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老桥拆除废弃混凝土回收利用关键技术研究

作者

费俊杰

浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江省杭州市 322100

将再生骨料用于制备再生砖,制成的再生砖可用于围墙、步道等建筑工程。若废弃混凝土量较少且周边暂无再生利用条件,可在符合环保要求的前提下,将其运至指定的建筑垃圾填埋场进行填埋。但填埋前需对废弃混凝土进行适当处理,如破碎成小块,减少占用空间。在运输过程中,使用封闭的运输车辆,防止废弃混凝土洒落,污染环境。

一、老桥拆除废弃混凝土回收利用定义

1.核心定义。老桥拆除废弃混凝土回收利用指通过专业化工艺将桥梁拆除产生的废弃水泥混凝土块体(主要来源于桥梁主体结构、桥墩、桥台等部位)进行收集 $$ 破碎 $$ 分选 $$ 提质处理,最终转化为符合工程标准的再生建筑材料,实现资源循环再利用的技术体系。该过程需满足以下核心特征:来源特定性:废弃混凝土特指桥梁拆除过程中产生的混凝土废弃物,区别于普通建筑垃圾。资源化导向:经再生处理后形成再生产品(如再生骨料、再生砖等),替代天然建材用于新建工程。全流程管控:涵盖现场分类拆解、杂质分离、破碎筛分、再生骨料性能提升及工程应用全链条。

2.关键技术环节定义。预处理与分选,分类拆解:采用液压破碎钳或切割设备精细化拆除,同步分离钢筋、木材等杂质,磁选设备吸附金属残留物。破碎筛分:通过颚式破碎机和反击式破碎机分级处理,振动筛产出细骨料与粗骨料。再生骨料提质,物理强化:机械研磨去除老化水泥浆,降低吸水率;湿法水洗使杂质含量 <1‰ 。化学改性: CO2 碳化修复微裂缝(吸水率 120% ),或涂覆碱激发材料增强界面黏结力(抗压强度 ↑15-20% )。高值化应用,再生粗骨料用于道路基层或配制 C25–C50 混凝土;再生细骨料制备透水砖或护坡砖等市政建材。

政策与标准依据,资源化定义:根据《建筑废弃混凝土回收利用管理办法》,该过程需实现“再生处理 $$ 再生产品应用”闭环,再生骨料需符合《混凝土用再生粗骨料》标准。减碳效益:每利用1 吨再生骨料减少0.9–1.1 吨碳排放,推动“无废城市”建设目标。

二、老桥拆除废弃混凝土回收利用关键技术环节

老桥拆除废弃混凝土回收利用的关键技术环节主要包括预处理与分选、再生骨料提质、再生制备及智能环保控制四大核心环节,具体如下:

1.精细拆除与预处理。分类拆解与杂质分离,采用液压锤或切割设备进行精细化拆除,同步人工/机械分拣木材、塑料等非混凝土杂质,并通过磁选设备分离钢筋。移动破碎站实现现场破碎筛分一体化作业,避免运输污染。多级破碎工艺,粗碎:颚式破碎机处理大块混凝土,适应带钢筋的废弃构件。中细碎:反击式或圆锥破碎机二次破碎至 20-40mm ,同步分离残余钢筋。筛分清洗:振动筛分级为细骨料和粗骨料,高压水洗去除泥浆杂质。

2.再生骨料性能提升。物理强化,机械研磨去除骨料表面老化水泥浆,降低吸水率;精准分级筛分优化骨料级配。湿法再生技术提升洁净度,杂质含量 <1% 。

化学改性,碳化修复: 环境下生成碳酸钙填充微裂缝,吸水率降低20% 以上。界面强化:碱激发粉煤灰浆料涂覆增强新旧砂浆黏结力,抗压强度提升 15‰ 。掺加纳米材料或固化剂弥补再生骨料固有缺陷。

3.再生材料制备与应用。再生混凝土配制技术,预湿骨料至饱和面干状态,控制水灰比 0.4–0.5,掺粉煤灰提升密实度(28 天强度 )。添加减水剂与塑化剂改善工作性,抗渗等级 5S40 。

4.智能环保与质控。污染控制,破碎线配备脉冲除尘(除尘率 599% )和隔音罩,泥浆水经旋流分离循环利用。物联网监控,传感器实时监测破碎效率、能耗及骨料质量,自动调节运行参数。标准遵循,压碎值、砖含量等指标符合《混凝土用再生粗骨料》标准,再生粗骨料用于C25–C30 混凝土需严格检测。典型案例与技术效益,石太高速旧桥再生:原位再生技术实现旧混凝土 100% 回收,减排 CO22000 吨。综合效益:再生骨料成本比天然骨料低 30% ,每吨再生混凝土减少碳排放约 240kg 。技术趋势:移动式就地再生装置与骨料填充性能优化技术正推动现场高效资源化。

三、老桥拆除废弃混凝土回收利用技术优势与前景

1.技术核心优势。环境效益突出,减少填埋占地:中国年建筑垃圾超35 亿吨,废弃混凝土占比 30% 以上,回收利用可节约大量土地资源。降低污染风险:避免混凝土碱性物质( pH12-13 )破坏土壤平衡,脉冲除尘设备使作业区 PM2.5 降至 50μg/m3 以下,重金属渗滤污染风险显著降低。碳减排显著:每吨再生骨料减少 0.4–0.9 吨碳排放,某机场项目使用 60 万吨再生骨料减排效果显著。经济效益显著,成本节约:再生骨料成本约 35 元/吨,比天然骨料(80–120 元/吨)低 50%-70% ,节省材料成本超3000 万元。产业链延伸:传统建材企业布局再生业务,再生建材利润率超 20% ,碳交易进一步增收。技术性能突破,骨料品质提升:“两级破碎 + 强化整形”工艺使再生粗骨料压碎值从 18% 降至 12% ,满足 C40 混凝土标准;AI 视觉分拣技术提升钢筋分拣效率 5 倍,纯度达 98% 。高强度应用:再生混凝土已用于道路基层(抗压强度 15MPa, )、装配式建筑构件(C30);项目实现 100% 再生骨料替代,强度达C50。

2.发展前景与趋势。政策强力驱动,国家目标:2030 年建筑垃圾综合利用率需达 65% (2025 年目标 60% ),上海、广州强制新建项目使用 220% 再生建材。财税激励:深圳提供 50 元/吨处置补贴,北京再生企业享 70% 增值税返还。技术创新方向,低碳改性技术: CO2 碳化修复微裂缝(吸水率↓20% )、纳米材料强化骨料界面。智能装备升级:移动式破碎站降低运输成本 30% 以上;微波活化技术使再生骨料吸水率从 5% 降至 2% ,接近天然骨料性能。

综上所述随着政策加码与技术迭代,老桥拆除混凝土回收利用将从“成本负担”转向“资源金矿”,成为破解“建筑垃圾围城”的核心路径。

参考文献:

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