废弃石屑在混凝土中的应用有哪些(废弃石屑在混凝土中的应用现状)
导语:废弃石屑在混凝土中的应用
近些年来我国经济发展迅速, 工业水平不断提高, 但也出现了 不少的问题, 如环境污染和资源浪费等。 随着科学发展观的提出和人民群众环保意识的提高, 如何处理好石屑等固体废弃物的问题再次摆在经济发展的面前。 为此, 本文主要进行了 以下方面的探讨。
1、 废弃石屑应用于混凝土中的重要意义
混凝土作为现代社会的主要建筑材料之一, 对于各种工程项目 的质量至关重要。 但混凝土的主要材料来源越来越紧张, 不利于现代城市建设的发展。 而将废弃石屑应用于混凝土中去, 作为混凝土的细骨料使用, 不仅可以解决混凝土的材料来源问题, 代替日益紧和价格昂贵的河砂, 还可以解决好处理废弃石屑的问题, 促进经济的循环发展和持续发展, 提高资源的利用率。 此外, 还能够降低混凝土的工程造价, 增强社会的节约意识和环保意识。
2、 废弃石屑在混凝土中的具体应用
2.1 混凝土的配合比问题
作为当代最主要的土木工程材料之一,混凝土有着广泛的应用。 我们所讲的混凝土主要是由水泥、 砂、 石、 水、 外加剂和掺合料等按照一定比例配合而成的, 即为普通混凝土。 水泥的用量是至关重要的, 它直接影响到水泥胶砂与骨料的粘结力。 而砂、 石等主要在混凝土中起着骨架作用, 是混凝土的主体部分, 并起到抑制水泥收缩的作用。 例如海螺P Ⅱ 4 2 . 5 R 水泥主要性能指标中的标准稠度用 水量(ml) 为 135, 细度(%)
为 0. 8, 凝结时间(min) 初凝、 终凝分别为163 和 281, 安定性为合格。 水泥浆体在硬化前起润滑作用, 使混凝土拌合物具有良好工作性能, 硬化后将骨料胶结在一起, 形成坚强的整体。 对于混凝土材料的配合比例, 一定要根据工程对和易性、 强度、 耐久性等的要求, 合理地选择原材料, 利用现代混凝土制备技术, 按照适当的配合比例, 制备出高质量的混凝土, 以便能够适应土木建筑工程的需要。
2.2 废弃石屑的来源和组成
混凝土中的骨架部分为砂和石, 在工程建设过程中, 砂石的质量优劣对整个工程的质量及耐久性具有极其重要的影响。 而随着城市建设以及各种建筑的需要, 这两种材料的来源也越来越紧张, 价格也一直持续上涨。为此, 将废弃石屑应用于混凝土中并作为细骨料使用, 无疑是一个经济有效的方式。 在机制砂的普遍使用下, 石料先由粗碎机进行初步破碎, 通过传送带输送到细碎机处进行进一步进行破碎, 而细碎后的石料在进入振动筛内后, 筛分出满足制砂机进料粒度的石子。 在这个过程中, 经常会出现一些固体废弃物, 如碎石、 石屑石粉等。 据统计, 经过筛分后的粒径小于 5mm 的下脚料, 至少占有破碎后总量的 10%, 其最高比例往往也可达20%左右。 然而这些数量相当可观的固体废弃物却没有得到合理的利用, 反而还要因堆放问题和污染问题付出相当大的代价, 这是十分不合理的现象。所谓石屑, 就是由碎石搀和土组成的石屑, 一般粒径在 2-10mm 左右。 对于混凝土而
言, 在配合比不变、 单位的水泥用量及和易性相近的情况下, 相比较天然砂石混凝土的
抗压强度, 废弃石屑混凝土的抗压强度不相上下, 都能够制备出高质量的混凝土。 但废弃石屑的价格显然要比天然砂石低很多, 故而将废弃石屑作为细骨料而生产出来的混凝土性价比更高, 更能适应未来土木工程建筑材料的发展要求。
2.3 废弃石屑用作混凝土掺合料
2. 3. 1 废弃石屑的基本性质
