废弃混凝土破碎及再生工艺研究
作都：肖建庄 孙振平 链板输送带 同济大学建筑工程系摘要：在对上海市废弃混凝土的现状调查与分析的基础上，研究废弃混凝土块体破碎..
振荡筛作都：肖建庄 孙振平 &nbs宽槽型振动给煤机p; 同往复式提升机济大学建筑工程系
摘要：在对上海市废弃混凝土的现状调查与分析的基础上，研究废弃混凝土块体破碎及筛分工艺，并对建议工艺生产的再生骨料进行基本性能试验研究及做经济性分析。结筛沙机械果表明，该再生骨料生产工艺基本能满足废弃混凝土的破碎与分级要求；再生骨料可满足配制中低强度等级再生混凝土的要求。
关键词：废弃混凝土；再生喂料机骨料；破碎工艺
在我国，建筑业作为国民经济的支柱产业之一，二十余年来得到了突飞猛进的发展，相应在生产过程中产生的建筑渣土尤其是废弃混凝土也空前增加。据不完全统计，废弃混凝土的数量已占到城市垃圾总量的30%-40%，且绝大部分废弃混凝土未经处理，直接运往郊外或乡村采用露天堆放或填埋的方式进行处理，耗用大量的征用土地费、垃圾清运费等建设费用；同时，清运和堆放过程中的遗散和粉尘、灰砂飞扬等问题又板链式输送机对环境造成二次污染，严重破坏了生态环境。因此，如何合理处理和再生利用废弃混凝土已经成为建筑行业和环境保护部门面临的一个重要课题。
1废弃砂石生产设备混凝土现状调查
石料破碎机1.1数量与处置现状
以上海市为例，目前每年排放的渣土总量呈持续发展态势，2002年在2000万t左右。而废弃混凝土约占渣土总量的40%，即800万t左右螺旋提升机，主要是由拆、建房以及道路翻修等土木工程施工过程中产生的。大部分废弃混凝土未得到合理回收和高效利用。
1.2发展移动带式输送机趋势
一方面，废弃混凝土的数量在迅速增加；另一方面，随着社会经济的发展、混凝土用量的增大，因开采砂石骨料而造成的资源枯竭和环境破坏已成为人们关注的焦点，混凝土的可持续发展与骨料危机的矛盾日益突出。因此若能将废弃混凝土就地回收，经破辊式破碎机碎、清洗、分级后作为骨料再利用，生产再生混凝土用于新建工程，则不仅能降低成本，节约天然骨料资源，缓解骨料供求矛盾，还能减轻城市环境的污染。
2废弃混凝土破振动热料输送机碎工艺
2输送皮带.1已有破碎工艺
2.1.气力输送系统1俄罗斯的破碎工艺
鉴于废弃混凝土中往往混有金属、玻璃及木材等杂质，因此在俄罗斯[q的工艺流程中，特别设置了磁铁分离器与分离台等装置以便去除铁质成分，见图1。配备有2台转子筛网筛分机处理，被分为0-5mm，5-40mm及40mm以上三种粒径。在普通配合比的结构混凝土中，骨料粒径一般不大于40mm，因此，为充分利用废弃混凝土资源，将40mm以上的碎石再次破碎，使粒径达到0～40mm。该工艺的主要缺点是加工设备繁多，导致初期的投资规模较大，不利于其在短期内的推广应用。
2.1.2德国的破碎工艺
德国的废弃混凝土再生工艺流程主要由1个二档等级的鄂式破碎机，见图2。经破碎的石料须烘干。其他的组成设备包括铁件收料台(电磁器)等。通过鄂式破碎机的加工，再生骨料的级配被筛分为0-4mm，4-16mm，16-45mm及45mm以上。该工艺由于整个处理流程需安装2台鄂式破碎机及4台筛分机，因此投资费用巨大且工程占地面积大。
图1俄罗斯典型再生骨料生产工艺
图2德国典型的再生骨料生产工艺
1-载荷车；2-料斗；3-主破碎机；4-铁件收料台；5-初筛分机；6-分筛机Ⅰ；7-输送带；8-分筛机Ⅱ；9-分筛机Ⅲ；10-0～4mm粒径骨料；11-0～32mm粒径骨料；12-0～45mm粒径骨料；13-45～90mm粒径骨料；14-16～45mm粒径骨料；15-45～150mm粒径骨料；16-4～16mm粒径骨料；17-破碎机
2.1.3中国的破碎工艺
(1)目前我国台湾地区[2-3]采用包括油压式履带型碎石机和重物筛选机系统的废弃混凝土块破碎及处理机具，其生产工艺流程图见图3所示。
(2)史巍和侯景鹏[4]设计了一套带有风力分级设备的骨料再生工艺，见图4。该工艺构思新颖，使用了风力分级装置及吸尘设备将粒径为0.155mm的骨料筛分出来，为循环利用再生细骨料奠定了基础；但是基于现阶段我国的实际情况，再生细骨料尚未被深入、系统地研究，尚不具备直接应用于工程中的条件。
