绿色再生混凝土（精选九篇）
绿色再生混凝土 篇1
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过, 且发展很快, 尤其是近年来, 发展极为迅猛。然而, 随着建筑行业的迅猛发展, 建筑垃圾也与日俱增, 其中较大部分来自废弃混凝土。据统计, 我国城市固体生活垃圾存量已达70亿t, 可推算建筑垃圾总量为21亿~28亿t, 每年新产生建筑垃圾超过3亿t。我国混凝土垃圾2010年达到2.39×109t, 预计2020年将达到6.38×109t, 平均每年还以8%的速度不断增长[1]。但是我国建筑垃圾处理方式非常简单, 主要是暂存堆放和填埋处理。这不仅占用了大量的土地资源, 浪费了资源, 还造成了严重的环境污染, 不符合可持续发展的要求。如何充分回收利用废弃混凝土, 使其变废为宝, 减少资源损耗和环境污染, 具有重要的社会意义。再生混凝土就是一种应运而生的绿色建筑材料。再生混凝土骨料是指将废弃混凝土块经过破碎、筛分洁净、冲洗等工艺, 并按一定的级配混合后形成的骨料。利用再生骨料作为部分或全部代替天然骨料配制的混凝土, 称为再生混凝土[2]。再生混凝土使废弃混凝土得到了有效地回收利用, 不仅解决了废弃混凝土的处理问题, 而且节约了天然骨料资源, 极大地满足了社会的可持续发展要求。再生混凝土由此成为当下国内外研究的热点话题, 以更好地实现环境友好型、资源节约型社会。
1 再生混凝土骨料
再生骨料有着丰富的来源。建筑物拆除过程中产生的废弃混凝土块是其中一个重要的原料来源。废弃混凝土经破碎、加工后, 所得粒径为5~40 mm的骨料为再生粗骨料, 粒径0.5~5 mm的骨料为再生细骨料。目前, 再生混凝土中多采用的骨料为再生粗骨料。
1.1 再生骨料的应用状况
废弃混凝土的再生利用早已成为各国热切关注的课题, 而废弃混凝土作为再生骨料加以利用, 也是工程界和学术界共同研究探讨的方向之一[3]。早在20世纪50年代, 欧洲许多国家已对废弃混凝土再生骨料的可行性进行了研究。日本对于再生混凝土的研究是从20世纪70年代开始的。美国军队工程师协会也在有关的规范和指南中, 鼓励使用再生骨料。我国学者对再生骨料也进行了比较系统的研究。肖建庄, 孙振平等[4,5]对再生骨料的定义、基本性能、分级分类、强化处理进行了一系列的研究[6];宋瑞旭等利用粉煤灰对再生混凝土的性能进行改善, 配制出较高强度的再生混凝土。我国还将再生骨料应用到了实际建设中, 合肥至南京的高速公路就是用了再生粗骨料。综上所述, 各国对再生骨料都进行了较为深入的研究, 以提高再生骨料的利用率。
1.2 再生骨料的基本特性
再生骨料在混凝土中的作用非常重要, 它起着骨架作用, 传递应力, 同时抑制收缩, 防止开裂。再生骨料的颗粒级配、粒型、表面特征、空隙率都会对混凝土的强度产生一定的影响, 因此, 有必要对再生骨料性能方面做系统的研究。
大量研究表明, 再生骨料的表观密度、堆积密度均低于天然骨料, 这主要是由再生骨料表面附着的硬化水泥砂浆引起的。再生骨料的空隙率则高于天然骨料, 主要原因是再生骨料粒状不规则均匀, 级配不连续, 使得再生骨料间缝隙增多, 加大了空隙率。再生骨料的压碎指标明显高于天然骨料, 是因为再生骨料表面附有水泥砂浆, 容易破碎;其次, 再生骨料在破碎生产过程中产生的微裂缝也使其抗压碎能力降低。再生骨料的吸水率大于天然骨料, 一方面是因为再生骨料表面水泥砂浆含量较高, 另一方面, 再生骨料在破碎生产过程中, 内部受到了损伤, 产生了微裂缝, 使其孔隙率增大, 进而导致了再生骨料的吸水率大于天然骨料。
1.3 再生骨料的强化
综上所述, 在再生骨料的破碎生产过程中, 再生骨料的各项性能指标较天然骨料均有较大程度的差异, 这就会造成所配制的再生混凝土的性能与普通混凝土有差距。为了提高再生骨料的性能, 使再生混凝土的利用更具可行性, 可以对再生骨料进行强化。
在国外, 前苏联对于再生骨料的强化方法主要有磨内研磨法;日本则一直致力于研究骨料强化设备。我国国内专家在借鉴国外研究结论和方法的基础上, 结合我国的实际国情, 对再生骨料的强化方法也进行了一系列研究。孙跃东等[7]采用了化学浆液浸泡的方法来改善骨料性能, 掺有硅粉或硅藻土的水泥浆液浸泡得到的再生骨料不仅压碎指标、表观密度得到了明显改善, 其抗压强度和弹性模量也得到了改善。杜婷等[8]将Kim粉作为强化再生骨料的化学试剂, 使再生混凝土抗压强度得到了提高。陈建良等[9]采用物理、化学相结合的方法对再生骨料进行强化处理, 先利用机械搅拌除去再生骨料表面的水泥砂浆, 再结合化学方法用聚乙烯醇浸泡骨料, 使再生骨料的各项性能得到了改善。再生骨料强化后, 性能得到了提高, 进而也使其所配制的再生混凝土性能得到了改善。我国学者提出的多种骨料强化方法, 其中化学方法操作简单、便于实施, 物理方法设备简易、成本低、可行性高, 这都为再生混凝土的推广应用提供了保障。
2 再生混凝土的性能
2.1 力学性能
影响再生混凝土强度的因素有很多, 再生骨料的性能及其取代率、水灰比等, 都会对再生混凝土的强度产生影响。从养护龄期方面, 再生混凝土强度与普通混凝土强度相比较, 有一定的变化规律。再生混凝土的早期强度略高于普通混凝土, 后期强度则低于普通混凝土。再生混凝土中再生骨料的吸水率较高, 加水拌合后, 再生骨料大量吸收了水泥砂浆中的水分, 降低了有效水灰比;此外, 再生混凝土表面包裹着水泥砂浆, 使得再生骨料与新的水泥砂浆的界面结合得到增强, 从而增大了再生混凝土的早期强度。而再生骨料在破碎生产过程中, 材料本身受到损伤, 产生了微裂缝, 使得骨料本身强度较低;另一方面, 再生骨料与新旧砂浆之间在一些区域结合较弱, 存在较大的空隙率, 在承受轴向应力时, 容易产生开裂, 导致再生混凝土的后期强度低一些。虽然再生骨料混凝土的最终强度低于天然骨料混凝土, 但大量研究表明, 使用再生骨料配制的低强度混凝土仍可以达到强度使用要求, 为工程实际应用提供了保障。
2.2 弹性模量
再生混凝土弹性模量有所降低是由再生骨料的取代率、强度和水灰比等因素导致的。随着再生骨料取代率的的增大, 水灰比的增高, 弹性模量会降低。骨料中的杂质对弹性模量也有较大的影响, 再生骨料表面附着的老旧砂浆, 导致了弹性模量降低。由于再生混凝土弹性模量低, 可以预计再生混凝土具有较好的抗震性能和极限拉伸性能。
2.3 再生混凝土的长期性能
再生混凝土的抗渗性能低于天然骨料混凝土。这是因为再生骨料在生产过程中, 由于受到破碎机械的敲击、挤压, 材料本身产生了微裂缝, 使得再生混凝土抗渗性降低。
再生混凝土的收缩变形大于天然骨料混凝土。再生骨料孔隙比天然骨料多, 吸水量大, 失水时导致收缩变大。目前改善再生混凝土收缩性能的方法有纤维法, 即在再生混凝土中掺加聚丙烯纤维或者钢纤维等来抑制再生混凝土的收缩。
再生混凝土徐变的影响因素有许多, 主要有再生混凝土的弹性模量、水灰比、水泥水化程度。再生混凝土的预吸水配合比设计法会使混凝土的徐变更大。目前降低再生混凝土徐变的方法, 理论上与降低混凝土收缩变形的方法相似。
3 再生混凝土应用发展趋势
再生骨料孔隙率、吸水率比天然骨料大, 在生产制作过程中由于受到生产工艺的影响, 其强度比天然骨料略有降低, 阻碍了再生混凝土的推广应用。为了使这部分资源得到充分利用, 就需要进一步深入系统研究, 这也是再生混凝土未来的应用发展趋势。
1) 进行再生骨料生产技术的研究, 使生产出的骨料性能更高。更深入地研究再生骨料强化方法, 使再生骨料的高吸水性、高收缩性得到改善, 以配制出性能更优的再生混凝土。
2) 进一步完善再生混凝土配合比设计方法。再生骨料的孔隙率大、吸水性高, 这就要求在配制再生混凝土时, 配合比设计要有更完善的理论依据。
3) 对于再生混凝土收缩、徐变变形大的问题, 可深入研究在再生混凝土中掺入聚丙烯纤维、钢纤维、碳纤维等纤维材料后, 再生混凝土的抗压、抗拉、抗弯等力学性能的变化, 找出纤维的最佳掺入量。
4) 再生混凝土目前的研究多致力于低强度再生混凝土, 在未来的研究中, 可进行高强再生混凝土的系统研究, 探讨其工程应用性, 拓宽再生混凝土的应用范围。
5) 提高再生混凝土结构的发展研究。到目前为止, 对再生混凝土的研究多集中于再生混凝土材料物理、力学性能方面的研究, 研究也多局限于室内分析和试验阶段, 还未结合生产形成整套流程, 这就阻碍了再生混凝土在工程领域的开发应用。在未来的研究中, 应注重如何提高再生混凝土结构性能, 使其更好地应用于工程实践中。
4 结论
综合来看, 再生骨料、再生混凝土在基本性能、工作性能上与普通混凝土有一定差异, 但通过完善再生骨料生产工艺流程, 合理确定再生混凝土配合比, 所配制出的再生混凝土可以满足强度使用要求, 具有工程实用性。从长远发展角度来看, 再生混凝土可以从根源上解决废弃混凝土处理问题, 节约资源, 极大地满足社会的可持续发展要求, 具有重要的社会环保、经济效益。
摘要：目前, 我国基本建设速度不断加快, 建筑面积不断扩大。然而, 伴随着建筑物的新建、改造、拆除、重建, 混凝土材料用量巨大, 不仅造成了资源和能源的大量消耗, 同时还造成了环境污染, 直接影响人类的生产生活和可持续发展。再生混凝土作为一种绿色建筑材料, 不仅可以从源头解决废弃混凝土的处理问题, 同时节约了天然骨料资源, 缓解了供需矛盾, 极大地满足了可持续发展要求, 具有显著的社会效益、经济效益和环保效益。本文通过对再生混凝土的基本性能的表述, 阐明了其工程应用的可行性, 并通过大量阅读、调查、整理关于再生混凝土的资料, 进一步找出了再生混凝土的发展趋势, 为后续研究提供理论保障。
关键词：再生混凝土,绿色建筑材料,基本性能,可持续发展
参考文献
[1]Lin SH.Chloride diffusion in a porous concrete slab[J].Corrosion, 1990, 46 (12) :964.
