再生混凝土空心砌块的经济性分析.pdf

2 0 1 2年 第 1 0期 ( 总 第 2 7 6期 ) Nu mb e r 1 0 i n 2 0 1 2 ( T o t a l No 2 7 6) 混 凝 土 Co nc r e t e 混凝土制品 CoNCRE TE P RODUCTS d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 2 1 0 0 3 5 再生混凝土空心砌块的经济性分析 王超 。古松 ，李路 ，甘雨平 ，马映裕 ( I 西南科技大学 土木工程与建筑学院，四川 绵阳 6 2 1 0 1 0 ；2 绵阳市游仙区城乡规划建设和住房保障局，四川 绵阳 6 2 1 0 0 0 ) 摘要： 随着墙体改革的发展， 再生混凝土空心砌块的出现对建筑节能和墙体改革以及建筑废弃物综合治理具有重要的现实意义， 介绍 了新型绿色墙体材料再生混凝土空心砌块 ， 从宏观经济性、 技术经济性角度分析了再生混凝土空心砌块应用的可行性， 并对其应用后产 生的直接经济效益、 间接经济效益进行预测， 以促进再生混凝土空心砌块的推广。 关键词 ： 再生混凝 土空心砌块 ；经济性分析 ；效益预测 中图分类号 ： T U5 2 8 7 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 1 0 0 1 1 4 0 2 Ec on om i c a na l y s i s o n r e ge ne r a t i on c o nc r e t e hol l ow bl oc k WANG C h a o ， GU So n gI , Lu ， OAN Yu - pi n gI , M A Yi n g = y u ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g a n dB u i l d i n g ， S o u t h we Un i v e r s i t yo f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ， Mi any a n g6 2 1 0 1 0 ， C h i n a ； 2 Yo u x i a n P l a n n i n g and C o n s t r u c ti o n a n d Ho u s in g a n d S o c i a l S e c u r i tyBu r e a u ， Mi any ang 6 2 1 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Wi t h t h e d e v e l o p me n t o f wa l l i n n o v a t i o n ， the a p p e a r a n c e o f r e g e n e r a t i o n c o n c r e t e h o l l o w b l o c k h a d a l l i mp o r t a n t o p e r a t i o n s i g n i fi c a n c e f o r b u i l d i n g e n e r gy s a v i n g a nd h i g h e f fic i e n c y r e c y c l i n g o f wa s t e c o n c r e t e De s c r i b e d a n e w g r e e n wa l l ma t e ria l r e g e n e r a t i o n c o n c r e t e h o l l o w b l o c k a n d ana l y z e d t h e f e a s i b i l i t y o f a p pl i c a tio n o f r e c y c l e d c o n c r e t e h o l l o w b l o c k f r o m t he p o i n t o f ma c r o s c o pi c an d t e c hn i c a l e c o no my Th e a r t i c l e f o r e c a s t sthed i r e c t a n di n d i r e c t e c o n