图3台湾地区再生骨料生产工艺
图4史巍和侯景鹏设计的再生骨料生产流程图
(3)李惠强和杜亭提出了如图5所示的生产流程制备再生骨料。在这一生产流程中，块体破碎、骨料筛分均是碎石骨料生产的成熟工艺，因此在生产中关键是要控制好分选、洁净、冲洗等环节的工艺技术和质量。该工艺的突出特点是有一填充型加热装置，经加温、二级破坏、二级筛分后可获得高品质再生骨料。加温到300℃左右后，包裹在天然岩石骨料外的水泥石粘结较差的部分，或在一级破碎中天然骨料外已带有损伤裂纹的水泥石，在二级转筒式或球磨式碾压中都会脱落，剩下的粗骨料的强度相当于提高了。但加温、二级碾磨、二级筛分会带来生产成本的提高。
2.2建议破碎工艺
经比较分析国内外再生骨料的生产工艺，本文设计了一套新的工艺流程，见图6。考虑到目前我国劳动力成本相对较低，且机械不适宜处理大块杂质，因此选择人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木材。现阶段由于国内对粒径5mm以下的再生细骨料尚未作深入的研究，所以该工艺将这部分骨料视为杂质去除。鉴于铁屑和碎塑料等细微杂质很难采用人工分离，工艺设置了磁铁分离器和分离台，以便提高骨料的纯度。为彻底破碎废弃混凝土使之达到需要的粒径范围(5-40mm)，特配备2台破碎机。再生骨料通常含有更多的有害物质，如粘土、淤泥、细屑等，它们粘附于骨料的表面，降低再生混凝土强度，同时又增大混凝土的用水量，所以在筛分完毕后对其进行冲洗等处理。
3再生粗骨料基本性能
参照《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-1992)，实测上述建议废弃混凝土破碎工艺生产的连续级配的再生粗骨料的主要性能如表1所示。与天然粗骨料相比，再生粗骨料具有密度小以及压碎指标值和吸水率较高等特点，但仍满足JGJ53-1992标准的有关要求，因此可以用来配制中、低强度等级的再生混凝土。
4再生骨料效益分析
4.1直接经济效益
据文献[5]介绍，欧盟、美国和日本每年废弃混凝土材料超过3.6亿t，对混凝土和钢筋混凝土废料再加工得到的再生骨料能耗仅为开采天然碎石的1/8，成本可降低25%。
图6建议的再生骨料生产工艺
表1再生粗骨料基本性能试验结果
根据上海市有关的定额标准，小规模的处理废弃混凝土，生产再生骨料，有关台班基价费用如表2所示。
假定以50m3/台班计算，再生骨料的市场价取54元/m3，接近上海市天然骨料市场价格。每台班产量带来的收入为：
54×50=2700(元/台班)
每工作台班利润为：2700-2245=455(元)
从以上经济分析中可发现，若再生骨料的市场价格低于天然骨料，那么再生骨料的生产是微利。
4.2综合经济效益
实际工程中不乏利用废弃混凝土产生良好经济效益和社会效益的实例。如某机场区域内有各类飞行跑道、停机坪、牵引道和掩体等废弃混凝土构筑物。据初步估计，暴露在地表面和被覆盖的废弃混凝土量约有10万m3，约23万t。现对这些废弃混凝土进行加工，使之成为再生骨料。有关该工程的综合经济分析如下。
(1)废弃混凝土的处理费用为1485万元(包括废弃混凝土的拆除和外运费用)。依据拆除工程的定额估算，拆除成本约68元/m3，10万m3的废弃混凝土拆除费约为680万元人民币；依据土方外运定额估算，外运成本费用约为35元/t，废弃混凝土的密度按2.3t/m3计算，废弃混凝土总量约为23万t，处置费需805万元人民币。
表2再生骨料综合台班基价分析
(2)废弃混凝土加工成道渣(用于道路的垫层)的费用按可生产道渣的数量计算：23万t的废弃混凝土按市政道路用级配(5～15mm，25～40mm，50～70mm)加工，扣除加工损耗，约可生产21万t道渣；道渣的加工成本，按现有加工成本16元/t计算，23万t的加工费用约为368万元人民币。
(3)标准道渣的市场采购价格，按市场中准价计算，5～15mm碎石为56.96元/t，25～40mm碎石为53.42元/t，50～70mm碎石为58.12元/t，送到工地的平均价格为56元/t，则21万t道渣计为2270万元。