[2]肖建庄, 李佳彬, 兰阳.再生混凝土技术最新研究进展与评述[J].混凝土, 2003, 25 (10) :17-20, 57.
[3]梁芮, 于江, 秦拥军.废弃混凝土再生骨料的研究综述[J].混凝土, 2013, 35 (5) :93-96, 100.
[4]肖建庄.再生混凝土[M].北京;中国建筑工业出版社, 2008.
[5]肖建庄, 孙振平, 李佳彬, 等.废弃混凝土破碎机再生工艺研究[J].建筑技术, 2005, 36 (2) :141-144.
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[7]孙跃东, 王涛.再生骨料强化对再生混凝土基本力学性能的影响[J].四川建筑科学研究, 2010, 36 (4) :212-215.
[8]杜婷, 李惠强.强化再生集料混凝土的力学性能研究[J].混凝土与水泥制品, 2003, 30 (2) :19-20.
可再生的绿色家具设计论文 篇2
关键词：可再生；绿色家具设计；设计理念
随着政府的大力宣传及市场发展的推动，使得广大人民群众对于环境问题关注度的提高，环保意识也深入人心，可再生设计成为当今社会寻求可持续发展的必经之路。在家具设计过程中，森林资源的消耗是必不可少的，那么如何在家具设计过程中融入可持续发展的理念，设计出环保而又实用的家具，使得家具发展生态化是广大从事家具设计人员需要考虑解决的问题。可再生家具设计作为一种节约资源、有效增强家具再循环利用的新型家具设计研究，不但符合坚持以人为本的可持续发展观，更可以保护生态环境，建立环境友好型社会。
一、可再生家具设计出现的因素
可再生设计是利用一些较为有新意的手法，把一些可以回收利用的废弃材料或者是一些可再生的材料重新收集并利用的一种设计，而经过这一设计过程生产出来的产品在经过使用后还可以再次投入到下个循环周期并再次被设计进行产品生产。可再生家具设计的兴起是家具业不断发展进步的体现，同时也从侧面反映出当今环境问题的严峻形势。社会的不断进步，人口数量的不断增加，自然环境的不断恶化以及资源的紧缺等问题，对于人类社会环境产生了重大影响，为了减少对环境的污染，实现家具设计行业的健康可持续发展，我们必须发展可再生家具设计，这是家具行业发展的趋势，也是当今社会环境下我们必须走的一条道路。自从工业革命以来，人们从科技中取得了不小的发展成就，不但改善了我们的生活质量，还能反过来用科学手段改造自然，这是人类的进步，但是在人们发展科技的同时，却不注重保护自然，只是一味地享受科技发展带来的成果，使得人们的思想有了很大的改观，认为自然资源是取之不尽，用之不竭的。殊不知，正是这样的认知和对科技的无限依赖造就了我们今天污染严重，环境破环力度大的严重后果。在面对破环的生态平衡和能源过度开采的境地时，可再生设计是我们解决当今环境问题的一大重要途径。
1、可再生家具对现代城市生活的影响
随着环保意识的深入人心，可再生家具受到了越来越多民众的喜爱和推崇，在人们的生活中得到了广泛的使用，而可再生家具设计的相关从业人员为了打开市场，也根据人们的喜好及使用特点设计出了更多符合广大居民使用的可再生家具，使得可再生旧家具由原来的传统单一变得兼具观赏性与实用性于一体，促进了可再生家具设计的快速发展与进步。可再生家具作为一种既符合环保节约理念，又能满足人们生活需求的产物，在人们的生活中随处可见。如在公共生活中，我们随处可见的报刊亭、电话亭、公交站点等城市家具的外观也越来越注重绿色环保，越来越引人注目，在为人们提供便利的同时，也能为城市增添不少的乐趣。而这其中，我们不得不提的就是城市中消耗巨大的废旧轮胎，城市人口密度大，生活节奏快，物品的消耗也是巨大的，每天数量惊人的废旧轮胎给城市造成了黑色污染，但是如果我们对这些轮胎加以利用，进行可再生家具设计就能变废为宝，例如荷兰的一位设计师就利用废旧轮胎建造了一个游乐天堂，不仅安全性能高，减少了意外伤害的发生，还有效节约了资源。
2、可再生家具对现代社会的影响
随着人类社会的发展，人们的生活方式及观念也发生了巨大的变化。对于不同社会阶段的人来说，生活方式总是随着时代的变化而变化的。人们的生活方式包含了人们的精神消费和物质消费。在工业发展之初，人们没有意识到环保的重要性，只是单方面地过度依赖科技，而现在环境问题的出现促进了人们生活观念的改变，人们越来越注重保护环境，维持生态平衡。而可再生家具行业的大力发展，有利于人们思维观念的快速转变，发展精神文化，并在潜移默化中形成一种新的生活方式。可再生家具打破了传统家具的设计理念，是一种文化的创新，也是一种科技的进步。人们的生活离不开各种家具的辅助，在满足人们生活需求的同时，它也是一个人生活质量与品位的体现，更是可再生家具设计者思想的产成品。可再生家具从设计到产出，再到人们投入使用，不仅仅是可再生家具价值的体现与完成，更是一种文化思想的传递和诠释。
3、可再生家具对家具市场的影响
家具是与我们人类生活息息相关的物品，而只要我们对家具有需求，家具市场就永远存在。在过去的家具市场发展过程中，我们不难发现，因为文化、需求者喜好等原因，每隔一个时段，市场上就会淘汰掉一些废旧家具，但是由于我国没有相关废旧家具方面的政策出台，而许多的家具企业也少有自发组织回收废旧家具的，使得许多家具在惨遭淘汰后没有相应的去处，不得不直接扔掉或者是进入二手市场，这样不但造成了资源的浪费，还不利于人们环保意识的培养。而可再生家具的出现则弥补了传统家具的不足，不但可以减少资源的浪费，还能有效解决废旧家具的去留问题，从而减少了人力物力的投入，更能有效拓展消费者的相关环保知识面，增强环保意识，并能推动企业对旧家具的回收和再生家具开发的力度，实现废弃家具的再利用。
二、可再生家具材料的分类
可再生家具的内在性能和外部形态的表现都是由家具的架构类型来实现的。可再生家具是通过对材料的一系列技术工艺加工、打磨等形成的具有一定形态的实体。材料的选择不但决定了可再生家具的质量好坏，更能带给人外观视觉上的不同。所以，材料是形成可再生家具的根本。而可再生家具的材料主要分为天然材料和废旧回收材料。在天然材料中，主要有木材、竹藤、石材等，其中木材是人们最早利用的材料之一，也是运用最为广泛的材料，就算是在科技发达的今天，木材仍旧作为一种优质的天然无害材料活跃于千家万户中，但是由于木材的生长周期长，成材期也较为缓慢，而人们对于木材的需求却很大，过度的砍伐树木，不但会造成水土流失，造成土地沙漠化，还会给环境带来极大的伤害。所以在践行可持续发展理念的同时，我们一般会选择天然速生石材，因为其生长周期短、且较容易循环利用，并且能够应对人们源源不断的需求等优点，得到了广大人民的喜爱，并且相应的家具工艺也得到了极大的进步发展。除天然石材外，废旧回收材料也是人们较为常见的经过人们不同的方式和途径进行回收并再次进行利用的材料，其中包括废木材、废塑料、废旧轮胎等。
1、选取科学无害材料
可再生家具是与我们紧密相连的物品，所以在加工生产的过程中，我们要尽量减少有毒有害材料的使用及添加，避免在生产过程及使用过程中因为释放出有毒气体，对人和环境造成不同程度的伤害。为了打造出健康绿色的可再生家具，在生产家具时，我们提倡选取一些天然无公害的原生材料，例如草、竹、藤蔓、棉麻等一系列天然、无毒的原生材料，以此换取我们的健康平安。但是值得我们注意的是，尽管这些天然无毒材料符合打造可再生家具的条件，我们仍旧要有计划、有节制地利用这些材料，因为过度的滥伐滥采最终会破环大自然的生态平衡，不利于人类的可持续发展。从另一层面上来说，我们也可以合理搭配各种材料，寻求天然材料与工业材料的平衡发展。科技是我们人类发展的不竭动力，虽然在很大程度上它的发展对我们的生活带来了许多多的负面影响，但是我们不可否认的是，科技推动了人类的进步，也给人们的生活及社会带来了质的飞跃，提高了生产效率。所以，在我们越来越注重天然、自然感觉的今天，适当地添加一些工业型材料也能够更好地展现家具的美感与质感，并且还可以互相弥补不足，为人们提供高质量的需求。
2、可再生家具的结构设计
家具的结构设计主要分为内在结构和外在结构。可再生家具的设计比较注重家具的的基本性能和结构的简洁性。为了使家具结构设计简洁又别出心裁，我们一般会借助较为科学的技术工艺和较为优质的家具材料，并且结合家具结构的合理性，使得家具设计结构简单轻便，但是各个相互连接的地方却必须有着相当牢固的支撑作用，并且形成了可再生家具的外观。在进行家具结构的设计时，我们还要把功能与美观相结合，让可再生家具在满足人们生活需求的同时，又能带给人视觉上的享受，同时还有助于企业打开家具销售市场，拓展企业业务。
三、可再生绿色家具设计应用领域
1、日常家居生活
从当前可再生绿色家具的发展情况来看，目前我国仍然处于可再生绿色家具设计的初步阶段，起步较晚。但是从全球的可再生绿色家具设计应用情况来看，目前应用已经深入到了人们的日常生活当中，越来越多的人开始注意到家具的绿色设计并将其用到自己的家庭生活当中，同时用这种方式来丰富自己的精神生活。例如某设计师大胆地用纸张取代木头，将其做成家具，这些家具是用多层纸张压制而成，既可以做成板凳，也可以做成沙发，组装起来十分方便，而且没有木头的厚重之感，比较轻便，容易移动。这种设计理念在家庭生活和商务生活当中都大受欢迎。后来这一设计理念得到了澳大利亚某公司的实际应用，虽然这些成品是由纸张制成的，但是完全不用担心其是否稳固，因为这些家具都是由硬纸板制作而成，通过多种方式进行构造，既可以满足多种功能需求，同时也可以满足视觉审美需求。
2、社会公共生活