废弃石屑的粒度主要还是以球形颗粒为主, 其外表较为规则圆滑, 相对于天然砂石而言, 还不够致密, 故而也有多棱角的和不规则的。 因此, 在作为细骨料应用于混凝土时, 可以起到增加胶凝材料浆体和填充砂石空隙的作用。 同时, 也需要更多的包裹水来增加混凝土的保水性能。 关于废弃石屑的活性度, 较低与粉煤灰的活性指数, 这是因为粉煤灰具有其特殊的性质, 即为火山灰活性。
例如台山电厂 II 级煤灰的主要性能指标中的细度、 需水量比和烧失量分别为 18. 2%、 94%、0. 56%。 粉煤灰能够进行两次的水化过程, 并且生成水化硅酸钙而具有较高的强度, 因此也就有了 相对废弃石屑较高的活性度。 但与惰性石英粉相比较, 它的活性反而相对较高。基于废弃石屑特殊的基本性质, 在将其作为细骨料应用于混凝土时一定要注意到配合比的问题, 利用废弃石硝的特殊性, 制备出高质量的混凝土。
2. 3. 2 废弃石屑对混凝土性能的影响
混凝土性能的高低, 除了 与混凝土组成材料的配合比息息相关外, 在很大程度上也与混凝土材料的性质和质量不同有关。 由于废弃石屑的颗粒形貌较为复杂, 表面较为粗糙, 有些还具有棱角, 故而在将其应用到混凝土中时很难产生像粉煤灰一样的“滚珠效应”, 这也就意味着会降低混凝土的流动性能, 意为随着废弃石屑取代砂数量的加大,混凝土的扩展度会有所降低。 例如在石屑代替河砂的混凝土试验中, 在编号 1-12 号里,随着减水剂从 4. 7-8. 6 不断上升时, 坍落度(mm) 则从 180 降到 170 再到 165, 呈现出
下降趋势, 而7 d 强度为 17. 8-39. 8, 2 8 d强度为 24. 3-49. 6, 都变现出来了 增加的趋势。 因此, 将废弃石屑作为细骨料应用到混凝土中, 会对混凝土的性能产生一定有利的影响。
2. 3. 3 废弃石屑应用于混凝土的现状
混凝土作为主要的土木工程材料, 在实际使用的过程中, 一般都会采取因地制宜和就近取材的原则, 这是受到不同地域的交通运输和经济发展状况不同的条件的制约。 而各地的地质条件也有所区别, 在不同的石料厂生产混凝土粗骨料的过程中, 所剩下的废弃石屑的材质也不尽相同。
3、 废弃石屑应用于混凝土的社会效益
将废弃石屑应用于混凝土有着极其显的社会效益。 首先在生态上, 可以减少因堆放废弃石屑而产生的环境污染问题, 提高全体社会的环保意识, 增强人们对于环境、 资源与发展之间的关系认识, 避免走“先污染后治理” 老路, 从而把生态建设放在一个优先考虑的位置上; 其次在经济上, 相对于混凝土主要材料之一的天然砂石而言, 废弃石屑的市场价格更低, 在其他条件相对不变的情况下, 以废弃石屑作为细骨料生产出来的混凝土具有更高的性价比, 一定程度上减少了 天然材料的消耗, 可以降低混凝土用于工程建设时的成本, 具有一定的经济效益; 最后在技术上, 可以以此为契机, 深入研究将废弃石屑应用于混凝土中时提高其性能的技术条件, 并逐步推广使用, 提高混凝土的整体性能, 为我国的土木工程建设提供质量更好的材料。
4、 结束语
可持续发展问题一直是经济发展中的重要问题, 而最为有效的解决方式则为将资源的利用达到最大化。 将废弃石屑作为细骨料而应用于混凝土中, 非常典型地体现废弃物再利用和化废为宝的发展思想。 废弃石屑的全面利用, 不仅解决了 处理其自 身 堆放弃置的问题, 还有效地提高了 混凝土的工作性能,将资源、 环境与发展有机地结合在一起, 具有非常显著的社会效益和极为广阔的发展前景。
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