[循环经济支撑技术]固体废弃物合成轻质复合保温砌块墙体材料

 

    固体废弃物合成轻质复合保温砌块项目的研发，在立足资源综合利用的基础上，对传统砌块墙材所用原材料进行大胆革新与优化，利用城市改扩建、开发中大量排放的建筑固体废弃物、城乡废旧聚苯泡沫和农业秸秆及工业粉煤灰等固体废物，经收集、加工处理后用科学方法合成对人体无害、对环境不产生污染的轻质高效保温建材产品。

    首先从原料选择性能分析、配料、工艺条件和方法、使用功能等方面进行了深入研究。为了满足现代建筑对结构、功能和长期耐久性的要求，研究开发性能优、具有良好热工性能的多功能复合砌块产品是项目解决的技术关键。根据所选再生资源特点和优势，制定了重点研制开发的技术路线。

　　(1)因地制宜，结合本地资源、经济和建筑结构特点等实际，进行开发。

　　(2)墙材革新与建筑节能相结合。进行科学优化、发挥制品轻质，高强、隔热保温和耐久的特性。在二步节能的基础上，满足三步节能要求。

    (3)将建筑设计、施工技术、装修质量、使用功能、经济合理、技术先进可靠、达到并超过国家相关标准等，作为一个系统加以考虑。

    (4)经济适用，用于节能建筑可降低工程造价，具有广泛的应用和推广价值。

    (5)生产过程废物零排放，达到清洁生产要求。所用原材料对人体无危害。

    为了满足以上要求，选用了以下再生资源作为产品的主体原材料。

    轻骨料：城市建筑排放的固体废弃物，经筛选、破碎筛分，作为轻质骨料，替代天然砂石骨料，性能符合轻集料GB/T 17431—1998技术要求。

    绝热功能材料：利用回收的废旧聚苯泡沫，加工制成所需粒径的颗粒，在制品中主要起隔热、保温和降低产品密度的作用。其热导率为：0.04～0.046 w/(m·K)，密度为l5～18kg/m³。

    纤维增强材料：采用农业秸秆，制成一定长度，作为复合增强材料具有较好的韧性和抗拉强度，可大幅降低制品收缩，具备双重功效。

    填充材料：粉煤灰等，作为无机填充材料，改善拌和物的黏聚性和可成型性，增加砼结构的密实性，提高轻骨料砼的后期强度，节约水泥用量。

    胶凝材料：采用普通硅酸盐水泥。

    外掺料：钙质材料，用来提高制品的其他性能，满足生产和使用功能的需求。

    项目开发经试验室和工业性中试两个阶段进行：

　　第一阶段选用适宜的材料，经加工处理、设计工艺配方，确定主要工艺控制要素，选择合理的配比制作出样品，经物理力学性能测试，通过反复调试，找出影响制品性能的各种因素，最后确定最佳工艺配比和工艺方法，为中试生产提供科学合理的技术及工艺路线。

    第二阶段中试生产，初步掌握生产工艺过程中对产品质量等主要影响因素，调控相关技术参数，选择最佳工艺控制参数，最终生产出性能优于GB/T 15229一一2002指标的轻质复合保温砌块。

　　通过工程试用，收集多方意见和建议，完善各项技术工艺条件，为批量生产打好基础。
　   产品基本规格：390 mm×190 mm×190 mm

　技术参数：

    密度：650～750 kg/m³；    强度：3.5～5.O MPa；

    吸水率：18％～20％；    相对含水率：6％～8％；

    软化系数：O.82～O.94；    抗冻性：合格，优于国标要求；

    材料热导率：O.145 W/(m·K)；燃烧性：不燃。

    兰州地处西北寒冷地区，属黄土高原的湿陷性黄土基础构造，建筑设计为8度抗震设防地区，公共与民用建筑工程85％以上为框架(剪)结构体系，以多层和高层为主，结构填充材料需求巨大。

    该产品先后用在甘肃省人民医院18层门诊综合楼、兰州金川科技园联合厂房钢结构工程、甘肃省首个1 2层隔震住宅工程、玉门石油管理局18层住宅工程、25层兰州兴隆大厦写字楼、兰州中兴大厦综合楼、兰州大学学生公寓、兰州易磊华庭19层高级商住楼、33层海龙花园、兰州金色花园35层商住及写字楼以及政府开发的兰州市首家22万m²的世纪新村经济实用住宅房等重点工程中应用200多万m²，均取得了制品与建筑技术相适应并满足其使用功能的良好应用效果，为社会提供了性能优、廉价、经济实用、快捷方便，利废环保型绿色新墙材。项目及产品曾多次被中国建材报等多家媒体报道和关注，受到省、市部门领导和专家的高度评价。荣获省建设科技进步二等奖、甘肃省优秀新技术、新产品，被中国建材工业协会评为“绿色建材产品”，为推动墙材革新和建筑节能作出了突出贡献。

    该产品开发符合国家产业政策和可持续发展的总体要求，在为节能建筑提供轻质、高强、多功能绿色墙材的同时，年可消纳多种废物5万多m³，比烧结砖节约能耗220 kJ/kg，又相当于在兰州市东西建立了两座资源综合利用和固体废物处理厂，对于缓解兰州市环境污染，减少城市建筑和生活垃圾与占地压力，改善建筑功能和墙材应用格局，节约大量的天然资源和能源消耗都具有十分重要的意义。同时可降低材料成本和建筑造价，保护日渐匮乏的天然资源，为城市垃圾处理资源化技术与无害化控制起到一定的推动和示范作用.通过近几年的推广应用，产品受到用户的一致好评，取得了良好的技术经济、社会和环境效益。因此该产品在当地和其他地区有很大的市场发展潜力。