从可再生绿色家具在社会公共生活中的应用来看，其集中应用在城市家具这一领域。所谓城市家具，最早是从西方国家传来的，在这些国家当中，其公共设施都通过可再生绿色家具设计理念进行设计，包括公共场所的电话亭、报刊亭、指示牌、站点、公共娱乐设施等等。通过可再生绿色家具的设计理念进行设计，能够让这些公共设施体现出家的温馨之感，让游走在公共领域当中的人们感受到温暖和舒心，让人们体会到整座城市的魅力。利用可再生绿色家具进行设计，不仅能够提升整个城市的美感，同时也有利于改善人们的生活环境。随着人们环保意识的提高，在城市家具的设计当中，人们越发关注到绿色设计理念的应用，重视城市家具的绿色环保。与此同时，人们也注意到城市家具的外观设计，兼顾城市家具的外观艺术审美和内在功能环保，这样的设计理念尤其受到城市白领的青睐，因为其不仅能够满足城市家具的功能需求，同时还能满足人们的审美需求。例如在当前的城市发展过程当中，车辆的数量是日益递增，汽车的更新换代速度也不断加强，轮胎成为了一种新型的污染物。很多人在更换轮胎之后，都会选择将旧轮胎直接丢弃，而设计师却看重其艺术价值的一面，将其变废为宝，建造了一个用于儿童玩耍的游戏区域。
3、会议展销生活
在当前的社会环境当中，商业活动占据了城市生活的大部分，但是会展活动同样也是当前城市生活的一个重要部分。根据会展活动的大小，我们可以将其分为两类，一类是为了带动消费而开展的会展活动，另一类是所有以展览形式开展的活动。通常情况下，会展活动会在人流较多、人群较为集中的区域开展。从我国会展活动的开展情况来看，我国更加侧重于会展活动的外表美观，所以会运用大量的资金进行外观的修饰。而相比之下，西方国家更加注重于会展活动中用到的建筑材料的绿色和环保。当然，这也是我国今后会展活动应当关注的重点。
四、总结
可再生家具的出现主要是为了满足当今时代走可持续化道路的趋势，它的根本目的在于节约资源，保护环境。这样一种创新型的家具设计不但可以代替传统家具完成人们生活的基本需求，还能有效提高可再生家具的创作技艺。在材料的选取上，可再生家具的选择范围也更加广阔，而且还具有易得、易加工、易回收等特点，而且还可以回收利用，这既减少了对环境的破环，还有效降低了材料的回收成本。与传统家具相比，可再生家具明显更适应现代社会的发展。在人们提倡走可持续发展道路的同时，家具行业与时俱进，积极改变发展方向，以此来适应消费者的需求及顺应大时代的发展趋势，可再生家具凭借其实用性、节约资性，有助于家具行业的转型和长远发展，所以可再生家具取代传统家具进入人们的生活会越来越普遍，而人们积极参与绿色行动更有利于促进社会和谐发展，实现可持续化发展的战略目标。
参考文献
再生纸：我的绿色梦 篇3
任何人要想做一件事，只要看准了就去做，并且坚持下去，很可能就会成功。封宁，就是这样的人。他偶然看到一篇报道，就察觉到了商机。和很多只想不做的人不同的是，他去做了，抓住了这个商机，并把它当成了自己的梦想——生产、推广再生纸——一个绿色的梦。从2000年至今，他正一步一个脚印地实现他的梦想。目前，封宁和他的金色啄木鸟节能环保中心还很弱小，但保护生态、关注环境的力量会越来越大，相信封宁会实现他的绿色梦。
封宁最初在政府机关工作，1991年下海经商，开装潢公司。做粮油批发、投资办厂，但都没有成功。
一天，封宁偶然看到一篇关于北京造纸七厂生产再生纸的报道，顿时有一种全新的感觉。他对记者说，“我这个人就是愿意做别人没做过的事情，我想尝试做再生纸”。封宁是个说做就做的人，有了这个念头，他就找到造纸七厂负责人，说出了自己的想法：想当一个再生纸推销员。销售科科长立刻表示支持，并当即办了有关手续。
一个成功的企业家，往往都是从推销做起，但这对封宁来说，道路可是艰辛的。他开始跑推销，去了很多公司，人家都不予理睬。有人提出再生纸售价也不便宜，不值得买。他就给七厂提意见，尽管是环保产品，二次利用，但也得按市场规律定价。厂方解释说，价低了不行，生产再生纸需经过分解、除沫、打浆、漂白等多道工序，虽原料价格低，但成本还是下不来，最主要原因的是使用范围太小，形不成规模。
封宁是个善于动脑筋的人，他想到学校去推广再生纸，这样可能会容易些。学校快开学了，他来到一所小学校，门卫把他挡在了门外。他骑着自行车又跑了几十个学校和单位，可没有一家买他的再生纸。
进入10月，推销仍然没有战绩，封宁心里很着急。这样不行，得想点子。他改变了方式。学生手里都有旧本子，他想到了用废纸、旧本换新本子。于是他就拿着学生本，一早来到离他的收购点较近的安贞三小。正赶上学生做早操，保安不让进，正与保安争执着，校长来了。校长一听说是做环保公益事业的，想用学生的废本换新本，非常高兴地。“我正找呢，你们就来了。”校长姓丁，非常热心环保，她问怎么做，封宁说，你们让学生将废纸和本子攒起来，根据数量换新本，并且说了一个兑换标准。
功夫不负有心人。3天后，学校打电话让封宁去换本子，学生们非常踊跃，收了满满两板车的废纸本，雇了两个人拉到造纸厂的一个收购点。当时报纸是每公斤一块两手五，700多公斤废纸卖了900多元。拿出其中的700元钱买本子给学生，付了俩工人几十元工钱，封宁自己净挣了200元。
走进学校和社区：“金色啄木鸟”诞生
在学校初战告捷，封宁又想到了社区，于是来了到工人日报社宿舍区。社区居委会的工作人员非常热情，马上贴了通知，让他周末来兑换。
周六上午9点封宁来到社区，居委会组织居民排好了队．旧书废报纸堆了一地。居民们说，只要能造好纸，捐给你都行。封宁拿那200元钱买了卫生纸换给他们。封建宁想，只要能把资源集中起来就是再利用了。这不是在倡导二次利用，近两年提出了“循环经济”这个词，这就是“循环利用”。
后来封宁相继去了很多学校和社区，开展循环利用工作，并且有了一点知名度。2001年春天，一所学校让他去讲课，开始封宁还不知道讲什么呢，对方说，就讲讲环境保护。对封宁来说，兑换再生纸是很朴素的想法．至于系统的环保概念他真说不清楚，学校就让他讲讲废纸回收利用。这时他通过朋友了解到有个做环境公益事业的“地球村”，就找这些环保人士请教些环保理念。
第一次讲课是在一所小学。封宁讲纸是怎么来的，讲森林树木与纸的关系，还讲浪费纸张要砍掉多少棵大树。他查阅了一些资料，采取互动方式，师生们很感动。后来又有一些学校、社区请他去讲，越讲越有经验。可他也遭受过打击，碰了很多钉子。一次，在一个社区讲解时，刚开场两分钟就差点被人轰下来，有人冲他嚷：“别给我们讲环保，都下岗了，连饭都吃不饱，讲什么环保，给我们讲点实际的。”这让他很下不来台。这样的经历有过多次，有的居民不理解，幸好居委会干部很支持。
后来一所小学的老师找到封宁，说学校有个店面，不大，但这样就不用来回跑了，学生换购也方便。有了这10多平米的房子，也就有了根据地。他把这儿作为一个收购点，当时也没正式办执照。后来工商局的人找到他说，你做的是好事，办个执照吧。2002年，他正式办了执照，取名“金色啄木鸟节能环保中心”。
坚持：信心源于众人鼓励
当时，北京做再生纸的企业已有70多家．但再生纸销售却走到了低谷。人们认为再生纸不好用，开始不买再生纸的账；媒体的批评也多起来，说一是价格高，二是纸色黑，其中复印纸出现的问题最多。封宁换的纸就曾经把人家的硒鼓烧坏。说一千道一万，没有好的产品怎么也不行，他不敢再销再生复印纸。
2002年底，封宁做不下去了，招来不少员工，负担重，办了执照得交税，已是入不敷出。还有很多单位要求退货，他开始打退堂鼓，想改行干别的。这时，是石景山的一位姓徐的退休教师让他重新鼓起勇气。一天，她拎着专门收集起来的废纸，从石景山的家出来，换了3趟车才找到金色啄木鸟。徐老师建议他在石景山也开设一个兑换点，封宁说，我都想撤了。她说：“别撤呀，你就坚持干，肯定有发展，我教了一辈子的书，我的话你要相信。”这让封宁很感动。后来，徐老师还不断给他打电话：“人这一辈子不一定要做出什么惊天动地的大事，但只要坚持就一定能干出自己的大事，有的人对你不大相信，把你当成收破烂的了，你比他们思想境界要高。”
还有许许多多的人给了封宁鼓励与支持。到他这儿兑换的人有北大教授．有国家机关退休老干部，也有年轻的白领。有的白领从昌平开车送来报纸，换的纸还不抵不上油钱。他们说，从眼前看不划算，但长远收益会很大。师大一位老师对封宁说，美国一位博士算了一笔账：一棵大树如果砍掉，它的直接经济效益可能最多两万美元，如果再让它存活70年，那么它可以净化空气，防尘，防噪音，防止水土流失．它的价值可不只20万美元。
正是通过与这些热心环保公益事业的人的接触，才坚定了封宁的信心。到了2003年，做再生纸的已经很少了，2004年，专门开设门市的可能就他一家了。这年，封宁参加了环保基金会组织的地球日活动，了解到其实很多学校、公司都欢迎再生纸，他们提出能不能把再生纸做得好看一些，价钱再便宜一些。受此启发，2003年时封宁有了一个创意：自己设计再生纸产品。社会上关于绿色。环保的呼声越来越高，为什么不能做自己的
环保产品呢？
创意：有了自己的再生纸产品
封宁找到环保生态艺术家孙君，和他商量。封宁说,我们天天讲环保，出了很多书，也进了学校，但学生不一定认真看。“地球村”编写的《儿童环保行为》被一所学校整包送到了他的废品站。环保人士花费了很大精力搞的宣传品，却很难提高人们的认识。怎么才能让人们更好地接受环保理念呢?封宁决定在学生本封面上做文章，现在的学生本设计太老套了，他请孙君设计了保护动物、环境和植物三大系列作业本封面。动物系列封面印有动物形象，封底是有关动物知识的介绍，包括种类、数量，习性，以及如何保护等；环境系列，比如封面印上沙尘暴的画面，封底则印上有关沙尘暴的知识，包括它的起因、危害以及如何控制等。第一批动物系列设计了30多种，印了十几万册，与普通作业本价格相同。这样，环保知识和理念就自然而然地渗透到学生的脑子里。
去年9月，环保封面作业本正式上市，反响非常大，北京可持续发展教育协会推荐了他们的产品，并希望它们成为一套环境保护教科书。当天很多学校打来电话，媒体也作了报道，还有很多外地学校要预订。
但在销售中，封宁也遇到了难题，就是一些学校要回扣。去年和今年的第一学期销售不是特别好，赔了钱。但封宁坚信它的销售前景充满希望，所以打算加大宣传推广力度。
除了作业本外，封宁还用再生纸设计了名片。在记者第二次去采访时，正巧遇上一个熟人——晏阳初乡村建设学院理事、办公室主任邱建生先生，他专门从河北定州来定制了几千元钱的再生纸名片。封宁对记者说，奥运组委会一些官员，用的也是金色啄木鸟的再生纸名片。在国际交往中，递上一张再生纸名片的同时，也在传递着一种环保理念，它是一种素质和身份的象征。一个外商从湖南打来电话，专门要做再生纸名片，说他要到上海参加旅游博览会，觉得会上拿出再生纸名片，人家会另眼相看。很多外企，像壳牌公司、可口可乐、朗讯等，都用金色啄木鸟设计的产品。
