2024-4-23
14:36:27
本文係統闡(chǎn)述和(hé)解讀(dú)了再生流態回填材料的基(jī)本概述,並(bìng)圍(wéi)繞再(zài)生流態回填材(cái)料的製備原理、應用現狀做了全麵深入的分享。
北京建築大學教授 周文(wén)娟(juān)
一、 建築垃圾產量現狀
建築(zhù)垃圾是最大宗的(de)城市固體廢物,在(zài)35個建(jiàn)築垃圾治理試點城市中,2018年產生量為13.15億噸、2019年為13.69億噸,其中工程渣土(泥漿)占70%以上。以北京市為例,隨著(zhe)新機場、副中心(xīn)等重大工程建設(shè)及疏整促工作的集中開展,建築垃圾呈現爆發式增長, 2018年建築垃(lā)圾總量超過1.9億噸,2019年後有所回落但仍持續超億噸(dūn)。建(jiàn)築垃圾的大量產生也隨之(zhī)導致了土地資源浪費(fèi)、環境汙(wū)染、社(shè)會安全隱患等一係列問題,因此需要加快推進建築垃圾資源化利用,助力保障人居生活環境。
二、建築垃圾資源化趨勢
我國建(jiàn)築垃圾的處理,從20世紀的溝穀丘壑填埋,到21世紀前十年的低效資(zī)源化嚐試,再到近十年的(de)“生產(chǎn)自動(dòng)化、產品精細化”的初(chū)步實現,其(qí)資源化處理水平在不斷(duàn)提升。建築垃圾經處理後得到的再生骨料可以進一步製備成再生混凝土、再生無機混合料、再生砌塊/構件等(děng)再生產品,其中,產生的冗餘土(也稱(chēng)二次渣土,指的是經除土係統分選出的小於規定粒徑的(de)粒料)占建築垃圾總量的(de)25%~40%,其成分複雜,不僅有砂漿、磚混顆粒(lì),還有大量(liàng)黏土顆粒,無法作為骨料利用(yòng),大多成為二次排放(fàng),且會極大的影響高附加值再生產品的製備(bèi)。
三、流態回填材料
流態回填材料是一(yī)種具有高流動性,在自重作用下無需或少(shǎo)許振(zhèn)搗下,便可自行填充,形成自密實結構的(de)膠(jiāo)結回填材料,代替壓實回填,施(shī)工效率高,能夠(gòu)解決空間有限的施工作業,保(bǎo)障(zhàng)狹(xiá)窄溝(gōu)槽(cáo)中施工人員的安全,特別適用於異形、狹窄(zhǎi)空間及深基坑的回填。流態固化土由於其(qí)高成本(běn)、項目限製等因素難以大麵積推廣,低等級混凝(níng)土應用相對廣泛。
四、再生流(liú)態回(huí)填材料(liào)
建築垃圾再生流態回填材料是冗餘(yú)土、磚混類(lèi)骨料(liào)利用與流態回填(tián)的結合,可利用建築垃圾再生(shēng)骨料、冗餘土、開槽土,加入水泥或固化劑等膠凝材料、水,攪拌成可泵送(sòng)的、具有流動性(xìng)的混合(hé)材料,再通過澆築和養護,硬(yìng)化後形成具有一定強(qiáng)度的工程材料。常見的名稱有(yǒu)CLSM、流態(tài)固化土、流(liú)態混(hún)合料、非壓實回填土、閃電回填料,其原料是(shì)以水泥或工業廢渣(zhā)為主的膠凝材料,填(tián)料多種(zhǒng),本地化(huà),且施工高效。
五(wǔ)、再生(shēng)流態回(huí)填材料優勢
從材料技術指標來看,再生流態回填材料的泌水率(lǜ)低於8%,材料滲透係數通(tōng)常(cháng)為1×10-7~1×10-8cm/s,材(cái)料(liào)承載能力與抗變形能力良好,均優於傳統回填壓(yā)實土。整體而言再(zài)生流態回填材料(liào)具有以下幾個優勢:施(shī)工便捷,適應深狹、異形空間回填和管道溝槽回填,自密實,無需振搗,回填速度快;質量可靠,變形(xíng)沉降小,抗滲性良好,具有良好的承載能力與抗變形能力;強度可控,便於二次開挖。與傳統壓實回填相比(bǐ),可節(jiē)省人工成本30%以上,回填成本顯著小於低等級混凝土,且可實現全固廢生產,降碳效果顯著。