经计算，在相同的条件下，对废弃混凝土再生利用可减少投资1222万元。对废弃混凝土进行再生循环利用，可减少建设投资，因而具有明显的综合经济效益。
4.3环境分析
由于我国经济进入高速发展阶段，基础建设规模越来越大，每年用于浇筑混凝土的骨料就达11～14亿m3。而这些山体是不可再生的资源，它的消失对人类与环境是难以估计的损失。到目前为止由于过度开采，造成许多因人为因素引起的自然灾害(洪水、水土流失、土地荒漠化、环境污染、生态破坏等)，严重影响了我国的可持续发展战略。
相关资讯
- 日本卡车制造商日野将关闭一美国工厂收缩产能
- 冲击式破碎机的的性能优势
- 电解铝行业迎来的发展拐点引发新型采矿设备需求大涨
- 平阳重工具备批量生产高端支架和出口架型的条件
- 柴油机电控燃油喷射的应用及发展
- Atlas铁矿公司将推行铁矿石合同月度定价
- 2009年全球汽车市场将步出低迷
- 北京隽智推出JZPPC-640触摸屏
- 转弯皮带输送机与其他输送设备配合使用的效果
- 振动筛的操作步骤有哪些？
相关产品
- 链板输送线
- 链板输送线可承受较大载荷、长距离输送；线体形式为直线、转弯输送；具有结构紧凑，运行平稳，维修方便的特点。
- 振荡筛
- ZS系列分层振荡筛适用于流水作业，是大小颗粒比例不等过筛连续出料的理想设备，可广泛应用于冶金、化工、制药、粮食等行业。
- 斗式提升机(TH型)
- 南通盛诚机械制造有限公司主要生产各种规格的矿山机械、输送机械、给料机械、振动筛、破碎机、振动机械等等，公司拥有先进的设备，一流的技术。
- 物料提升机
- 物料提升机为板链式、重力诱导卸料的提升设备。适用于垂直输送粉状、颗粒状、小块状磨琢性或无磨琢性物料，如生料、水泥、煤、石灰石、干粘土、熟料等。
- 斗式提升机(TD型)
- 南通盛诚机械制造有限公司主要生产各种规格的矿山机械、输送机械、给料机械、振动筛、破碎机、振动机械等等，公司拥有先进的设备，一流的技术。
- 电动提升机
- 电动提升机适于输送粉状，粒状及小块状的无磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石块、砂、粘土、矿石等，由于提升机的牵引机构是环行链条，因此允许输送温度较高的材料。
- 提升机
- TD、D型斗式提升机是常用的是常用的小型自动提升机，属于提升输送设备，该提升设备适用于垂直输送粉状、粒状及小块状的磨琢性较小的散状物料。
- 垂直振动提升机
- DZC系列垂直振动提升机广泛应用于化工、橡胶、塑料、医药、轻工、食品、冶金、建材、矿山、粮食等行业。
- 垂直斗式提升机
- TB系列垂直斗式提升机广泛用于矿山、冶金、建材、煤炭、水电等部门垂直提升块状、粒状、粉状漫压不超过250℃的物料，如矿石、煤炭、焦炭、水泥、石砂等。是一种新型节能、高效的提升设备
- 板链提升机
- NE系列斗式板链提升机适用于粉状物料到大块状等各种物料的垂直提升，它采用流入式喂料替代传统斗式提升机的淘取式喂料，是传统斗式提升机的换代产品。
- 板链式提升机
- NE系列板链式提升机适用于粉状物料到大块状等各种物料的垂直提升，它采用流入式喂料替代传统斗式提升机的淘取式喂料，是传统斗式提升机的换代产品。
- 提升机(z型)
- z型提升机适用于粮食、食品、饲料和化工等部门的颗粒料的垂直升运。与电脑组合称和包装机组成定量自动包装系统，广泛应用于食品包装行业。
- 提升机(ne)
- ne提升机适用于粉状物料到大块状等各种物料的垂直提升，它采用流入式喂料替代传统斗式提升机的淘取式喂料，是传统斗式提升机的换代产品。
- 斗式提升机(ne)
- NE斗式提升机为板链式、重力诱导卸料的提升设备。适用于垂直输送粉状、颗粒状、小块状磨琢性或无磨琢性物料，如生料、水泥、煤、石灰石、干粘土、熟料等。
- 链板式输送机
- 链板式输送机是以大节距特种弯板链条为传送介质，由于链板式输送机的线体结构及输送介质较为坚固，带动金属面板作循环往复运行的一种输送装配设备。
- 板链斗式提升机