2004年，封宁还与民间环保组织“绿十字”共同在恒基广场创办了全国第一个公益柜台，用纸来换购他们设计制作的再生纸等环保产品。下一步他们还准备在大学、小学废和社区开设公益柜台。
“金色啄木鸟”的影响越来越大，他们成立了生态艺术设计部，专门从事再生纸、再生塑料等制品的设计，目前已在全国有了十几个合作厂，生产的产品由他们推广。我国每年纸张使用量大约是4700万吨，造纸的主要原料是木材，这个市场很大。
封宁给记者算了一笔账：北京有150多万中小学生，按一个学生一年用20元的本子，算一算这个产值有多大?还有公司、机关、社会团体呢，这个市场太大了。北京每年用纸量在350万吨，目前可回收率40％，而且绝大部分做的是低档纸，做高档再生纸国内目前还没有。从2000年到现在，金色啄木鸟回收的废纸相当于植了6000多棵大树。
“我们已经有了一个很好的基础，现在需要有人加盟，把它做大。再生纸销售越多，对社会的贡献就越大。我有一个梦想，就是把它做成产业。我们再生纸的设计部门有了，推广平台也很好，这包括公益柜台和我个人的影响。很多学校、媒体给了我们很大支持，这些年，所有媒体宣传我们没花一分钱。还有许多热心公民也在默默地支持我。曾经有一位离休老军人赞助我500元，让我非常感动。为此，我也牺牲了许多。这些年来，我完全可以找一个盈利的事业，可以做一个高级管理人员，但我放弃了。我特别要感谢家人，在我一直处于亏损的情况下，我爱人担起了家里的生活担子。没有她的支持，我是做不到今天的。”封宁很动情地说了这番话。
封宁为自己的事业感到骄傲。他对记者说，一般人认为，纸张白度越高纸质越好，其实这是认识上的一个误区。当纸张白度达到100％时对健康是不利的，长时间使用高亮度的纸张会损害眼睛。国际上的专家普遍认为，使用纸张亮度在60％一70％最合适。德国提出，使用再生纸保护我们的“双球”，即地球和眼球。
他最后又给记者算了另外一笔账：一张纸与我们的生活环境有多大关系你可能不会想到，也许随手就扔掉了。回收一吨废纸可以再造好纸850公斤，相当于少砍17棵大树，节约100吨水，节约1．2吨煤，还可以减少35吨的水污染……我们“回收”的6000棵大树，那可是100％成活率。
封宁说：“这是我的事业，我认准它了。就像自己的孩子，小时带他时很难很难，现在眼看着他长大了，我也正收获着他成长的喜悦。”
绿色再生混凝土 篇4
建设绿色生态城市是可持续发展的客观要求。绿色生态城市代表自然, 象征生命、和谐, 绿色能给城市和建筑带来舒适、优美、清新和充满生趣的环境。因此绿色生态城市要有健全的绿地系统和稳定的绿色文明社会环境, 使人们身心健康、安居乐业, 这也正是人类的理想追求, 也是人类社会发展的客观需要和必希归宿, 植生型再生混凝土的广泛应用将在绿色生态城市建设中起到举足轻重的作用。
2 植生型再生混凝土概述
2.1 植生型再生混凝土概念
植生型再生混凝土是一种以再生混凝土、工业废料为主要原料配制的混凝土, 通过控制其孔隙率、碱环境、抗压强度和耐久性, 并选择合适的植物种植在再生混凝土上方、中间、下方的一种绿色、生态、环保材料。植生型再生混凝土的功能来源于其结构特点, 连通的孔隙具有良好的透气、透水性, 为植物的生长提供空间, 同时也有利于空气和水分的流动。再生混凝土还具有一定的强度, 可用于护坡、护堤等、城市停车场、人行道、休闲绿地、住宅小区以及屋顶绿化等。植生型再生混凝土已成为当前保护环境, 解决水土流失、水质净化、退化生态环境的修复和重建以及城市附属绿地建设的理想材料。
2.2 植生型再生混凝土应用价值
我国随着建筑业的迅速发展, 由建筑业产生的建筑垃圾也空前增加, 除巨量的建筑垃圾处理费用相当惊人外, 而由此引发的环境问题和社会公害也很多。植生型再生混凝土是把植物和再生混凝土结合起来的一种绿色、环保材料。这种材料一方面解决了大量混凝土废弃物处理困难和由此引发的对环境的负面影响等问题, 同时又节省了大量的垃圾清运费用和处理费用, 可以减少对天然砂石的开采, 保护了生态环境, 保护了人类社会的可持续发展, 而且植生型再生混凝土完全满足世界环境组织提出的“绿色”三大含义, 另一方面可以增加城市绿化面积, 加快实现人与自然可持续发展的战略部署。
3 植生型再生混凝土在绿色生态城市建设中应用
未来城市朝着绿色生态的方向发展, 植物融入再生混凝土中, 不仅拉近了人与自然的距离, 也让再生混凝土融入到自然中, 成为自然。植生型再生混凝土目前在国内的应用研究还处于起步阶段, 在绿色生态城市建设中将主要有以下几方面的应用。
3.1 河川护岸
植生型再生混凝土护坡是一种可替代普通混凝土进行施工的生态型混凝土护坡, 它解决了传统护砌工程劣化生态环境问题和普通混凝土表面不能长草的生态环境问题。截止到2001年, 在日本全国河道护岸的施工面积211000m2中, 采用植生型再生混凝土的约为40000m2, 约占19%。而在我国有关应用的报道甚少, 仅有上海、天津、吉林、安徽、福建等地试验性应用。实践证明植生型再生混凝土在河川护岸中的应用, 既达到河岸抗冲刷不变形、生态效果好、景观效益明显、水体自净能力强, 又打到便于维护管理, 造价大幅度降低的效果。
在河川护岸的应用中, 植物选择要考虑 (1) 植物的美观性, 特别是城镇河段, 有环境美化要求的; (2) 选用根系发达, 有足够的根系和根长能穿透再生混凝土厚度到达再生混凝土底部的堤体土层中; (3) 便于维护管理, 冬季不枯黄、四季常青的草本植物和合适的宿生花卉来种植。在华中地区, 在常水位以上的区域播种白三叶、狗牙根、结缕草、海滨雀稗和假剑草等;在常水位以下栽种千屈菜和黄昌蒲, 种植在再生混凝土上边的带有种植网格的客土层中。
3.2 高速公路护坡
截至2013年, 中国高速公路通车总里程达到10.4万公里, 已超过美国居世界第一。高速公路的修建, 常常需要破坏自然土壤中的植被, 从而影响该区域植被的良性循环, 而且人们对公路建设的要求已不再局限于其使用功能上, 而是要求公路应与周围环境相协调, 达到“安全畅通、舒适悦目、消除疲劳、保护环境”的目的。为了保护原有生物的多样性, 采用植生型再生混凝土进行修复和重建破坏的生态环境, 将能缓解目前这一难题。
在高速公路护坡景观恢复中, 由于护坡绿化功能, 一方面是保护护坡水土流失、减轻污染、稳固路基、保障行车安全, 恢复生态环境;另一方面又要绿化美化丰富公路景观。高速公路目前向着高填深挖方向发展, 周围自然环境受破坏严重, 植生型再生混凝土是将植物和工程防护结合起来形成稳固而又有生态景观效应的新型防护结构体系, 其中, 边坡设计是关键, 不仅要确保边坡的稳定性, 而且要为植物的生长创造条件, 尽量选择管理粗放、根系发达、扩展性强、耐瘠薄、抗旱的植物种类, 同时还应注意人造绿化基础厚度过大的危害性。物种选择也应体现地域特点, 与周围植物群落协调, 有条件地段应进行景观设计。
3.3 城市停车场、人行道、休闲绿地、住宅小区等基础设施铺装
作为附属绿地的一部分, 城市停车场、人行道、休闲绿地、住宅小区, 在城市中斑块数量多、分布广、在城市绿地面积中比重大, 其建设的好坏和产生的生态效益将直接影响到绿色生态城市建设的质量。而这些附属绿地大多要么为了绿化而限制人们在其中休憩娱乐, 要么完全采用硬质铺装, 把人与自然隔开, 不能满足人们的亲绿特性。既要满足城市基础设施的功能需求, 又要改善城市环境、产生生态效益, 这就要求有一种新型建筑材料植生型再生混凝土或者有其研发生产的系列产品, 比如草坪砖的研发和应用来改善这一现状。
目前, 我国停车场、人行道、休闲绿地、住宅小区的功能和绿化几乎是截然分开的。停车场和人行道普遍存在全部硬化, 没有绿化的问题。大面积的硬质铺装产生很强的热岛效应, 不利于雨水回渗。曝晒下的汽车大大增加了污染物和温室气体的排放, 从而进一步加剧了对城市生态环境的不利影响。尤其夏季, 露天混凝土停车场中汽车内部温度能高达70℃以上。车主开空调降温, 在短短几分钟之内, 要把70多摄氏度的高温降至26℃, 加大了温室气体的排放。在停车场不积极采用乔木进行遮荫降温也是有原因的:1、担心由于种植乔木会减少停车位的面积;2、绿化养护及落叶清理等问题;3、大树刮倒压坏汽车赔偿问题等。
3.4 屋顶花园
中国是一个发展中国家, 又是一个建筑大国, 每年新建房屋面积高大17-18亿平方米, 超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。所谓建筑能耗, 包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗占60%—70%。中国既有的近500亿平方米建筑, 仅有1%为节能建筑, 其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量, 均属于高耗能建筑。
目前屋顶花园在改善城市环境, 如补偿城市绿地面积、改善城市环境、塑造城市立体景观;提高建筑性能, 如延长建筑寿命、降低建筑能耗、隔音降噪;产生经济效益 (屋顶绿化使寸土寸金的土地得到了第二次的开发利用。城市中心建筑密集地区, 相对而言土地价值更高, 相比之下, 屋顶绿化要比地面绿化投资少得多。) 方面具有很大的作用。
但是目前屋顶花园的建设及使用过程中受到很多因素限制, 如自然因素、社会因素、尤其是建筑结构的影响因素。要考虑建筑结构的承重问题和屋顶的排水防水问题。建筑物的承载能力, 受限于屋顶花园下的梁、板、柱、基础和地基的承重力。由于建筑结构承载力直接影响房屋造价, 因此屋顶的允许荷载都受到造价的限制, 只能在一定范围, 特别是对原有未进行屋顶设计的楼房进行屋顶绿化时, 更要注意屋顶和楼面允许荷载。这样屋顶花园平均荷载只能控制在一定范围之内。又由于植被下面长期保持湿润, 并且有酸、碱、盐的腐蚀作用, 会对防水层造成长期破坏, 同时屋顶植物的根系会侵入防水层, 破坏房屋屋面楼面的结构, 造成渗漏, 因此屋顶花园防漏是一个难点。但是在保证一定强度和抗压强度情况下我们可以采用植生型再生混凝土代替之前的屋顶花园, 与普通混凝土相比空隙率大、透水透气性好、低碱度, 且充分利用了再生骨料级工业废料, 具有生态和环保的双重特性。