o mi c be n e f i t s a ft e r i t sa p p l i c a t i o ni no r d e r t op r o mo t ethee x t e ns i o no f r e g e n e r a t i o nc o nc r e t e h ol l o w b l o c k Ke y wor ds ： r e ge n e r a t i o n c o n c r e t e h o l l o w b l o c k； e c o n o mi c ana l y s i s ； b e n e fi t f o r e c a s t 0 引言 在不断深入的城市化建设中， 新建筑的建立和旧建筑的拆 除都会产生大量的建筑垃圾， 巨量的建筑垃圾如果采用传统的 方法来处理 ， 则需要占用大量的空地存放， 浪费耕地 ， 且其运输 和处理过程中散发的灰尘和气味严重地污染了环境， 造成严重 的环境污染和资源浪费。 实际上 ， 废弃混凝土经破碎、 筛分 、 分 选、 洁净后， 可以作为再生骨料重新利用【 11 。 而随着我 国墙材革 新与建筑节能工作的加快 ， 利用再生骨料生产的再生混凝土空 心砌块正逐渐成为新型墙体材料代替“ 秦砖汉瓦” 建材工业结 构调整中的重要内容。 它的推广对于建筑节能和墙体革新以及 废弃混凝土高效回收利用具有重要的现实意义。 1 再 生混凝土空心砌 块介 绍 再生混凝土空心砌块以再生骨料为原料 ， 遵照科学的配合 比和合理的结构性孔洞排列， 加入硅酸盐水泥、 粉煤灰 、 天然砂 石 、 工业废渣、 水等材料， 经过搅拌、 压制、 养护等工序而成的新 型节能墙体材料。 它可根据不同用户、 不同建筑物的需求灵活开 发和自主设计。 主要适用于框架建筑填充墙， 可有效提高建筑物 的保温隔热性能， 降低墙体的建筑能耗。 再生混凝土空心砌块作为种新型墙体材料， 它具有自重轻、 方便施工、 节省造价、 抗震抗裂、 热工性能优良等特点。 以绵阳西 收稿 日期 ：2 0 1 2 - - 0 4 - 2 9 基金项 目：国家高技术研究发展计划( 8 6 3 计划 ) 项 目( 2 0 0 9 A A0 3 2 3 0 4 ) 11 4 蜀新型建材有限公司生产的 3 9 0 mmx l 9 0 mmx l 9 0 mm再生混凝 土空心砌块为例( 图 1 ) ， 孔洞率保持在 4 6 ， 密度1 0 0 0 k g m ， 其质量相当于 9 6 块标砖 ， 砌块墙体 自 重 比2 4 0 、 3 7 0 1 1 1 1 1 黏土 实心砖墙分别减轻 3 0 和 5 0 。 经测试 ， 抗压强度值平均值达 到 8 2 MP a ， 强度等级达到 7 5级， 比烧结页岩空心砖强度提 高 5 0 以上 ， 有利于减轻了基础负载， 易于地基处理， 增大了 结构的抗震可靠度。 施工中工人砌筑同面积的砌块墙时， 可减 少 9 0 弯腰、 取块 、 挂灰的次数， 在降低工人的劳动强度时 ， 提 高砌筑速度 3 0 5 0 t 2 1 。 由于破碎废弃混凝土中产生的微粉 可作为砂浆的部分原料， 按 1 9 0蚴厚再生混凝土空心砌块墙 体砂浆用量计算 ， 每平方米为黏土砖的 2 0 3 0 ， 可节省砂 浆 7 0 以上， 也减轻了墙体的自重。 其保温隔热性能经国家法 定检测机构检测 ， 其导热系数为： 0 。 2 1 3 w ( m K) ， 经测算保温 节能性能达到 四川省夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 的要求。 2 再生混凝土空心砌块经济性分析 2 1 宏观 经济性 分析 据有关部门统计， 至2 0 0 6年， 我国现有建筑总面积 4 0 0多 亿 n l ， 到 2 0 2 0 年 ， 我国还将新增建筑面积约 3 0 0亿 ， 城市将 新增 1 3 0亿 m2 D 。 随着城市化进程和经济发展的加速， 在新建建 筑的同时大批 旧建筑物被拆除， 在这个过程 中， 每年产生约 图 1 3 9 0 minx 1 9 0 mmx l 9 0 mm再 生混凝 土空心砌块样品 4 0 0 0 万 t 建筑垃圾。 同时， 2 0 0 8年“ 5 1 2 ” 汶川大地震及 2 0 1 0 年 “ 4 1 7 ” 玉树地震后， 灾区大面积的建筑物、 道路、 桥梁等基础设 施的破坏， 产生的大量建筑废弃物为再生混凝土空心砌块的生 产提供了充足的原料。 