一种再生骨料

一种建筑垃圾制成的透水步道砖 及减少城市雾霾和内涝的铺砌方法

背景1：

混凝土工程是大规模土木建设的主导工程，混凝土是建筑材料中大量使用的材料，在建设行业中占据了极其重要的地位，一直受到人们的重视。近年来，随着社会经济的发展，我国的建筑行业前所未有地飞速发展，新的建筑物不断地兴建，混凝土的用量增多，与此同时，有很多的旧建筑物因不符合现代经济发展要求而需要拆除，由此产生了大量的建筑垃圾。据统计，我国每年因拆除建筑物而产生的建筑垃圾达5亿吨以上，其中废弃混凝土的比例最高，巨额的处理费用和由此引发的环境问题十分突出。目前废弃混凝土除了部分用作施工场地平整、低洼地区填埋之外，大部分弃置于郊区的垃圾填埋场，弱碱性的废渣破坏了大片土壤。由于混凝土材料属于五级材料、耐久性好，这种垃圾不会像有机物一样自然分解，因此这种污染是永久性的。

建筑垃圾的资源化处理与利用不仅可以解决建筑垃圾引发的环境问题，还可以节约大量的天然骨料，可以缓解经济高速发展与天然资源日益紧张之间的矛盾。再生骨料是实现建筑垃圾资源化的主要途径，根据GB/T25177-2010《混凝土用再生粗骨料》的规定，再生粗骨料的定义为由建（构）筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成，用于配置混凝土的、粒径大于4.75mm的颗粒。 以下提供一种利用建筑垃圾再生骨料生产透水砖的方法：

1、首先是再生骨料的制备：

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废弃混凝土加工成再生骨料的具体流程如下图：

废弃混凝土 压力试验机压碎或锤击破碎 26.5mm方孔筛筛分 26.5mm方孔筛筛上物 26.5mm方孔筛筛下物 9.5mm方孔筛筛分 颚式二次破碎 （出料口25mm） 9.5mm方孔筛筛上物 9.5mm方孔筛筛下物 4.75mm方孔筛筛分 颚式二次破碎 （出料口10mm） 4.75mm方孔筛筛分 4.75mm方孔筛筛上物 （5-25mm再生粗骨料） 4.75mm方孔筛筛下物 4.75mm方孔筛筛上物 （5-10mm再生粗骨料） 0.15mm方孔筛筛分 0.15mm方孔筛筛上物 （0.15-5mm再生粗骨料） 0.15mm方孔筛筛上物 （＜0.15mm再生粗骨料）

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从中可以看出，废弃混凝土通过两次破碎及筛分可加工成两种粒级垃圾的再生粗骨料。即5-10mm单粒级再生粗骨料和5-25mm连续粒级的再生粗骨料，同时也可以产生了0.15-5mm连续粒级再生细骨料和小于0.15mm的再生细粉级等副产物。制备不同粒级再生粗骨料的关键技术在于一次破碎后筛分尺寸和颚式二次破碎机出料口大小的选择。

通过对废弃混凝土的破碎和筛分后，得到的各种再生骨料所占比例如下表所示：

颗粒范围 >25mm 5-25mm 5-10mm 0.15-5mm <0.15mm 总和 C30废弃混凝土加工后颗粒占比 9.53% 48.34% 16.81% 23.26% 2.06% 100% C60废弃混凝土加工后颗粒占比 5.88% 66.88% 13.19% 12.90% 1.15% 100% 经过统计表明，5-25mm连续粒级再生粗骨料和5-10mm单粒级再生粗骨料在各粒级中所占比例极大，适合代替天然砂石作为生产透水砖的骨料。

2、利用国际领先的“德国Masa”牌全自动高科技环保砖生产线生产带有建筑垃圾再生骨料的透水砖。

利用该生产线，将5-25mm、5-10mm、0.15-5mm等再生骨料，水和水泥按照6.5: 2.5: 1比例放入底料搅拌机充分搅拌，采用横向双螺旋搅拌技术，60℃、30%湿度智能控制，在45秒的雷射高速时间内将水泥搅拌均匀，最大限度发挥水泥和再生骨料搅拌粘合的作用，增加再生骨料强度，使得砖的空隙率提高而增大其透水性能。

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搅拌后利用超高强度的机压成型，通过28天的自然养护后，砖体抗压可达到45MPa，透水系数达到4.5*10-2cm/s。达到透水砖的设计要求。 背景2：