4 植生型再生混凝土在研发应用过程中存在的问题及不足
目前, 我国对植生型再生混凝土的研究起步较晚, 而且各个研究单位都局限在植生型再生混凝土某一方面性能的研究, 没有形成综合配套的成熟技术, 技术缺陷较多, 实际应用还很少。
4.1 植生型再生混凝土制备技术不成熟
植生型再生混凝土制备技术不成熟, 没有一套完整的技术体系, 包括配合比设计, 搅拌、成型工艺和植生方法等;目前国内外不少研究人员对植生型再生混凝土的配制和成型工艺进行了研究报道, 但方法不尽相同, 技术尚不成熟。
4.2 植生型再生混凝土配合比研究不统一
适合某一地域特定植物生长的植生型再生混凝土的空隙率、透水系数和粗骨料品种、级配以及配合比等参数不明确, 没有统一的标准和规范。我国缺乏低碱度水泥资源, 一般采用普通硅酸盐水泥。国内外虽然已有关于植生型再生混凝土配合比设计方法的研究, 但无法通过配合比预测多孔混凝土强度, 理论不成熟, 可靠性差, 技术缺陷多。
4.3 植生型再生混凝土植被选择受限
再生混凝土孔隙内碱环境的改造是植生型再生混凝土的技术的核心之一。土壤的PH值一般在3.5-9.5之间, 过高的酸度或碱度都不利于植物的生长, 而再生混凝土因采用普通的硅酸盐水泥, 混凝土成型后水泥水化产生的Ca (OH) 2晶体呈碱性造成空隙内的p H在12-13之间。显然, 这么高的p H值无法满足植物的生长。中和植被耐碱极限和再生混凝土的降碱极限, 需要选择适合PH值在6-9之间的植被进行种植。
植被选择应遵循: (1) 适应当地的气候条件; (2) 适应当地的土壤条件 (水分、p H值、土壤性质等) ; (3) 抗逆性 (包括抗旱性、抗热性、抗寒性、抗贫痔性、抗病虫害性等) 强; (4) 地上部较矮, 根系发达, 生长迅速, 能在短期内覆盖坡面; (5) 越年生或多年生; (6) 适应粗放管理, 能产生适量种子; (7) 种子易得且成本合理。
随着当前建设绿色生态城市、坚持可持续发展的客观要求, 人们环保意识在不断提高, 植生型再生混凝土正是应生态环保要求而产生的新兴产物。较普通混凝土在环境与生态方面有巨大的优势, 其良好的透气、透水性决定了它在生态环境中有着不可替代的位置, 并且随着植生型再生混凝土在国外实际工程上的成功应用, 将会引起人们越来越多的重视, 其优势具有广阔的市场前景和研究价值。只有使植生型再生混凝土在中国得到大力推广及工程上的大面积应用, 才能使中国的混凝土事业发展到一个新的高度, 才能从真正意义上做到改善生态环境、保护水土资源及保持可持续发展。
摘要：植生型再生混凝土材料的广泛应用对绿色生态城市建设起到举足轻重的作用。本文主要介绍了建设绿色生态城市的必要性、植生型再生混凝土概述和在绿色生态城市建设中的应用, 以及目前在研发应用过程中存在的问题。
关键词：绿色生态城市,植生型再生混凝土,概述,应用,不足
参考文献
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废铝绿色再生有害化元素去除方法 篇5
该发明涉及废铝再生资源化技术领域, 一种废铝绿色再生有害化元素去除方法。铝是工业发展和人民生活密切相关的基础材料, 被广泛应用于国民经济的各个方法。但铝在再生环节存在的环境污染问题, 有害元素含量过高, 严重制约着再生铝产业的生存和更广泛的应用。目前, 废铝再生在国内普遍采取对废铝初级分选后进行高温熔炼, 充分熔炼后扒出其他金属镶嵌件, 然后浇铸铝锭。生产的再生铝锭有害元素含量过高, 每吨再生铝锭仅有500～800元的利润空间。其中的有害元素主要有铅、锌、镁、锰等金属元素, 比较难以去除, 使得铝锭的品质上不去。
该发明所要解决的技术问题在于提供一种能够将铝锭中的有害元素去除, 提高铝锭品质的废铝绿色再生有害化元素去除方法。采用以下技术方案来实现;废铝绿色再生有害化元素去除方法, 其特征在于, 在废铝熔炼至670℃～700℃, 熔炼5～20 min后, 经过成分化验分析, 再加入除铅剂、除锌剂、除镁剂及除锰剂与废铝搅拌混熔。所述的除铅剂、除锌剂、除镁剂及除锰剂的添加量按每吨废铝分别添加2～5 kg。该发明的有益效果是:能够有效除去铝合金中多余的铅、锌、镁、锰等有害元素, 去除率达90%以上, 提高资源的利用率, 保护环境。
再生骨料及再生混凝土基本性能研究 篇6
1 再生骨料的基本性能
1.1 再生骨料的概念及其生产工艺
再生骨料是将废弃混凝土经破碎、分级并按一定比例混合后形成的骨料。
目前世界上很多国家都有各自的再生骨料生产工艺,下面就再生混凝土骨料生产工艺作一介绍。
该再生骨料生产工艺的优点为:考虑我国劳动力成本较低,且机械不宜处理大块杂质的实际,采用人工法对废弃混凝土块进行分选,除去钢筋和木块,将5 mm以下的再生骨料视为杂质除掉(考虑到对5 mm以下的骨料未做深入研究),设置了磁铁分离器和分离台用于除去铁屑和碎塑料等细微杂质,设置了2台破碎机保证骨料粒径在5 mm～40 mm的范围内,设置了冲洗设备保证粘土、淤泥、细屑等杂质的去除。
1.2 再生骨料的压碎指标
压碎指标值表示再生骨料抵抗压碎的能力,可以间接推算其相应的强度。目前再生骨料的压碎指标可参照规范对天然骨料压碎指标的要求,根据JGJ 53-1992普通混凝土用卵石或碎石质量标准及检验方法规定的试验方法测定。
再生骨料的强度特征取决于它的矿物组成、比重、吸水率及孔隙结构。而且原状颗粒、废弃砂浆颗粒以及次生颗粒含量的差异性对再生骨料的压碎指标也有影响。再生骨料一般为表面包裹有部分砂浆的石子,少部分为与砂浆完全分离的石子,还有很少一部分颗粒为砂浆,加上在破碎过程中,其内部产生大量微裂缝,导致其孔隙率高,吸水性大。所以再生骨料压碎指标高于天然骨料,且压碎指标值变异系数较大。
1.3 再生骨料的表观密度
所谓表观密度是指材料在自然状态下的单位体积质量,其中自然状态下的体积是指包括材料实体积和内部孔隙的表观几何形状体积,再生骨料的表观密度可参照天然骨料的测定方法测定。据研究表明,再生骨料面干状态时的表观密度明显小于天然骨料。
影响再生骨料表观密度的因素很多,主要包括:原生混凝土骨料的密度、强度等级、配合比、龄期、使用环境,再生骨料的级配、颗粒组成和性状、含水率、表面水泥砂浆等。
文中通过试验测得再生粗细骨料表观密度如表1所示。
1.4 再生骨料的吸水率
天然岩石由于其孔隙体积含水量很低,所以常用的天然骨料吸水率很小。再生骨料表面包裹的硬化水泥砂浆使其表面粗糙,棱角较多,并且组分中包含有30%左右的硬化水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高),再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤累积内部存在大量微裂缝,使再生骨料的孔含量增大,从而使其吸水率增大。另外从旧建筑物拆除现场取得的再生骨料与天然骨料采集厂的操作环境截然不同,含有较多的泥土和泥块,这也会增大再生骨料的吸水率。表2为再生骨料吸水率试验数据,由表中数据可以看出,再生骨料的吸水率随再生骨料表观密度的减小而明显增大。
由于再生骨料与天然骨料不同,吸水率大和吸水速率大,因此当用其配制混凝土时,搅拌用水要比天然骨料多5%左右,相应也要多用水泥5%左右。根据日本再生骨料标准,在配制再生混凝土时不推荐使用吸水率超过7%的再生粗骨料和吸水率超过13%的再生细骨料。
2 再生混凝土的基本性能
2.1 再生混凝土的配合比
再生骨料各方面性能不同于天然骨料,所以再生混凝土配合比不能简单地套用普通混凝土配合比设计方法,国内外很多学者对再生混凝土的配合比设计进行了研究。与天然混凝土相比,再生混凝土的配置主要考虑两个方面:1)再生骨料强度对新拌再生混凝土各方面性能(主要是力学性能)的影响;2)再生骨料大孔隙率引起的高吸水率对再生混凝土配合比中水的用量及新拌混凝土各方面性能的影响。
对第一个方面,彭献生等的试验发现,再生骨料强度对再生混凝土强度有一定影响,但并不明显;Hansen和Narud研究了高、中、低三个强度系列中再生混凝土与普通混凝土强度的关系,得出结论:随着用来加工再生骨料的原生混凝土强度的降低,再生混凝土的强度呈下降趋势,并且影响的程度也相应减小;Nobuaki otsuki等发现在水灰比为0.55时,再生混凝土的强度几乎不受再生骨料强度的影响并且与普通混凝土强度相差不大,但当水灰比为0.25时再生混凝土强度随再生骨料强度的降低而降低。再生骨料的颗粒级配对再生混凝土强度也有影响,再生骨料宜采用粗粒级(>10 mm),而采用3 mm～10 mm的再生骨料,混凝土强度明显降低,而采用小于3 mm的再生骨料,则会使混凝土强度急剧降低。
对第二个方面,不少学者从再生骨料的含水状态入手。C.S.Poon等研究了自然干、风干、面干饱和三种不同含水状态的再生粗骨料按同一自由水灰比配制的再生混凝土,结论是:也有不少学者认为将再生混凝土拌合用水量分为两部分,一部分是再生骨料达到面干饱和状态所要吸附的水分,不起润滑和提高流动性作用,称吸附水。另一部分为自由水,分布在水泥砂浆中,能提高拌合物流动性并在混凝土凝结硬化时参与水化反应。史巍等的基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方法以及张亚梅等的再生骨料预吸水法都是在这种思想的基础上提出的,还有学者通过适当选取因素和水平,进行正交试验,进行最优配合比设计的探索。文中通过计算所得配合比设计如表3所示。
2.2 再生混凝土的抗压强度