在国家政策方面， 有关部门先后颁布的 四川汶川地震后 废弃物资源化处理实施规划 、 灾后废墟清理及废物管理指南 ( 试行 ) 的通知 等文件。 我国建材工业发展“ 十一五” 规划中对 新型墙体材料的发展和结构调整重点作了明确的规定 ： “ 发展 新型墙体材料 ， 促进经济与资源、 环境协调发展” 脚 。 温家宝总理 在 2 0 1 1 年“ 两会” 的政府工作报告中提出： “ 要积极推进新建建 筑节能， 推进新建建筑节能是住房和城乡建设” 。 从市场需求来看， 据统计我国混凝土砌块实际产量仅占墙 体材料的 1 9 4 ， 而在西方很多国家混凝土空心砌块占墙体材料 的比例已达到 1 2 。 根据成都市墙改办提供的数据， 对过去几年 成都市混凝土空心砌块的需求量做了如下统计( 图2 ) 。 2 0 1 0 年 份 图 2 成 都市 2 0 0 9 2 0 1 1年混凝土空心砌块 需求量 根据图 2 ， 可以看出从 2 0 0 9年起混凝土空心砌块的需求量 都在逐步增加， 据成都墙改办预测： 2 0 1 3 年全国新型墙体材料的 需求量为 2 3 2 5万 m ， 混凝土砌块的需求量占新型墙体材料的 1 0 左右。 随着政府不断推进走城市化的道路及“ 建材下乡” 政策 的实施， 大型企业、 政府、 部队的设施建设对新型墙体材料有着 极大的需求量。 从原料及生产条件看， 由于天然砂石被禁采 ， 人工砂要消 耗大量能源， 中小采石场关闭整合， 市场供货量减少 ， 大型采石 企业往往会面临着地方采石企业的“ 骚扰” 和不正当竞争 ， 较高 的管理和协调成本也导致了天然骨料的生产成本 日益增加。 而 废弃混凝土破碎使用的机器设备操作简单， 易于掌握； 生产配 套设备较为便宜， 投资小 ； 目前国内的劳动力资源丰富， 可以满 足再生混凝 土空心砌 块生产这类 劳动密集型工作的需要 。 这些 都降低了生产再生混凝土空心砌块的进入门槛， 为其形成产业 发展创造了便利。 随着 自然资源的不断减少 ， 技术的进步 ， 政策 的扶持和引导以及人们环保意识的日益加深， 再生混凝土空心 砌块的经济性就会体现出来。 2 2 技术经济性分析 再生混凝土空心砌块与普通混凝土空心砌块的生产过程 大体是相同的， 其最大不同之处在于前者使用再生骨料 ， 后者 为天然骨料。 目前绵阳地区天然骨料一 碎石和中砂的价格约为 5 0 、 8 2元 m 。 若使用再生骨料， 加上加工和运输的成本， 再生骨 料的价格约为 2 0 3 O元 m ， 远低于天然骨料。 再加上原料中掺 入少量工业废渣， 在成本上 ， 再生混凝土空心砌块每立方价格 较普通混凝土空心砌块要少 1 0 1 2 左右。 由于再生混凝土 空心砌块 良好的保温性能， 可不做外墙保温处理 ， 按照多层房 屋 1 m2 建筑面积约有 2 m。 的墙体面积， 外墙大概占到 1 3 ， 则 相对于普通混凝土小型空心砌块每平米造价节省 ： ( 1 m2 x 2 x 1 3 ) x 6 0元 m - 4 0 元( 目前市场保温材料最低单价为 6 0 元 m2 ) ， 经济效益还是相当可观的。 3 再 生混凝土空心砌 块推 广效益预 测 3 1 直接 经济 效益预 测 若露天堆放或深埋建筑废弃物处置费用按每吨 3 0元计 算 ， 每年处置 1 0 0万 t 建筑废弃物将花费处置费 3 0 0 0万元。 若二次资源化综合利用， 形成二资源化产品， 平均售价按每吨 1 5 0 0 0元计算 ， 年可增加产值 1 5亿元 ， 按规模化平均利润 率 1 0 汁算， 可实现利税 1 5 0 0 万元。 能解决 1 0 0多个就业岗位， 能对相关行业起到带头的作用。 若绵阳城市规划区内 1 0 0 万 m2 的民用框架建筑全部采用再 生混凝土空心砌块( 经国家法定检测部门检测， 达到国家建筑节能 5 0 的要求 ) 。 按节能 5 0 的标准， 绵阳地区采暖 日数 H DD1 8为 1 5 2 7 ， 采暖年耗电量 2 7 3 2( k W h ) m2 ， 空调度 日数 C D D2 6为 4 3 ， 空调年耗电量 1 4 8 4( k W h ) m2 。 每年可为居民节约用电量： 1 0 0万 m0 x 2 7 3 2( k W h ) m x 5 0 + 1 0 0万 m x 1 4 8 4( k W h ) m x 5 0 = 2 1 0 8 万度， 每年可节约电费至少 1 1 8 0 万元。 