- 能耗低。这类提升机采用流入式喂料，重力诱导式卸料，且采用密集型布置的大容量料斗输送，链速低提升量大，几乎无回料现象，因此驱动功率小，理论计算轴功率是环链式提升机的25%-45%。
- 电磁振动给煤机(ZG)
- 电磁振动给煤机(ZG)用来将煤炭或其它散状物料从料仓或漏斗中均匀连续或定量地给到受料设备中去，如带式输送机，斗式提升机,筛分设备，破碎机等。
- 宽槽型振动给煤机(GZGKM)
- 宽槽型振动给煤机(GZGKM)是选煤厂振动筛或跳汰机前给料的一种节能型给煤机。
- 振动给煤机(GZGM-K)
- 固定体和煤仓刚性联接，振动体通过隔振弹簧固定体联接，是给煤机的主要部分。
- 往复式给煤机(K型)
- K型往复式给煤机用于煤或其它磨琢性小、粘性小的松散粒状物料的给料，将储仓或料坑里的物料连续均匀地卸落到运输设备或其他筛选设备中。
.jpg)
- 往复式给煤机
- K型往复式给煤机适用于矿井和选煤厂，将煤炭经煤仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置。该机结构是由机架、底板（给料槽）传动平台、漏斗闸门、托辊等组成。
.jpg)
- 活化给煤机
- 活化给煤机将给料功能和活化物料功能有机地组合成一体，适用于各种粘度的物料，有效地消除了膨仓堵仓问题。
.jpg)
- 给煤机
- 给煤机适用于火力发电厂燃煤炉制粉系统,能在很大的负荷变动范围内改善锅炉性能,所需的空气过剩量减少,连续给煤,称量准确,工作稳定,节能高效,是燃煤锅炉制粉系统中与磨煤机相配的先进的计量给煤设备.
- 皮带提升机
- 大倾角皮带提升机是一种布置性非常强的大倾角皮带机,它的输送范围可以几米搞到几十米高，可用于煤炭、化工、建材、冶金、电力、轻工、粮食、港口、船舶等行业。
- 螺旋提升机
- 螺旋提升机是输送各类粉、粒状和块状（如食品、制药、煤炭、化工产品、粮食作物、矿产等)的理想设备。
- 链式提升机
- 斗式链式提升机适用于垂直输送粉状、粒状和块状物料，也可提升磨琢性大的物料，物料温度一般不超过200℃，提升高度最高40m。
- 链斗提升机
- NE系列板链斗提升机适用于粉状物料到大块状等各种物料的垂直提升，它采用流入式喂料替代传统斗式提升机的淘取式喂料，是传统斗式提升机的换代产品。
- 斗式提升机
- 斗式提升机适用于流动性不好的物料，采用人工倒料的方式，板链输送，单斗提升机广泛应用于食品、化工等行业，有效地解决了提升问题。
- 刮板给煤机
- 刮板给煤机的驱动装置包括：减速器、电动机、电磁或变频调速装置。
.jpg)
- 全封闭给煤机
- 全封闭给煤机在给料过程中对其物料进行动态称量、累计和流量控制，全封闭给煤机是专用于各种流化床锅炉的燃料和吸收剂的给料。
.jpg)
- 链式给煤机
- 链式给煤机主要特点有沿跳汰机跳汰室宽度给跳汰机给入厚度十分均匀的料层，彻底避免了跳汰机得不到均匀给料的缺陷。
.jpg)
- 叶轮给煤机
- 叶轮给煤机主要用于将上部料仓中的干燥粉状物料或小颗粒物料连续、均匀地喂送到下一设备中去。
.jpg)
- 皮带给煤机
- 皮带给煤机适用于火力发电厂燃能在很大的负荷变化范围内改善给煤机的锅炉性能，煤炉制粉系统，使过热温度、再热温度和压力温度的控制更为稳定。
最新产品
CZ系列仓壁振动器
- 仓壁振动器用于防止和排除各种料仓由于物料的内摩擦、潮解、带电、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”现象；亦可用于清除各种仓壁、管道粘结物料
防闭塞装置(ZFB)
惯性振动器(ZG)
振动电机
最新资讯
- 关于电机振动给料机不启动的原因和解决办法
- 星型卸料器的使用注意事项，你一定要看！
- 振动给料机的日常工作规则，不看亏大了!
- 电机振动给料机维护保养注意事项，再不看就迟了！！
- 关于板式给料机，你不知道的这些事！
- 板式给料机是矿山部门的理想设备，你一定还不知道！
- 振动输送机在试车时怎样做？值得一看哦！
- 选购好品质的振动给料机就这么难吗？教你一招分分钟搞定！
- 了解振动筛分机的筛网磨损的原因，不看就亏了……
- 这些您意想不到的振动给料机优势，惊呆众人！