再生混凝土的强度除了受到影响普通混凝土强度的因素(水灰比、减水剂等)影响外,还与原生混凝土的强度及使用情况、再生骨料破碎工艺、再生骨料级配及含水状态、再生骨料取代率等因素有关,这导致再生混凝土的强度规律性较差,又由于不同的试验方法和试验条件,研究者所得的结论也不同。
再生混凝土强度比普通混凝土低的原因:再生骨料孔隙率较高,在承受轴向应力时容易形成应力集中现象;再生骨料与新旧水泥砂浆之间存在一些结合较弱的区域;再生骨料本身强度较低。
苏南、彭献生得出结论:当水灰比高于0.4时,再生混凝土的抗压强度随水灰比减小而增大;但当水灰比低于0.4时,再生混凝土的抗压强度不再随水灰比的降低而有效增大。原因是当水灰比较高时,再生骨料周围的水泥砂浆强度降低,混凝土的破坏自水泥浆体开裂,当水灰比较低时,水泥浆的强度相对较高,再生混凝土的强度趋于由再生骨料的强度控制,从而使得再生混凝土的抗压强度无法随水泥砂浆强度的提高而提高。
2.3 再生混凝土的弹性模量
由于再生骨料中有大量的硬化水泥砂浆附着于原骨料颗粒上,再生混凝土的弹性模量通常较低,一般约为基体混凝土的70%～80%。刑振贤等的研究结果表明,水灰比对混凝土的弹性模量影响较大,当水灰比从0.8降到0.4时,再生混凝土的抗压弹性模量增加了53.7%。屈志中报道的俄罗斯混合再生骨料配制的混凝土在掺入10%的膨胀剂时可提高弹性模量8%～10%,在掺入20%膨胀剂时混凝土弹性模量提高不多,在2%左右。
3 结语
1)再生骨料的压碎指标和表观密度低于普通混凝土,吸水率高于普通混凝土。2)再生混凝土的配合比中用水量要大于普通混凝土,抗压强度低于普通混凝土且随水灰比减小而增大,再生混凝土弹性模量低于普通混凝土。
摘要：论述了再生骨料及再生混凝土的概念,对再生骨料的压碎指标、表观密度、吸水率及再生混凝土配合比、强度、弹性模量与普通混凝土进行了分析与对比,得出两者基本性能方面的差异,对今后再生混凝土的研究具有一定的指导意义。
关键词：再生骨料,再生混凝土,基本性能
参考文献
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绿色再生混凝土 篇7
绿色建筑[1]是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006,以下简称“标准”)是在总结近年来我国绿色建筑方面实践经验和研究成果的基础上,借鉴国际先进经验制定的第一部多目标、多层次的绿色建筑综合评价标准[2]。标准从节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理等方面对绿色建筑提出了具体的达标要求。在标准中的节能与能源利用部分有对可再生能源利用的条文要求,可再生能源利用技术以其清洁环保、高效节能等优势成为绿色建筑中的亮点技术。
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。相对于可能穷尽的化石能源来说,可再生能源在自然界中可以循环再生。可再生能源属于能源开发利用过程中的一次能源,不包含化石燃料和核能。
目前,国家和地方政府对获得绿色建筑二、三星级评价标识的项目,以及可再生能源应用示范项目都会给予财政补贴或政策奖励。因此,在标准的执行过程中,许多开发商或建设单位盲目开发可再生能源应用项目,而忽略了绿色建筑对可再生能源应用的具体要求和实质意图。
本文将对标准中可再生能源利用相关条文进行分析,并总结可再生能源利用方案设计中注意的问题。此外,还重点讨论了不同建筑类型(如住宅建筑、办公建筑、旅馆建筑等)关于可再生能源方案设计的选择和建议,以及绿色建筑项目根据建筑特征选择相应适宜的可再生能源利用技术及规模。
1 可再生能源利用相关条文
标准确定的绿色建筑评价体系的每类指标均包括控制项、一般项与优选项。控制项为绿色建筑的必备条件,涉及相关标准中的强制性条文规定,如不满足,将一票否决;一般项和优选项为划分绿色建筑等级的可选条件,其中优选项是实现难度较大、综合性强、绿色度较高的可选项。表1列出了标准中所涉及到的关于可再生能源利用的条文规定。
在住宅建筑中,满足条文“一般项4.2.9”的要求,需经过计算或实测证明可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于5%。为了开展评价工作的高效便捷,并结合实际项目工程经验,一般分析总结认为项目达到以下任一条即可达标:
1)小区中有25%以上的住户采用太阳能热水器提供大部分生活热水;
2)小区中有25%以上的住户采用地源热泵系统(指以岩土体、地下水或地表水为低温热源的系统,包括埋地管式、井水、河湖江水、海水、污水等)采暖(空调);
3)小区中50%以上的住户采用地热水直接采暖。
同样,满足条文“优选项4.2.11”的要求,一般分析总结认为项目达到以下任一条即可达标:
1)小区中有50%以上的住户采用太阳能热水器提供住户大部分生活热水;
2)小区中有50%以上的住户采用地源热泵系统(指以岩土体、地下水或地表水为低温热源的系统,包括埋地管式,井水,河湖江水,海水,污水等)采暖(空调);
3)小区中全部用户采用地热水直接采暖。
在公共建筑中,满足条文“优选项5.2.18”的要求,一般分析总结认为项目达到以下任一条即可达标:可再生能源产生热水量不低于建筑生活热水消耗量的10%,或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2%,或合理采用地源、水源等新型热泵空调技术。
对于申报绿色建筑创新奖的项目,如若可再生能源应用比例在达标基础还能有所提高,可给予加分。例如,以下情形的绿色建筑项目可获得最大幅度的加分,即:可再生能源产生热水量不低于建筑生活热水消耗量的50%(太阳能资源I类地区)、45%(太阳能资源II类地区)、40%(太阳能资源III类地区),或可再生能源发电量不低于建筑用电量的5%(太阳能资源I类地区)、4%(太阳能资源II类地区)、3%(太阳能资源III类地区),或采用地源、水源等新型热泵空调技术负责采暖空调的比例不少于50%(无稳定热负荷需求的建筑除外)。
根据以上标准中关于可再生能源的条文分析可知,目前可再生能源利用的评价主要是指太阳能、地热能。太阳能热水器是目前我国新能源和可再生能源行业中最具发展潜力的产项目之一。随着城乡居民生活水平的提高,对生活热水需求量将大大增加。太阳能热水器使用范围也将逐步由提供生活用热水向商业用和工农业生产用热水方向发展。
太阳能热利用与建筑一体化技术的发展使得太阳能热水供应、空调、采暖工程成本逐渐降低,也将是太阳能热水器潜在的巨大市场[3]。太阳能光电转换技术中太阳能电池的生产和光伏发电系统的应用水平不断提高。在我国已商品化生产的单晶硅、非晶硅太阳能电池的效率分别为12%～13%和4%～6%,多晶硅太阳能电池也有少量的试生产,效率为10%～12%。目前,风力发电系统在我国发展也比较迅猛,相对太阳能光电系统而言总体成本较低,是很有前途的一种可再生能源发电系统形式。需特别指出,对于仅采用部分太阳能路灯、风力发电路灯、太阳能发电后再驱动热泵系统的项目不能判定满足绿色建筑达标要求。
地热的利用方式目前主要有两种:采用地源热泵系统加以利用;以地道风的形式加以利用。地源热泵系统的工作原理主要是通过工作介质流过埋设在土壤或地下水、地表水(含污水、海水等)中的、一种传热效果较好的管材来吸取土壤或水中的热量(制热时)及排出热量(制冷时)到土壤中或水中[4]。与空气源热泵相比,它的优点是出力稳定,效率高,且没有除霜问题,可大大降低运行费用。如果在该建筑附近有一定面积的土壤可以埋设专门的塑料管道(水平开槽埋设或垂直钻孔埋设),可采用地热源热泵机组。根据国家标准《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366),地源热泵系统定义为:以土壤或地下水、地表水为低温热源,由水源热泵机组、地能采集系统、室内系统和控制系统组成的供热空调系统。根据地能采集系统的不同,地源热泵系统分地埋管、地下水和地表水三种形式。
根据以上条文的评价要求分析和可再生能源利用形式的介绍可知,在绿色建筑中可再生能源利用要根据技术成熟度、适用性、经济性,以及建筑特征选择相应可再生能源利用技术及规模。
2 可再生能源利用方案设计
在进行绿色建筑设计时,可再生能源的利用要因时、因地制宜,要根据不用项目实际情况和客观规律实施,技术应可靠、经济应合理,绝不能生搬硬套。目前,根据我国可再生能源在建筑中的应用情况,比较成熟的是太阳能热利用,即应用太阳能热水器供应生活热水、采暖等,以及应用地源热泵系统进行采暖和空调。在绿色建筑设计中常见可再生能源利用类型如表2所示。
住宅建筑因为生活热水需求量较大,因此住宅建筑应用可再生能源最主要的形式以太阳能热水系统为主。同时,江苏、上海等地区对于低层(江苏12层以下、上海6层以下)住宅建筑强制要求安装太阳能热水系统,也极大促进了太阳能热水系统在住宅建筑领域的应用。对于精装修或者高档住宅建筑,也会采用地源热泵系统,一般以带热回收功能的地源热泵机组应用较多,可实现制冷、采暖、热水“三合一”功能。
办公建筑能耗的核心问题并不是热水需求,因此,办公建筑并不是规模化应用太阳能热水系统的主要场所。办公建筑的主要能耗是空调采暖,在可再生能源的选择上应该主要考虑地源热泵。在标准中对于地源热泵的使用并没有定量的要求,只要求能够合理使用。采用地源热泵系统的实际项目,需要综合考虑占地面积、建筑负荷等特点,进行适用性研究。为了保障土壤热平衡,可采用与辅助冷却塔、蓄冷结合的系统形式;对于既有地源热泵机组,又有冷水机组的项目,可在机房运行策略上控制热平衡。例如,在上海地区的地源热泵系统的设计通常按照冬季负荷进行地面管设计,在运行策略上以地源热泵机组作为基载负荷,冷水机组作为调峰负荷。在夏季,先运行地源热泵机组,当地埋管的出水温度超过设定值时,再开启冷水机组进行调峰。
办公建筑如果带有餐厅,且热水需求量比较大,则可考虑设置太阳能热水系统。对于办公建筑屋顶或建筑玻璃幕墙适宜安装太阳能光伏设施的,在充分论证技术经济可行性基础上,亦可考虑太阳能光伏系统应用形式。