3 2间接 经 济效 益预 测 研究发现5 ， 当利用废弃混凝土作再生骨料时， 天然骨料资源可 节约 6 2 ， 节约露天堆放场地至少 0 0 6 7平方公里， 减少 3 5 C O2 排放量， 有效减少这些建筑废弃物对城区生态环境的影响。 如将 再生混凝土空心砌块折算为 1 5 亿块标砖的规模生产、 使用 ， 每 万块烧结实心砖耗 1 3 7 t 燃煤计 ， 每年可节约燃煤 1 0 0 0 0多 t 。 每吨燃煤含 S 0 。 3 计算 ， 可减少 S 0 ： 排放 3 0 0多 t ， 每 燃煤 产生 C O ： 按 1 5 计算 ， 可减少 C O。 排放 1 5 万 t 。 从耗地来看 ， 每生产 1 亿块烧结标砖， 占地 0 3 7 7 平方公里， 毁田0 0 6 7 平方公 里， 抛荒耕地 0 0 5 8平方公里， 每年节约土地资源 0 7 5 2 平方公里 ( 该项计算标准引用 四川省墙体材料革新“ 十一五” 规划 ) 。 4结论 再生混凝土空心砌块性能优良， 一方面可对建筑垃圾进行综 合有效处理， 另一方面在新型墙体材料的推广中符合节能、 环保 的理念， 在经济、 环境和社会效益上都具有优良的推广前景。 目 前， 再生混凝土空心砌块的应用工作总体上还处于起步阶段 ， 发 展潜力较大。 然而在推广中还需加强宣传力度、 制定统一标准、 加 强地方法规建设。 促进墙材革新和建筑节能工作上一个新台阶。 参考文献 ： 【 1 郭太平， 李惠强 再生骨料应用的技术经济性分析 J 国外建材科技， 2 0 0 3， 2 4 ( 6 ) ： 6 4 6 5 下转第 1 4 3页 11 5 加 舳 蚰 加 0 g 咖错枢 露 赆 l 41 5 6 】 侯永生 水玻璃系混凝土养护剂的研究 J l1 山西建筑， 2 0 0 5 ， 3 1 ( 1 0 ) ： l 1 6 -l 1 7 7 李海川， 许金余， 邵式亮， 等 改性水玻璃养护剂的配制及其应用研 究J 】 - 1 匕 学建材， 2 0 0 6 ， 2 2 ( 2 ) ： 2 7 3 0 8 沈璐 s c 一 9 0 型混凝土养护剂在工程中的应用 J 公路 ， 1 9 9 6 ( 1 1 ) ： 4 7- 5 1， 5 4 上接第 1 1 5页 f 2 】 王宪艮 发展混凝土小型空心砌块建设节约型社会叨湖北厂播电视 大学学报 ， 2 0 0 8 ， 2 8 ( 8 ) ： 1 1 0 1 1 1 3 俞锐 建议开展绿色建筑的科普教育 J 杭州科技， 2 0 0 5 ( 3 ) ： 2 9 4 】王颖 ， 张辉 新型建筑墙体材料研究分析 J 黑龙江科技信息 ， 2 0 0 9 ( 3 4 ) ： 3 5 1 5 】杜婷， 郭太平 ， 林怀立， 等 混凝土材料的研究现状和发展应用 J 昆 上接第 1 1 7页 定性能( 材料检测报告和出厂合格证) 。 ( 2 ) 保温层厚及构造做法应符合建筑节能设计要求， 保温 层厚度不允许有负偏差。 ( 3 ) 保温层与墙体以及各构造层之间必须粘接牢固， 无脱 层 、 空鼓及裂缝 ， 面层无粉化 、 起皮 、 爆灰 。 2 6 2 2 一般项 目 ( 1 ) 表面平整 、 洁净， 接茬平整、 线角顺直、 清晰， 毛面纹路 均匀一致。 ( 2 ) F L 洞、 槽、 盒位置和尺寸正确、 表面整齐、 洁净 ， 管道后 面平整 。 2 6 2 3 允许偏差项 目及检验方法( 表 2 ) 。 3结 语 由于施工组织精心， 管理到位工程一次交工验收合格。 轻骨料 混凝土装饰构件施工工法被批准为 2 0 1 1 年度江苏省省级工法。 参 考文献 ： 1 】宋功业 沼B 界立 混凝土工程施工技术与质量控制 M E 京： 中国建 上接第 1 3 8页 但是 ， 较长的施工间歇使底板混凝土弹模增大 ， 对后浇筑的坝 体混凝土的约束作用增强了一些。 从前三工况计算结果看来 ， 相同间歇时间， G K1 施工时间最长， GK 2次之 ，厚层 4 i n施工 用时最短 ， 但温控防裂难度较大。 采用短间歇薄层浇筑 ， 工期相 对缩短 ， 对 混凝 土防裂也最有利 的， 可以节 约温控 防裂费用 。 9 孙淑文水玻璃模数的调节与计算 J 】 _建井技术， 1 9 8 4 ( 2 ) ： 2 6 2 9 作者简 介： 联系地址 联系电话 邱树恒( 1 9 6 1 一 ) ， 男， 教授， 研究方向为水泥与混凝土及新 型建筑材料。 广西南宁市大学路1 0 0 号 广西大学材料科学与工程学院 ( 5 3 0 0 0 4 ) 1 3 1 3 2 8 1 4 53 5 凝土 ， 2 0 0 6 ( 5 ) ： 7 - 9 作者简 介 联 系地址 联 系电话 ： 王超 ( 1 9 9 1 一 ) ， 男 ， 本科 。 