基本信息
- 項目名稱：
- 以廢棄混凝土為主要原料的建筑材料研發(fā)
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 作品充分體現(xiàn)了廢物利用、低碳節(jié)能的思想，綜合利用廢棄混凝土、粉煤灰等廢棄物制造建筑材料制品的方法，開辟了一條混凝土等廢棄物循環(huán)再利用的新途徑，減少了環(huán)境污染，更適應了我國城鎮(zhèn)化和城市基礎建設的需要，符合國家的各項政策。
- 詳細介紹：
- 目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%.絕大部分建筑垃圾未經(jīng)任何處理，便被施工單位運往郊外或鄉(xiāng)村，采用露天堆放或填埋的方式進行處理，耗用大量的征用土地費、垃圾清運等建設經(jīng)費，同時，清運和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴重的環(huán)境污染。 作品充分體現(xiàn)了廢物利用、低碳節(jié)能的思想，綜合利用廢棄混凝土、石粉等廢棄物制造建筑材料制品的方法，開辟了一條混凝土等廢棄物循環(huán)再利用的新途徑，減少了環(huán)境污染，更適應了我國城鎮(zhèn)化和城市基礎建設的需要，符合國家的各項政策。作品是建筑材料循環(huán)再利用的范本，如果能將其推廣，并廣泛應用于建筑行業(yè)，一方面降低了材料生產(chǎn)成本，可以為建筑商提供更大的利潤空間；另一方面也降低了消費者的購買成本。這絕對是一個多贏之舉。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計來源 隨著我國城鎮(zhèn)化和城市基礎建設速度的加快，建筑物混凝土廢棄物成為城市固體廢棄物的重要來源之一。課題“以廢棄混凝土為主要原料的建筑材料研發(fā)”正是在這一研究背景下開展的。改變傳統(tǒng)的廢棄混凝土簡單掩埋、堆積的處理方式，在減輕污染，變廢為寶，節(jié)約有限的資源等方面都具有非常重要的意義。 目的和意義 1.本課題改變了傳統(tǒng)的廢棄混凝土利用方法，開辟了一條混凝土廢棄物循環(huán)再利用的新途徑。 2.作品廢棄物使用量從85%到100%，最大限度的利用了廢棄物，是建筑材料循環(huán)再利用的典范。 3.作品可廣泛應用于建筑行業(yè)，一方面降低了材料生產(chǎn)成本；另一方面降低了對礦物資源的消耗。 創(chuàng)新點 1.作品充分體現(xiàn)了低碳環(huán)保的理念，節(jié)省了有限的自然資源及能源。 2.作品廢棄物使用量從85%提高到100%，最大限度的利用了廢棄物，節(jié)約了資源，提高了經(jīng)濟效益。 3.作品是建筑材料循環(huán)再利用的全新探索，本課題摒棄了傳統(tǒng)的利用廢棄混凝土制造再生水泥與建筑骨料的思想，直接利用廢棄混凝土制備建筑材料制品。 技術關鍵 ①解決因廢棄混凝土的來源不同帶來的其性能上的差異。 ②利用堿激活提高廢棄混凝土中物質(zhì)的活性，以提高產(chǎn)品的強度。 主要技術指標 ①半干壓成型磚：抗壓強度達到40.3MPa，抗凍實驗超過15個凍融循環(huán)。 ②砌筑砂漿：抗折強度達到5MPa， 抗壓強度達到30MPa。 ③鋪路磚：抗壓強度 達到48.6MPa，含水率在25%左右。
科學性、先進性
- 廢棄混凝土經(jīng)1000℃高溫處理后，混凝土中的水泥水化物將分解，粗骨料分解生成生石灰。當預燒后的混凝土加入水后，由粗骨料分解后存在大量的石灰石（CaO）首先和水反應生成氫氧化鈣Ca(OH)2，和水泥分解的有效活化成分反應，形成水泥型膠體，使材料獲得強度。添加粉煤灰后，當具有火山灰效應的粉煤灰加入后，其中的無定形態(tài)的氧化硅活性成分會進一步同Ca(OH)2發(fā)生反應，生成水化硅酸鈣，進一步提高材料的強度。由于粉煤灰中存在氧化鋁、氧化硅等活性成分，這些活性成分及水泥分解物在混凝土中石灰石的激發(fā)下反應，形成大量的水化產(chǎn)物，使樣品得到強度。