商场建筑的客流密度较大,电器设备功率密度高,导致室内发热量大,使得其冬季采暖换热量很少。空调系统又是其中比较大的一部分能耗,因此在进行可再生能源选择时建议采用地源热泵系统或太阳能光伏系统。商场建筑由于冬季和夏季的负荷相差比较大,采用地源热泵系统,其不平衡率要远远大于办公建筑,因此实际工程项目中,商场建筑一般不采用地源热泵。若采用地源热泵系统,需更加注意地热平衡设计和运行策略控制。此外,商场建筑的屋顶面积一般较办公建筑和旅馆建筑大,如建筑必须采用一种可再生能源,采用太阳能光伏装置是比较合理的。
旅馆建筑需要随时供应热水,热水需求量大,因此在可再生能源的选择上应该优先考虑采用太阳能热水系统。在夏热冬冷地区,太阳能热水负荷变化剧烈,热水产生量规律与热水需求量规律不匹配,夏季产热量很大,但也是用热水相对少的季节。这给太阳能热水利用带来了一定的难题。在旅馆建筑中制约太阳能热水使用的主要因素是热水的需求量比较大,而屋面面积有限,其集热、辅助热源的匹配将是系统要解决的关键技术[5]。
3 结语
日前,国家住建部副部长仇保兴称,将依托可再生能源建筑应用示范项目和城市强制推广绿色建筑,目标是80%的项目达到绿色建筑,示范城市中新建建筑30%应为绿色建筑;“十二五”期间实施100个以上“绿色小城镇”试点示范,支持可再生能源建筑应用。在“绿色小城镇”建设的六项对策中,明确提出应具备“一套与太阳能、风能、生物质能和小水电相融合的新能源供应体系”。
可再生能源应用将成绿色建筑重要技术手段。在绿色建筑的区域性、强制性、规模化发展进程中,随着高新技术的进步,将有更多的可再生能源利用技术应用到绿色建筑中,如太阳能光热发电技术等。
绿色建筑中可再生能源使用的最终目的是降低实际运营过程中所消耗的电、燃气等常规能源。因此,在实际的设计、施工过程中应针对不同的建筑类型进行具体分析,根据建筑特征选择相应可再生能源利用技术及规模。就目前而言,进行可再生能源技术方案比较时,一般情况下,办公建筑宜选用土壤源热泵,并以冬季负荷为依据设计地埋管,夏季额外冷负荷宜采用冷却塔等其他形式冷源,商场建筑可合理考虑太阳能光伏技术,旅馆建筑、住宅建筑宜采用太阳能热水系统。
摘要：通过对《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)中关于可再生能源利用条文的分析解读,总结了在绿色建筑中可再生能源利用方案评价的主要内容和评价方法。结合实际工作经验,就不同的可再生能源利用方式在不同建筑类型中的应用方案选择进行了分析与探讨,并提出了绿色建筑中可再生能源利用的发展方向。
关键词：绿色建筑,可再生能源,建筑节能,太阳能,地源热泵
参考文献
[1]GB/T50378-2006,绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2]住房和城乡建设部科技发展促进中心.绿色建筑评价技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]张逊宝,吴庆辉,宁传科.我国太阳能建筑应用发展现状及发展方向探讨[J].节能,2012,354(3):15-18.
[4]孙晓光,林豹,王新北.地源热泵工程技术与管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
再生建筑材料的绿色化评价体系研究 篇8
目前, 绿色建筑已成为通行的理念。我国各大城市也开始将保护生态环境、降低资源消耗、降低污染排放为目标。青岛市从2013 年1 月1 日起开始实施《青岛市建筑废弃物资源化利用条例》, 建筑行业向“绿色低碳”转型已是迫在眉睫, 绿色, 无疑代表了建筑的未来。建筑行业绿色化首要的任务就是建筑材料的绿色化和建筑垃圾的减量化, 利用建筑垃圾再生建筑材料是解决问题的很好途径。目前我国针对再生建筑材料的研究很多, 例如聚苯乙烯泡沫塑料制备建筑保温材料, 废旧砖石、混凝土再生骨料混凝土, 废旧玻璃作为骨料的再生玻璃混凝土, 废旧木材捣碎制成刨花板等[1]。
理论上, 几乎所有的建筑材料都可以用再生材料替代, 我国建筑垃圾回收利用产业却发展迟缓, 一个很重要的原因是再生建材的种类繁多, 且各有其优缺点, 选择应用有一定困难。再生建筑材料根据使用部位及功能的差异, 可划分为建筑结构材料、建筑围护材料、装饰装修材料和建筑功能材料四大类[2]。本文研究再生建筑材料的评价体系, 分别给出各种类的合理绿色化评价指标, 便于选择应用时综合考虑再生材料的优缺点。
1 再生结构材料绿色化评价体系
目前可供选择的再生结构材料主要有:再生骨料混凝土、聚苯乙烯轻质混凝土、再生玻璃混凝土、再生钢材、再生水泥、再生砖、再生碳纤维复合材料等。
1.1 再生结构材料绿色化评价指标
控制性指标: (1) 经济性, 市场经济环境下, 再生材料生产应用的经济成本对材料的推广应用起决定作用, 经济性能随着科技发展和技术进步是动态变化的, 可以认为, 当再生材料的成本不超过普通材料的1.3 倍是合格的; (2) 放射性, 根据GB 6566—2001《建筑材料入射性核素限量》判断; (3) 各项基本使用性能指标, 按照被替代材料的相应产品标准, 对再生结构材料进行检测, 产品所有性能都必须满足标准要求, 例如再生碳纤维复合材料应符合GB 50367—2006《混凝土结构加固设计规范》4.4 节的要求。控制项中有任意一项小于6 分, 则最终评分为0 分。
优选指标:第一组, 单位产品耗能量、单位产品产生废水量、单位产品产生废气量、原材料固废利用率;第二组, 快速施工、清洁施工、轻质。
1.2再生结构材料绿色化评价体系 (见图1)
2 再生围护材料绿色化评价体系
常见的再生围护材料主要有:再生混凝土空心砌块、工业脱硫石膏板、再生玻璃、废旧塑料和粉煤灰再生瓦、再生铝合金、废旧彩钢夹心板等。
2.1 再生围护材料绿色化评价指标
控制性指标: (1) 经济性, 同再生结构材料; (2) 放射性, 根据GB 6566—2001 判断; (3) 各项基本使用性能指标, 按照被替代材料的相应产品标准, 对再生结构材料进行检测, 产品所有性能都必须满足标准要求。控制项中有任意一项小于6 分, 则最终评分为0 分。
优选指标:第一组, 单位产品耗能量、单位产品产生废水量、单位产品产生废气量、原材料固废利用率;第二组, 快速施工、清洁施工、轻质、隔声性能、保温性能。
2.2 再生围护材料绿色化评价体系 (见图2)
3 再生装饰装修材料绿色化评价体系
再生装饰装修材料更为广泛, 比如:木塑复合材料、旧木板拼接的地板、碎木料再生刨花板、有美学价值或文化价值的拆解材料、塑料再生木材等。
3.1 再生装饰装修材料绿色化评价指标
控制性指标: (1) 经济性, 同再生结构材料; (2) 放射性, 根据GB 6566—2001 判断; (3) 各项基本使用性能指标, 按照被替代材料的相应产品标准, 对再生结构材料进行检测, 产品所有性能都必须满足标准要求; (4) 释放有害物质, 主要依据GB18580~18588—2001 和GB 6566—2001“10 项室内装饰装修材料有害物质限量”进行判断。控制项中有任意一项小于6 分, 则最终评分为0 分。
优选指标:第一组, 单位产品耗能量、单位产品产生废水量、单位产品产生废气量、原材料固废利用率;第二组, 易拆卸可循环、耐污、调节湿度、美观、文化价值。
3.2 再生装饰装修材料绿色化评价体系 (见图3)
4 再生建筑功能材料绿色化评价体系
建筑功能材料指防水、防火、隔热、保温、吸声材料等, 常见的再生建筑功能材料有:脱硫石膏轻质抹灰砂浆、利用废聚苯乙烯泡沫塑料制备的改性聚苯乙烯系列胶粘剂和涂料、聚苯乙烯生产的阻燃剂、聚苯乙烯泡沫塑料保温板等。
4.1 再生建筑功能材料绿色化评价指标
控制性指标: (1) 经济性, 同再生结构材料; (2) 放射性, 根据GB 6566—2001 判断; (3) 各项基本使用性能指标, 按照被替代材料的相应产品标准, 对再生结构材料进行检测, 产品所有性能都必须满足标准要求。控制项中有任意一项小于6 分, 则最终评分为0 分。
优选指标:第一组, 单位产品耗能量、单位产品产生废水量、单位产品产生废气量、原材料固废利用率;第二组, 耐久性、多功能。
4.2 再生建筑功能材料绿色化评价体系 (见图4)
以上再生结构材料、再生围护材料、再生装饰装修材料以及再生建筑功能材料的最终评分为各指标项加权平均分, 其中控制指标和优选指标第一组权重1.0, 优选指标第二组权重0.7。评6 分以上为合格, 7.5 分以上为良好, 8.5 分以上为优秀。
5 免煅烧脱硫石膏干混砂浆产品评价示例
免煅烧脱硫石膏干混砂浆是由煤电厂脱硫工艺后的废弃物———脱硫石膏和水泥、人工砂 (钢渣、炉渣、石灰石废料等) 、助剂等制成的抹灰砂浆[3], 属于再生装饰装修材料。先进行控制性指标评价, 基本性能评价根据JG/T 230—2007《预拌砂浆》判定 (如表1) 。控制指标评分合格继续进行优选指标评价。
优选指标评价第一组, 该产品是由脱硫石膏、水泥、人工砂和助剂按一定配比直接搅拌而成, 因此无二次污染, 不产生废水废气, 详见表2。
优选指标评价第二组如表3 所示。
三项加权平均得到的最终评分 (8+9.5+4.7×0.7) /2.7=7.7, 免煅烧脱硫石膏干混砂浆的评价结果为良好。
6 结语
再生建筑材料选用应该遵守几项原则:“直接利用优先”原则, 如果建筑废弃材料有直接利用价值, 则直接利用是绿色低碳的最优选择;先进行控制性指标评价, 控制指标不达标则不需进一步考虑;在以上原则基础上就近选择的原则, 减少运输环节也是节约能源的有效方式。
科学合理地选用再生材料, 才能提高整个建筑行业再生材料利用率, 降低对资源的依赖程度, 改变建筑行业高能耗、高污染的现状。
参考文献
[1]廖琳, 李阳, 韩继红, 等.城市固废再生建材的应用实践[J].绿色建筑, 2011 (2) :16-20.
