基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng):
- 廢棄混凝土作為再生骨料和摻合料的利用研究
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi):
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi):
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介:
- 本作品具有很現(xiàn)實(shí)的使用價(jià)值,它闡述了建筑垃圾可通過(guò)兩種方式而重新得到使用,即作再生骨料和混泥土摻合料。這樣不僅解決了建筑垃圾產(chǎn)生的污染問(wèn)題,更重要的是使其變廢為寶,節(jié)約日益匱乏的自然資源,節(jié)省工程成本,符合可持續(xù)發(fā)展的路線(xiàn)。
- 詳細(xì)介紹:
- 所謂建筑垃圾就是廢棄的混凝土和磚塊,從混凝土來(lái)看,只有水泥為活性材料,而水泥中活性材料為CaO;從磚材來(lái)看,活性成分為Al2O3。本課題主要就是利用建筑垃圾中的活性物質(zhì),生產(chǎn)混凝土摻合料的研究。另外為了充分利用建筑垃圾,可將5~40mm粒徑的,作為粗骨料研究,研究不同含量的建筑垃圾對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。同時(shí)將5mm以下的建筑垃圾進(jìn)行研磨,作混凝土的摻合料,用復(fù)合激發(fā)劑激活建筑里面的活性物質(zhì),通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法,驗(yàn)證建筑垃圾能否重新被綜合利用。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 思路:配合比設(shè)計(jì)+制作混凝土模塊+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證+論文陳述 目的:1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為以后踏入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ) 2.當(dāng)前建筑垃圾廢料越來(lái)越多,嚴(yán)重影響著周?chē)沫h(huán)境,本作品就是驗(yàn)證建筑垃圾是否可以被回收利用,并且該怎樣被利用,尋找一種可行方法。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.其獨(dú)特之處就是再生混凝土技術(shù)能夠從根本上解決廢棄混凝土的出路問(wèn)題,既能減輕廢棄混凝土對(duì)環(huán)境的污染,又能節(jié)省天然骨料資源,緩解骨料供求矛盾,減少自然資源和能源的消耗,節(jié)省工程成本。 2.再生混凝土技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際中具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,具有廣闊發(fā)展前景,是發(fā)展綠色混凝土的主要途徑之一,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本作品具有很現(xiàn)實(shí)的使用價(jià)值,它闡述了建筑垃圾可通過(guò)兩種方式而重新得到使用,即作再生骨料和混泥土摻合料。這樣不僅解決了建筑垃圾產(chǎn)生的污染問(wèn)題,更重要的是使其變廢為寶,節(jié)約日益匱乏的自然資源,節(jié)省工程成本,符合可持續(xù)發(fā)展的路線(xiàn)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 1.在廢棄混凝土作再生骨料的研究中,廢棄混凝土作骨料與普通自然混凝土的強(qiáng)度差距不大,當(dāng)廢棄混凝土摻量在50%時(shí),所得到的再生混凝土強(qiáng)度達(dá)到最高值,且與不加廢棄混凝土的混凝土模塊強(qiáng)度相差不大,基本能達(dá)到C30的強(qiáng)度要求。在再生混泥土取代率相同的前提下,隨著水灰比的增加,抗壓強(qiáng)度漸減。綜合兩方面的因素,水灰比為0.48,再生取代率為50%時(shí),抗壓強(qiáng)度達(dá)到最好效果,不管從經(jīng)濟(jì)性還是實(shí)用性上都達(dá)到了最佳效果。 2.我們可以采用加入復(fù)合激發(fā)劑的方式來(lái)激活建筑垃圾里的活性物質(zhì),使建筑垃圾作為混泥土摻合料而重新得到利用,只要在一定得配比情況下,其強(qiáng)度能滿(mǎn)足要求,跟不加外加物質(zhì)的水泥凈漿強(qiáng)度差不了多少。通過(guò)試驗(yàn),我們得出用取代率為15%,研磨10min的建筑垃圾作摻合料,加入的激發(fā)劑為2%的CaO,2%的明礬,2%的燒堿的配比,得到凈漿模塊的強(qiáng)度最大,可以滿(mǎn)足工程需求,所以在實(shí)際生產(chǎn)中可以將這一結(jié)論用作實(shí)際應(yīng)用。
獲獎(jiǎng)情況
- 作品發(fā)表在《廣東建材》2011第四期
鑒定結(jié)果
- 成功發(fā)表
參考文獻(xiàn)
- 1.王濱生.再生混凝土的力學(xué)性能研究.哈爾濱:哈爾濱建筑大學(xué),2002 2.尚建麗,李占印,楊曉東.再生粗骨料特征性能實(shí)驗(yàn)研究,建筑技術(shù),2003,(1) 3.MalhotraV.M.Use of recycled concrete as a new aggregate.Report76-18,Canada Center for Mineral and Energy Technology,Ottawa,Canada.2002.
