變“廢”為寶,循環(huán)利用——粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用為例

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一、循環(huán)利用的理論基礎(chǔ)

　　循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論是在資源嚴(yán)重短缺,為促進(jìn)人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的背景下提出并發(fā)展起來的。是人類社會(huì)對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行深刻反思后提出并努力實(shí)施的一種全新的發(fā)展模式。它以自然資源的永續(xù)利用為基礎(chǔ),力圖在人類社會(huì)未來發(fā)展進(jìn)程中貫徹可持續(xù)原則、公平性原則、共同性原則和系統(tǒng)性原則,尋求生態(tài)持續(xù)、經(jīng)濟(jì)持續(xù)和社會(huì)持續(xù)三者的和諧統(tǒng)一。最終實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

　　二、工業(yè)固體廢棄物的循環(huán)利用

　　工業(yè)固體廢棄物在工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的循環(huán)流動(dòng),是一種深層次的循環(huán)。這種系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的物質(zhì)循環(huán)。實(shí)際上體現(xiàn)了工業(yè)固體廢棄物在循環(huán)經(jīng)濟(jì)過程中的減量化、再利用、無害化。循環(huán)經(jīng)濟(jì)將工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)作為子系統(tǒng)和諧的納入生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中。促進(jìn)兩個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)共生。這種工業(yè)生產(chǎn)方式能夠減少對(duì)自然資源和能源的索取。更有效地利用工業(yè)廢棄物,將工業(yè)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為可以繼續(xù)利用的資源,形成資源一產(chǎn)品一再生資源一再生產(chǎn)品的物質(zhì)流動(dòng)閉合回路.最終順暢地進(jìn)入生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下,人與生態(tài)環(huán)境之間互動(dòng)影響已不再是破壞生態(tài)環(huán)境、限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展的障礙,而是表現(xiàn)為一種社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境“共贏”的有利局面。因此.循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念是解決工業(yè)固體廢棄物循環(huán)再利用的最好方法之一。

　　三、粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

　　從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰稱為粉煤灰,粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,現(xiàn)階段我國(guó)年排渣量已達(dá)3000萬t。因此,粉煤灰的處理和利用問題引起人們廣泛的注意。

　　混凝土是由大小不同的顆粒所組成的,大顆粒粗骨料的空隙由中小顆粒的粗骨料(石子)填充;粗骨料顆粒的空隙由細(xì)骨料(砂子)填充,它的顆粒也是有粗有細(xì),細(xì)顆粒填充粗顆粒之間的空隙;水泥漿則填充粗細(xì)骨料堆積體的大小空隙,并包裹它們形成一層潤(rùn)滑層,使新拌混凝土(也稱拌合物)具有一定的工作性,能在外力或本身的自重作用下成型密實(shí)。硬化混凝土是一種復(fù)雜的、多相的復(fù)合材料,它的結(jié)構(gòu)主要包括三個(gè)相——骨料、硬化水泥漿體以及二者之間的過渡區(qū)。因?yàn)檫^渡區(qū)的影響,使混凝土在比它兩個(gè)主要相能夠承受的應(yīng)力得多的時(shí)候就被破壞;由于過渡區(qū)大量孔隙和微裂縫存在,所以雖然化水泥漿體和骨料兩相的剛性很大,但受它們之問傳遞應(yīng)力作用的過渡區(qū)影響,混凝土的剛性和彈性模量明顯地減小。

　　了解混凝土的微結(jié)構(gòu)的特性及其對(duì)性能的影響后,就可以更好地認(rèn)識(shí)粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面:(1)填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層,由于粉煤灰的容重(表觀密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密實(shí),在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。(2)對(duì)水泥顆粒起物理分散作用,使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí),水化緩慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。(3)粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng),不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物(與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同),而且加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū),對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。(4)粉煤灰延緩了水化速度,減小混凝土因水化熱引起的溫升,對(duì)防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。

　　四、結(jié)束語

　　我國(guó)工業(yè)固體廢棄物在再利用實(shí)施過程中要堅(jiān)持以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論作為指導(dǎo).要做到資源開發(fā)與節(jié)約并舉。把節(jié)約放在首位,依法保護(hù)和合理使用資源。提高資源利用率,選擇項(xiàng)目上要注重投資少、用廢量大、見效快:技術(shù)成熟、易于掌握和推廣應(yīng)用并具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益的項(xiàng)目。