六、再生流(liú)態回填材料製備(bèi)
水泥基:采用冗餘土(tǔ)、磚混再生細骨料為基料(liào),水(shuǐ)泥、粉煤(méi)灰為膠凝材料,經測試對比其工作(zuò)性能、抗壓(yā)強度及(jí)抗凍性能,發現通過(guò)對膠凝材料總(zǒng)量及(jí)粉煤灰、水泥摻量的調整,能夠實現建築垃圾再生流態混合(hé)料(liào)在0.4 MPa~5.0 MPa範圍(wéi)內的強度控製。研究表明,建築垃圾再(zài)生流態混合料大量利用了建築垃圾末端材料,可助力提高建築垃圾資源化水(shuǐ)平,加(jiā)強工程回填質量控製,對於綠色可持續發展也具有重要意(yì)義。
固廢基:采用堿性(xìng)廢渣、礦渣、粉煤灰替代傳統水泥,大量利用冗餘土(tǔ),並輔以再生(shēng)骨料調整其級配(pèi)。經分析檢測發現,試驗(yàn)範圍內的全固(gù)廢再生流態混合料28 d抗壓強(qiáng)度均(jun1)大於1 MPa,礦渣(zhā)摻量對(duì)全固廢再(zài)生流態混(hún)合料的早期和後期抗壓強度增長影響最顯著(zhe),堿性廢渣和粉煤灰的摻量對後期強(qiáng)度增長有明顯影響。研(yán)究表明,全固廢再生流態(tài)混合料將(jiāng)固體廢物轉化為有價值的材料實現了資源(yuán)的循環利用,可降低土地和空(kōng)氣的汙染,減少對自然資源的需求,避(bì)免過度開采(cǎi)和消耗,促進可持續發展。此外還有助於(yú)減少溫室氣體的(de)排放,對降低碳足跡和應對氣候變化起到(dào)積極影(yǐng)響。
七、再生流態回填材料應用
再生流態回填材料主要用於各類肥槽、基坑的回填澆(jiāo)築,也(yě)可(kě)廣泛用於道路路基、建築物地基等(děng)加固處理領域。以北京為例,已應用於房山區長陽鎮改造項目、拱辰街道綜合金融、養老及居住項目的肥槽回填等,昌平區中關村國家工(gōng)程技術創(chuàng)新基(jī)地、海澱區翠湖科技(jì)園、豐(fēng)台區方(fāng)莊養老項目的基槽回填等,以及朝陽區孫河鄉住宅項目的基(jī)槽、汽(qì)車坡道及土井回填等等。此外,在京台(tái)高速分隔帶、京化高速台背、副中心綜合管(guǎn)廊工(gōng)程等城市公路、管廊帶中也有一(yī)定的應用。
八、再生流態回填材料標準(zhǔn)
建築垃圾再生回填材料,特別是再生流態回填材料由(yóu)於其獨特的性能(néng),越(yuè)來越被市場所接受,有廣泛的應用前景,但再生流(liú)態回填材(cái)料的性能設計、生產與施工應用可(kě)執行的標準欠缺。新發布的《建築垃圾(jī)再生回填材料應用技術(shù)規程》(DB11/T 2205-2023)可為建築垃圾再生回填材料的應(yīng)用提供全麵(miàn)的技術支撐,並為回填工程的驗收提供重要依(yī)據(jù),此外,對於提高回(huí)填工程質量、促進渣土類再生產品(pǐn)推廣應(yīng)用、擴大建築垃(lā)圾資源化利用途徑、降碳減排均具有重(chóng)要意義。
九、結語
總(zǒng)體(tǐ)而言,建築垃圾再生流態回(huí)填(tián)材料具有以(yǐ)下幾個優點:一是原材(cái)料選材自由度較大(dà),可大量消納以往(wǎng)不易消納的低品質再生材料,特別是冗餘土,實現固廢材料的高效、大量、全品類、低碳化利用,對提高區域固廢綜合利用水平效果顯著。二是自密實、無需(xū)振搗壓實,施工高效、回填密實、長期沉降小,可以有效提升工程質量、延長工(gōng)程壽命。三是流態化施工技(jì)術,施工過程不產生噪(zào)音、振動、空氣汙染等擾民問題,施工過程綠色環保(bǎo)。四是解決了建築垃圾二次渣土的排放問題,為低品質工業固(gù)廢利用提供出路,為基礎設施建設材料供給提供良好解決方案,經濟、社會(huì)、環境效益顯著。
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