中共中央政治局常委、国务院总理李克强21日应邀在中国工会第十六次全国代表大会上作经济形势报告时明确表示，针对群众关心的大气污染问题，决心用三到五年时间，严格压缩排放，空气质量一定会有所改变。PM2.5（指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 μm 的颗粒物，也称细颗粒物）污染大气，危害人类的健康。飘浮在大气中的微粒往往含有许多有毒成分。当人体吸入细颗粒物后，小于5μm的微粒，极易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，甚至还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解，就会直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被细胞所吸收，导致细胞结构的破坏。此外，PM2.5还会污染建筑物，使有价值的古代建筑遭受腐蚀。降落在植物叶面的粉尘会阻碍光合作用，影响其生长，造成二氧化碳增加。

PM2.5的来源包括各种燃料燃烧源，如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘和各类汽车等交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。

近日，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》（以下简称《意见》）。《意见》指出，加强城市基础设施建设，要围绕推进

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新型城镇化的重大战略部署，切实加强规划的科学性、权威性和严肃性，坚持先地下、后地上，提高建设质量、运营标准和管理水平。《意见》提出10年解决城市积水内涝问题的目标任务。近年来，在连续出现强降雨之后，北京、武汉、广州等各地城市都出现了严重内涝。城市内涝问题屡有发生，严重影响了居民日常生活和工作。总所周知，城市排水系统脆弱是内涝发生的直接原因，同时，由于城市建设需要，大量郊区的池塘湖泊被填埋建设，丧失平衡天面雨水的能力，一旦下雨更是加重城市下水管道的负担。许多城市和乡镇在城市建设过程中一味地强调美观而大量使用硬化地面（硬化地面是指用水泥、花岗岩、大理石、釉面砖、柏油等不透水的建材，铺设城市广场、商业街、人行道、停车场、社区活动场地。）。而硬化的地面就像铺设在土壤上的隔膜，降水只能流淌其上，无法内部吸收，从而导致城市地面渗水能力越来越差，一旦遇到大量降雨，就容易形成内涝。我们认为道路建设不能片面强调外形的美观，更应该注重其整体功能。针对地面硬化问题导致的城市内涝加重，可以采取如下措施：在人行道和非机动车道上采用透水性地砖铺设路面。 正文：

以下提供一种能有效减少城市雾霾和内涝的环保透水步道砖的铺砌方法：

铺设路面先从铺砌路基开始

1、夯实天然土层，约100cm以上，夯实度达到95%以上。 2、在夯实的天然土层上面铺上厚度约30cm的建筑垃圾再生骨

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料和山岗土混合土层，使用5-25mm骨料、5-10mm骨料、0.15-5mm骨料和山岗土土混合，骨料和山岗土比例达到8:2，充分浇水并压实。

3、在混合土层上再铺上<0.15mm的建筑垃圾再生骨料垫层，充分压实压平。 铺设生态路面砖

环保透水路面砖的选择，必须满足透水砖的各项参数（按照《建筑材料标准-JCT 945-2005》），我们选择使用潮州市由富丽天奥石建筑装修材料有限公司生产的生态路面砖，其参数如下表：

名称 平均抗压强度 单块最小抗压强度 抗磨长度 吸水率 透水系数（15摄氏度） 参数 49MPa 45MPa 9mm 3.5% 4.5*10-2cm/s 标准 ≥30MPa ≥25MPa ≤36mm ≤6% ≥1.0*10-2cm/s 备注 优等品 优等品 优等品 优等品 优等品

在铺设生态砖的过程中保持砖与砖之间距离达到3-5mm，并用1.3-2.5mm的沙子填充空隙。

通过以上铺设方法，不但天面水可以轻易渗透补充地下水，而且地下水还可以通过蒸发渗透出地面，就像会呼吸的地面。起到类似扫地防尘洒水的效果，这些从地下蒸发起来的小水珠不但可以防止建筑和道路扬尘，更加可以和空气中的PM2.5结合依附，增大其当量直径使之降落至地面。1m2的透水砖路面，在日照温度30℃的阳光照射下，升腾地下水水蒸气高度达6m以上，即可使空气中雾霾被水蒸汽

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吸附，形成6m3的清新空气空间，使6m3的雾霾消失。

按照此铺设方法，每平方米透水砖路面，可以消耗0.32m3建筑垃圾再生骨料，建筑垃圾再生骨料压实密度按照2.11*103kg/m3来算的话，每平方米透水砖路面可以消耗建筑垃圾约675kg。

通过铺砌高透水性能的步道砖，当遇降雨，砖面能吸收地表水达到35%左右，每1m2的透水砖铺设路面，能吸收0.15-0.25 m3的地面水。雨水降落到砖面，砖面下的土壤会像海绵一样不断吸收雨水并储存，形成“海绵效应”，可以有效减少城市下水道内涝，达到原有被填埋的池塘湖泊保持天面雨水平衡的能力。同时补充地下水位，晴天蒸发地下水，能降低地面温度，分解汽车尾气中的氮化物和硫化物、减少路面空气中PM2.5等污染物含量。

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