四川省绵阳市涪城区青龙大道中段 5 9 号 西南科技大学 土木工程与建筑学院北五 B 2 0 7 ( 6 2 1 0 1 0 ) 1 5 88 3 78 41 9 6 表 2 允许偏差项 目及检 验方 法 材 工业 出版社 ， 2 0 0 3 2 宋功业， 鲁平 现代混凝土施工技术 M 】 C 京： 中国电力出版社， 2 0 1 0 3 危进军， 李进 建筑施工技术【 M 】 北京 ： 人民交通出版社， 2 0 0 7 4 中国工程建设标准化协会 高性能混凝土应用技术规程 s 】 北京 ： 中 国计划出版社， 2 0 0 6 5 姚谨英 混凝土结构工程施工【 M 北京 ： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 5 作者简 介 ： 宋功业 ( 1 9 5 7 一 ) ， 男 ， 教授 。 联系地址 ： 江苏省徐州市江苏建筑职业技术学院( 2 2 1 1 1 6 ) 联 系电话 ： 0 5 1 6 8 3 9 9 6 2 5 6 1 9 9 9 ( 3 ) 2 郭磊， 汪伦焰， 许庆伟 倒虹吸管身冬季施工温控仿真分析及应用实 例 J J 农业工程学报， 2 0 1 0 ， 2 6 ( 7 ) ： 1 7 5 1 7 7 【 3 郭磊， 汪伦焰， 王振红沙河 U型渡槽施工期温度场和应力场的仿真 计算分析f J 水力发电， 2 0 1 0 ， 3 6 ( 1 0 ) ： 4 7 5 0 4 】许朴， 朱岳明， 贲能慧 倒 T 型混凝土薄壁结构施工期温度裂缝控制 3结论 。 诅 采用三维有限元对不同浇筑厚度和间歇时间的施工过程 进行仿真计算， 分析结果可知： ( 1 ) 浇筑层越薄， 则通过层面散发出的热量就越多， 内部温升 就越小； 间歇时间短则散热越少， 内部温升就越高， 但层间间歇时 间过长容易造成浇筑层与层之间温差过大， 老混凝土的变形约束 作用增强 ， 新老混凝土之间的变形约束作用会产生较大拉应力。 ( 2 ) 在工程 复杂 、 工期 紧张 的施工条件下 ， 可采用 薄层短间 歇期的快速施工方式 ， 但浇筑层厚和浇筑间歇期要满足施工协 调条件及温控防裂要求。 参考文献 ： 【 1 朱伯芳 大体积混凝土温度应力与温度控S U M 中国电力出版社 ， a n d h e a t t r a n s f e r c o e f f i c i e n t o f c o n c r e t e J J o u r n a l o f Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， 2 0 1 1 ， 2 6 ( 4 ) ： 7 9 1 7 9 7 【 6 R A B C Z UK T， Z I G， BO R D A S s ， e t a 1 A g e o me t ri c a l l y n o n - l i n e a r t h r e e d i m e n s i o n a l c o h e s i v e c r a c k m e t h o d f o r r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s IJ 1 E n g i n e e ri n g F r a c t u r e Me e h a n i c s ， 2 0 0 8 ， 7 5 ( 1 6 ) ： 4 7 4 0 4 7 5 8 7 1 M0 L W， DENG MT h e r ma l b e h a v i o r o f c e me n t ma t r i x wi t h h i g h - v o l u me mi n e r a l a d mi x t u r e s a t e a r l y h y d r a t i o n a g e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h， 2 0 0 6， 3 6 ( 1 0 ) ： 1 9 9 2 1 9 9 8 作者简介 联 系地址 ： 联系电话 ： 罗国杰( 1 9 6 5 一 ) ， 男， 高级工程师， 硕士， 主要从事水工结构 设计研究工作。 河南郑州北环路 3 6 号 华北水利水电学院( 4 5 0 o l 1 ) 1 53 0 38 1 1 5 61 1 4 3