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型 樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 一、技術特點和優(yōu)勢： 作品是建筑材料循環(huán)再利用的全新探索，摒棄了傳統(tǒng)的利用廢棄混凝土制造再生水泥與建筑骨料的思想，直接利用廢棄混凝土制備建筑材料制品。它的廢棄物使用量從85%提高到100%，最大限度地利用了廢棄物，是建筑材料循環(huán)再利用的典范。 二、推廣前景的技術性及市場分析： 廢棄混凝土制備建筑材料制品是一種新型的廢棄混凝土在利用方法.可以解決現(xiàn)有廢棄混凝土再利用過程中的種種缺點;另一方面最大限度的利用了廢棄混凝土這種可再生資源,保護自然資源和人類的生存環(huán)境,有利于實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 三、經(jīng)濟效益預測： 隨著廢棄混凝土制備建筑材料制品的實踐和研究的不斷深入，將應用于越來越多的結構中去，具有巨大的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益，尤其經(jīng)濟效益遠高于行業(yè)同類產(chǎn)品，符合可持續(xù)發(fā)展的原則，是發(fā)展綠色混凝土的主要途徑之一，市場前景可觀。
同類課題研究水平概述
- 1.歐洲各國發(fā)展現(xiàn)狀 丹麥、荷蘭等一些石料緊缺、依賴進口天然骨料的國家，十分重視建筑廢料的再生利用。荷蘭是最早開展再生混凝土研究和應用的國家之一。在20世紀80年代荷蘭就制定了有關利用再生混凝土骨料制備素混凝土、鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土的規(guī)范。荷蘭內(nèi)閣環(huán)境政策計劃書中，2000年建筑廢料計劃回收率高達90%(約1400萬噸).丹麥在1990年產(chǎn)生1220萬噸建筑拆除廢料，其中就有820萬噸被回收利用，回收利用率達67.2%。 2.日本發(fā)展現(xiàn)狀 日本是一個面積小的資源貧乏島國，它在建筑垃圾再生利用研究方面起步早，發(fā)展也比較完善。日本政府早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》，隨后相繼在各地建立了處理建筑垃圾的再生利用工廠，生產(chǎn)再生水泥和再生骨料。日本已經(jīng)對再生混凝土的吸水性、強度、配合比、干縮性、耐凍性等性質(zhì)做了系統(tǒng)的研究。目前，日本對建筑垃圾的再生利用率已達到70%左右，廢棄混凝土利用率更高。 3.美國發(fā)展現(xiàn)狀 自1982年起，美國在ASTMC-33-82“混凝土骨料標準”中將破碎的水硬性水泥混凝土包含進了粗骨料中。大約在同一時間，美國軍隊工程師協(xié)會也在有關規(guī)范和指南中鼓勵使用再生混凝土骨料。美國的瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術已經(jīng)相當成熟，在美國的道路建設中，50％采用瀝青混凝土再生料，平均直接建設成本下降20％以上，對能源和環(huán)保等產(chǎn)生的間接社會效益巨大。 4.中國研究現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)數(shù)十家研究機構和大學開展了再生混凝土的研究，如東南大學、武漢理工大學、華中科技大學、北京建工學院等已經(jīng)開展利用城市垃圾制取燒結磚和再生混凝土技術的研發(fā)。如同濟大學開展了將水泥混凝土廢棄物用于道路工程基層、面層、土基及防護工程的研究，并在河南湖北等地的舊路改造中進行了現(xiàn)場試驗，還在同濟大學校內(nèi)采用水泥混凝土廢棄物加工料建設了一條道路。上海市政工程局以再生混凝土為水泥穩(wěn)定碎石骨料，作為高等級公路面層下的主要承重層，最近在滬太路改造工程現(xiàn)場進行。試驗獲得的各項性能指標均符合國家標準。與此同時，上海市市政局已著手開展再生混凝土的標準化工作?？傊m然我國對再生混凝土的研究起步較晚，大多還處在試驗室階段，但也取得了相應的成果。