[2]蒋荃.绿色建材—评价·认证[M].北京:化学工业出版社, 2012.
绿色再生混凝土 篇9
目前,国内外对再生粗骨料混凝土的理论研究趋于成熟, 再生粗骨料混凝土已应用于实际工程中。 再生细骨料混凝土的研究这几年进展较快,国内学者对再生细骨料混凝土骨料取代率、 抗压强度、劈裂强度、干燥收缩、抗碳化性、抗渗透性、抗磨性等方面进行了研究[1,2,3,4,5]。 但对粗细骨料均用建筑垃圾组成的再生细石混凝土的研究较少。 在中国,每年拆除老旧建筑产生建筑垃圾高达2 亿t, 每年20亿m2新建面积要产生建筑垃圾1~1.2 亿t, 这些建筑垃圾的主要成分是混凝土、砂浆和粘土砖等。 利用这些废弃的混凝土、砂浆和粘土砖经破碎,成为再生粗细集料加以利用, 可减少对天然资源的开采。 为此,本文利用拆除旧建筑物产生的建筑垃圾分别研究了再生粗细集料种类、掺入量、粉煤灰掺量三种因素对再生细石混凝土强度的影响,以期为再生细石混凝土的推广应用提供一些参考。
1 试验
1.1 试验原材料
水泥:32.5 级普通硅酸盐水泥, 物理力学性能见表1。
砂:采用粒径不大于5mm的中砂。
天然粗骨料:采用20~40mm天然碎石,用颚式破碎机破碎得到粒径5~10mm的细石。
粉煤灰:嘉兴产Ⅱ级灰。
再生粗细集料:废弃混凝土块、砂浆块为嘉兴某居民楼拆除时所产生的废弃物,龄期约20 年,混凝土强度等级约C20, 砂浆强度等级约为M5 混合砂浆,煤矸石碎砖强度等级约MU10,龄期约5 年将混凝土、 砂浆及煤矸石碎砖用PE60X100 型颚式破碎机破碎、 筛分后得到粒径≤10mm的再生混凝土、砂浆和碎砖集料,再生集料各项物理力学指标见表2。
1.2 试验方案
本试验中各种再生细石混凝土设计强度等级为C20, 坍落度约为35mm, 强度设计值fcu,o=20+1.645×4=26.58MPa。
则水灰比:
计算用水量:
计算水泥用量:
再生粗细集料用量:
S0+ G0= 2350-340-204=1806kg
本试验依据再生集料种类、 再生集料掺入量粉煤灰掺入量三种因素对再生细石混凝土强度的影响设计不同类型的配合比进行试验,具体试验方案见表3。
1.3 试验方法
试件制作采用人工拌制、机械振捣(振动台),试件尺寸为100mm×100mm×100mm,脱模后试件在20°C左右的水中养护, 测定龄期7d,28d的抗压强度。 混凝土力学性能按GBJ 81—85《普通混凝土力学性能试验方法》进行试验,试验结果见表3。
2 试验结果分析
2.1 各类再生粗细骨料不同取代率对再生细石混凝土强度的影响
2.1.1 混凝土再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响
将表3 试验组2、3、4、5 和对照组1 对比得到混凝土再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响,见图1。
由图1 可见,当天然砂全部被混凝土再生细集料取代, 天然细石被混凝土再生粗集料逐步取代时,再生细石混凝土与天然细石混凝土的早期(7d)和后期(28d)抗压强度基本持平,且有小幅提高。 当再生混凝土集料取代率在60%时,再生细石混凝土的7d和28d抗压强度甚至分别提高了8.8MPa和8.1MPa。 这一试验结果较出乎意料,文献[3]也有类似的试验结果。 笔者认为,再生细石混凝土强度出现不降反升主要有两方面的原因:一方面是由于再生混凝土集料强度较高与配置的再生细石混凝土强度相当,包裹在石子表面的硬化水泥砂浆结构较致密且表面粗糙,与水泥水化产物有很强的啮合能力, 这对再生混凝土的抗压强度可起到增强作用。另一方面,再生集料表面粗糙,加水搅拌时吸水率较高, 实际使水泥水化过程中界面区的水灰比减小,增强了再生细骨料和水泥浆的结合能力,从而提高了再生混凝土的抗压强度。 随着再生骨料取代率的增加,吸水量也越多,水泥浆体中的实际水灰比也越低,而当再生骨料取代率达到60%时,再生混凝土强度主要取决于形成主要骨架的再生骨料,而再生骨料的强度要小于天然骨料的强度,因而使得再生混凝土的强度呈下降趋势。 因此,在本试验条件下出现了混凝土再生集料的取代率在任何区间(0%~100%),再生细石混凝土强度无可与天然细石混凝土强度相当的试验结果,且当取代率在60%左右时,再生细石混凝土早期(7d)、后期(28d)强度甚至比天然细石混凝土强度更高。
2.1.2 砂浆再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响
将表2 试验组6、7、8 和对照组5 对比得到粗细集料由再生混凝土和再生砂浆组成,砂浆再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响,见图2 所示。
由图2 可见,再生细石混凝土强度随砂浆集料取代率的增加而明显下降, 取代率在20%时,7d和28d的抗压强度分别下降了0.78%和6.7%。 取代率达到40% 时,7d、28d的抗压强度分别下降了2.9MPa和8.1MPa,下降幅度达22%和36%。 由此可见,砂浆再生集料对再生细石混凝土抗压强度的影响随取代率的增加而增大,而且后期强度(28d)下降速率更大,比早期强度(7d)表现更加明显。 这是由于再生砂浆颗粒强度远低于再生混凝土强度,此时,砂浆集料表面包裹的未水化的水泥浆水化作用远小于自身强度大小对再生细石混凝土的影响。 因此,砂浆再生集料掺量对再生细石混凝土的抗压强度起不利作用。
2.1.3 碎砖再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响
将表3 试验组9、10、11 和对照组5 对比得到粗细集料由再生混凝土和再生粘土砖组成,碎砖再生集料取代率对再生细石混凝土抗压强度的影响见图3 所示。
由图3 可见,再生细石混凝土强度随碎砖集料取代率的增加而明显下降, 取代率在17%时,3d和7d强度分别下降了11% 和25%, 之后下降更加明显。 取代率达到35%时,7d和28d的强度分别下降了2.9MPa和8MPa,下降幅度达22%和36%。 由此可见,碎砖再生集料对再生细石混凝土抗压强度的影响随取代率的增加而增大, 而且后期强度(28d)比前期强度(7d)表现更加明显。 究其原因是由于破碎后的黏土砖骨料表面粗糙、棱角较多, 粗、细骨料之间的润滑不及普通混凝土的砂石骨料。 另外,由于再生黏土砖的多孔隙结构导致再生骨料强度相对水泥石强度偏低。 在对再生黏土砖细石混凝土试压的过程中发现, 再生细石混凝土的破坏形式与上述两组其它再生集料细石混凝土不同,再生黏土砖集料混凝土破坏通常是集中或通过碎砖集料,这正是黏土砖多孔隙结构导致碎砖再生集料强度低的原因。
2.2 粉煤灰对再生细石混凝土强度的影响
将表3 试验组11、12、13 和对照组6、7、8 对比得到粉煤灰等量取代率与再生细石混凝土强度的影响,如图4 所示。
由图4 可见,随着粉煤灰取代率的增加,再生细石混凝土早期(7d)强度下降的幅度较大,当粉煤灰取代30%的水泥时, 再生细石混凝土的7d强度比对比组8 下降了2.4MPa, 下降幅度达23.5%,而28d抗压强度的下降幅度并不大, 仅仅下降了0.4MPa,下降幅度为0.2%。 试验结果表明,粉煤灰掺量对再生细石混凝土的早期强度影响较大,掺量越大,早期强度下降的幅度越大,粉煤灰掺量对后期强度影响较小, 这是因为粉煤灰中的Si O2和Al2O3与水泥水化生成的Ca (OH)2发生反应,生成C-SH和C-A-H凝胶,使得Ca (OH)2粗大结晶与定向排列大幅度减少,改善了混凝土的界面结构,粗颗粒变为细颗粒,粗孔变为细孔,从而提高了混凝土的抗压强度。 粉煤灰掺量在20%以内时,再生细石混凝土的28d强度略高于未掺粉煤灰的再生细石混凝土,提高幅度为5.6%。 当粉煤灰掺量达到30%时,混凝土的早期与后期强度均呈下降趋势。 由此可见,粉煤灰的掺量不宜过大,最佳掺量应控制在15%~20%范围内。 在此范围内,利用粉煤灰的活性适当降低再生细石混凝土中的水泥用量,可降低混凝土成本。
3 结论
(1)再生粗细集料种类和取代率对再生细石混凝土强度有很大影响,试验结果表明,原强度较高的再生混凝土骨料所配制的再生细骨料混凝土抗压强度可与天然骨料配制的细石混凝土强度相当甚至更高,而强度较低的砂浆及废砖再生骨料配制的再生混凝土强度均低于天然骨料混凝土。
(2)混凝土再生集料取代率在0~100%时,再生细石混凝土的早期和后期强度均与天然细石混凝土强度相当, 且取代率在60%时,7d和28d的抗压强度分别提高了8.8MPa和8.1MPa。
(3)砂浆再生集料对再生细石混凝土强度影响是随砂浆集料取代率的增加强度明显下降,砂浆再生集料掺量对再生细石混凝土的抗压强度起不利作用。
(4)碎砖再生集料对再生细石混凝土抗压强度的影响随取代率的增加而增大,再生细石混凝土破坏时通常是集中或通过碎砖集料。