同類(lèi)課題研究水平概述
- 美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)廢棄混凝土的再利用研究主要集中在對(duì)再生骨料和再生混凝土基本性能的研究,這些基本性能包括物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)性能、工作性能和耐久性能等。研究成果表明再生混凝土基本能滿(mǎn)足普通混凝土的性能要求,其應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)是可行的,但由于拆除建筑物的建成年代一般較早,在當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平下,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不會(huì)很高,新生產(chǎn)的再生混凝土的強(qiáng)度也就不高,一般只適用于非承重結(jié)構(gòu)混凝土。 日本的清水建設(shè)公司和東京電力公司研究開(kāi)發(fā)了廢舊混凝土砂漿和石子的分離技術(shù),使這些廢棄材料得到合理有效的利用,該技術(shù)首先將混凝土廢料破碎成小于40mm的顆粒,再在300℃溫度下進(jìn)行熱處理。然后,在特殊機(jī)械作用下使這些廢料相互碰撞、摩擦,達(dá)到水泥砂漿與石子的分離。石子分離后又恢復(fù)到天然骨料的狀態(tài),可生產(chǎn)新混凝土。分離出的砂漿則可用于路基的穩(wěn)定化處理。 目前,國(guó)內(nèi)數(shù)十家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了再生混凝土的研究,而且研究工作逐漸深入。為了解決再生骨料混凝土高吸水和高收縮的問(wèn)題,研究人員系統(tǒng)研究了再生骨料的結(jié)構(gòu)特性、水分遷移特性和再生混凝土界面過(guò)渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu),為采取合理有效的措施解決這些問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。他們經(jīng)過(guò)多年的系統(tǒng)研究,已形成成套技術(shù),就是將解體混凝土和廢棄磚瓦進(jìn)行再生資源化處理后,作為混凝土骨料、輕骨料、生產(chǎn)普通混凝土或高性能混凝土砌塊,這種再生混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30。建筑垃圾的利用可謂是一舉數(shù)得,在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),還消納了大量垃圾,減少污染及土地占用。對(duì)于建筑用砂緊缺的城市,又解決了混凝土骨料的來(lái)源,不但可以降低成本,又可滿(mǎn)足施工規(guī)范要求,效益是很明顯的。 在實(shí)際應(yīng)用中,本作品和國(guó)內(nèi)外有一定的差距,通常缺乏廢棄混凝土的資料,控制再生混凝土的質(zhì)量就有了一定的難度。因而在使用時(shí),必須對(duì)再生骨料和再生混凝土的性能進(jìn)行測(cè)試,再生混凝土的大規(guī)模應(yīng)用還存在諸多的問(wèn)題,一些基本指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)還不完備,因而對(duì)再生混凝土的系統(tǒng)研究尤為必要。但是本作品對(duì)廢棄混凝土作為摻合料的利用研究還是很有創(chuàng)新性的。