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基本信息
- 項目名稱：
- 廢棄混凝土作為再生骨料和摻合料的利用研究
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 本作品具有很現(xiàn)實的使用價值，它闡述了建筑垃圾可通過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。
- 詳細(xì)介紹：
- 所謂建筑垃圾就是廢棄的混凝土和磚塊，從混凝土來看，只有水泥為活性材料，而水泥中活性材料為CaO；從磚材來看，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混凝土強(qiáng)度的影響。同時將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)，通過實驗的方法，驗證建筑垃圾能否重新被綜合利用。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 思路：配合比設(shè)計+制作混凝土模塊+實驗驗證+論文陳述 目的：1.對學(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)知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后踏入社會打下良好的基礎(chǔ) 2.當(dāng)前建筑垃圾廢料越來越多，嚴(yán)重影響著周圍的環(huán)境，本作品就是驗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)性及獨特之處
- 1.其獨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題，既能減輕廢棄混凝土對環(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)用到實際中具有顯著的社會、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，符合我國可持續(xù)發(fā)展的基本國策。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本作品具有很現(xiàn)實的使用價值，它闡述了建筑垃圾可通過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。
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，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，抗壓強(qiáng)度達(dá)到最好效果，不管從經(jīng)濟(jì)性還是實用性上都達(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。通過試驗，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，可以滿足工程需求，所以在實際生產(chǎn)中可以將這一結(jié)論用作實際應(yīng)用。
獲獎情況
- 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驗研究,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.
同類課題研究水平概述
- 美國、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國家對廢棄混凝土的再利用研究主要集中在對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)時的技術(shù)水平下，混凝土的強(qiáng)度等級不會很高，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，國內(nèi)數(shù)十家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開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渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)，為采取合理有效的措施解決這些問題奠定了基礎(chǔ)。他們經(jīng)過多年的系統(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，還消納了大量垃圾，減少污染及土地占用。對于建筑用砂緊缺的城市，又解決了混凝土骨料的來源，不但可以降低成本，又可滿足施工規(guī)范要求，效益是很明顯的。 在實際應(yīng)用中，本作品和國內(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，必須對再生骨料和再生混凝土的性能進(jìn)行測試，再生混凝土的大規(guī)模應(yīng)用還存在諸多的問題，一些基本指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)還不完備，因而對再生混凝土的系統(tǒng)研究尤為必要。但是本作品對廢棄混凝土作為摻合料的利用研究還是很有創(chuàng)新性的。
