微生物矿化制备高品质再生骨料技术文献综述

 2023-08-26 07:08
  1. 文献综述(或调研报告):

1、研究背景和意义

混凝土的问世推进了世界建筑的大跨越,但同时也带来了许多问题。

一方面,混凝土的大量使用,造成砂石骨料资源的紧缺。

随着混凝土的大量使用,天然骨料的短缺已经成为许多国家建筑业发展的瓶颈,而优质天然骨料在部分地区已经趋于枯竭。但是,砂石的大量开采造成了严重的资源危机和环境压力,中央和地方相继出台了限制开采的文件。我国近几年来市场上优质的混凝土骨料供应十分紧张,甚至一些大城市已经找不到高性能混凝土用骨料。

另一方面,建筑垃圾的大量出现,给环境造成了巨大压力。

随着我国工业化、城市化进程的加速,每年拆除的废弃混凝土数量巨大,随之而来的是源源不断的建筑垃圾。在我国,废弃混凝土绝大部分直接被运往郊外或乡村采用露天堆放或填埋的方式进行处理,耗用大量的土地征用费、垃圾清运费、处理费等建设费用。更为严重的是,碱性的废弃混凝土会令大片土壤失活、河流失色,导致严重的二次污染,给环境带来巨大压力。

有学者指出,建筑垃圾生产为骨料的转化率可达85%,1吨的建筑垃圾可产生0.85吨的再生骨料、0.01吨废钢,其余为其他垃圾。可见对建筑垃圾的再生利用是解决这一问题的有效途径。

近几年绿色建材研发取得较大进展,有人利用微生物矿化机理,着手开发利用废弃混凝土,有望制备高品质再生骨料。利用废弃混凝土通过微生物矿化制备再生骨料,不仅可以减少天然骨料过度开采,有效缓解天然资源严重短缺问题,还可以解决建筑垃圾等固体废弃物的随意堆放或填埋所导致的环境污染,符合推进建筑业资源全面节约和循环利用的可持续发展理念。

然而,在再生骨料的研究中,又会出现几大问题,其中最主要的是再生骨料吸水率的控制。由于再生骨料是由废弃混凝土破碎之后重新造粒形成的,含有大量的水泥砂浆,二水泥砂浆本身具有很大的吸水率,制备出来的再生骨料也具有较大的吸水率,因此研究控制再生骨料吸水率成了解决制备再生骨料的一个关键。

2、国内外研究现状

2.1建筑废弃物再生利用的研究现状

二十世纪初期,欧美日等发达国家、地区就已经开始了建筑废弃物再生利用的研究工作,经过几十年的研究和实践,目前国外的建筑废物无的利用率已经处于较高水平。欧盟国家每年的建筑垃圾资源化利用率达到50%,韩国、日本高达97%左右,而我国建筑垃圾资源化利用率尚不足10%。我国建筑固废物的处置方式主要有四种:回填标高、围海造地、堆山造景和回收利用,相较于国外,我国的建筑废物利用起步则比较晚,利用水平以及利用率也处于较低水平。

为更好的达到建筑垃圾的回收利用,有关企业、科研院所等正在积极探索建筑废弃物循环利用的新方法和新技术。而目前关于废弃混凝土有关的再生利用研究主要。

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