[循環經濟支撐技術]固體廢棄物合成輕質復合保溫砌塊墻體材料
1 技術簡介
固體廢棄物合成輕質復合保溫砌塊項目的研發，在立足資源綜合利用的基礎上，對傳統砌塊墻材所用原材料進行大膽革新與優化，利用城市改擴建、開發中大量排放的建筑固體廢棄物、城鄉廢舊聚苯泡沫和農業秸稈及工業粉煤灰等固體廢物，經收集、加工處理后用科學方法合成對人體無害、對環境不產生污染的輕質高效保溫建材產品。
首先從原料選擇性能分析、配料、工藝條件和方法、使用功能等方面進行了深入研究。為了滿足現代建筑對結構、功能和長期耐久性的要求，研究開發性能優、具有良好熱工性能的多功能復合砌塊產品是項目解決的技術關鍵。根據所選再生資源特點和優勢，制定了重點研制開發的技術路線。
(1)因地制宜，結合本地資源、經濟和建筑結構特點等實際，進行開發。
(1)因地制宜，結合本地資源、經濟和建筑結構特點等實際，進行開發。
(2)墻材革新與建筑節能相結合。進行科學優化、發揮制品輕質，高強、隔熱保溫和耐久的特性。在二步節能的基礎上，滿足三步節能要求。
(3)將建筑設計、施工技術、裝修質量、使用功能、經濟合理、技術先進可靠、達到并超過國家相關標準等，作為一個系統加以考慮。
(4)經濟適用，用于節能建筑可降低工程造價，具有廣泛的應用和推廣價值。
(5)生產過程廢物零排放，達到清潔生產要求。所用原材料對人體無危害。
為了滿足以上要求，選用了以下再生資源作為產品的主體原材料。
輕骨料：城市建筑排放的固體廢棄物，經篩選、破碎篩分，作為輕質骨料，替代天然砂石骨料，性能符合輕集料GB/T 17431—1998技術要求。
絕熱功能材料：利用回收的廢舊聚苯泡沫，加工制成所需粒徑的顆粒，在制品中主要起隔熱、保溫和降低產品密度的作用。其熱導率為：0.04～0.046 w/(m·K)，密度為l5～18kg/m3。
纖維增強材料：采用農業秸稈，制成一定長度，作為復合增強材料具有較好的韌性和抗拉強度，可大幅降低制品收縮，具備雙重功效。
填充材料：粉煤灰等，作為無機填充材料，改善拌和物的黏聚性和可成型性，增加砼結構的密實性，提高輕骨料砼的后期強度，節約水泥用量。
膠凝材料：采用普通硅酸鹽水泥。
外摻料：鈣質材料，用來提高制品的其他性能，滿足生產和使用功能的需求。
項目開發經試驗室和工業性中試兩個階段進行：
第一階段選用適宜的材料，經加工處理、設計工藝配方，確定主要工藝控制要素，選擇合理的配比制作出樣品，經物理力學性能測試，通過反復調試，找出影響制品性能的各種因素，最后確定最佳工藝配比和工藝方法，為中試生產提供科學合理的技術及工藝路線。
第二階段中試生產，初步掌握生產工藝過程中對產品質量等主要影響因素，調控相關技術參數，選擇最佳工藝控制參數，最終生產出性能優于GB/T 15229一一2002指標的輕質復合保溫砌塊。
通過工程試用，收集多方意見和建議，完善各項技術工藝條件，為批量生產打好基礎。
產品基本規格：390 mm×190 mm×190 mm
產品基本規格：390 mm×190 mm×190 mm
技術參數：
密度：650～750 kg/m3； 強度：3.5～5.O MPa；
吸水率：18％～20％； 相對含水率：6％～8％；
軟化系數：O.82～O.94； 抗凍性：合格，優于國標要求；
材料熱導率：O.145 W/(m·K)；燃燒性：不燃。
2 應用情況
蘭州地處西北寒冷地區，屬黃土高原的濕陷性黃土基礎構造，建筑設計為8度抗震設防地區，公共與民用建筑工程85％以上為框架(剪)結構體系，以多層和高層為主，結構填充材料需求巨大。
該產品先后用在甘肅省人民醫院18層門診綜合樓、蘭州金川科技園聯合廠房鋼結構工程、甘肅省首個1 2層隔震住宅工程、玉門石油管理局18層住宅工程、25層蘭州興隆大廈寫字樓、蘭州中興大廈綜合樓、蘭州大學學生公寓、蘭州易磊華庭19層高級商住樓、33層海龍花園、蘭州金色花園35層商住及寫字樓以及政府開發的蘭州市首家22萬m2的世紀新村經濟實用住宅房等重點工程中應用200多萬m2，均取得了制品與建筑技術相適應并滿足其使用功能的良好應用效果，為社會提供了性能優、廉價、經濟實用、快捷方便，利廢環保型綠色新墻材。項目及產品曾多次被中國建材報等多家媒體報道和關注，受到省、市部門領導和專家的高度評價。榮獲省建設科技進步二等獎、甘肅省優秀新技術、新產品，被中國建材工業協會評為“綠色建材產品”，為推動墻材革新和建筑節能作出了突出貢獻。
3 推廣應用
該產品開發符合國家產業政策和可持續發展的總體要求，在為節能建筑提供輕質、高強、多功能綠色墻材的同時，年可消納多種廢物5萬多m3，比燒結磚節約能耗220 kJ/kg，又相當于在蘭州市東西建立了兩座資源綜合利用和固體廢物處理廠，對于緩解蘭州市環境污染，減少城市建筑和生活垃圾與占地壓力，改善建筑功能和墻材應用格局，節約大量的天然資源和能源消耗都具有十分重要的意義。同時可降低材料成本和建筑造價，保護日漸匱乏的天然資源，為城市垃圾處理資源化技術與無害化控制起到一定的推動和示范作用.通過近幾年的推廣應用，產品受到用戶的一致好評，取得了良好的技術經濟、社會和環境效益。因此該產品在當地和其他地區有很大的市場發展潛力。
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