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大会报告丨张力:城市园林等木质废弃物——木质骨料混凝土应用研究

时间:2024年10月12日信息来源:本站原创 点击:

  2024年8月24日,2024年(第六届)建筑垃圾与城市发展大会在北京建筑大学西城校区隆重召开,中国水协海绵城市专业委员会常务委员/教授级高工张力分享了城市园林等木质废弃物——木质骨料混凝土应用研究。

大会报告丨张力:城市园林等木质废弃物——木质骨料混凝土应用研究

  张力,教授级高工,国家标准、住建部、工信部国家行业标准“透水混凝土”、“透水沥青”、“植生混凝土”、“聚合物透水混凝土”、“透水混凝土性能试验方法”等主要起草编制专家;中国水协海绵城市专业委员会常务委员,中国建材联合会生态环境材料分会生态透水铺装技术部主任,中国硅酸盐学会建筑固废学术委员会委员,中国混凝土与水泥制品协会生态混凝土专委会委员,中国建筑固废处理行业专委会专家,中国绿色建材产业联盟固废资源化智库专家,江苏省新材料产业协会固废专委会副主任专家,南京市建筑垃圾资源化协会技术专家。

 

  一、定义

  生态循环材料:指在自然界一定时间和空间内,适应人们生活需要,与环境构成相互影响、相互制约且处于相对稳定适时通变的平衡状态,遵循人类社会生活中生生不息、自生自灭的自然发展规律。

  1.背景

  1)住房和城乡建设部办公厅关于开展城市园林绿化垃圾处理和资源化利用试点工作的通知(建办城函〔2022〕367号)

  近年来,随着我国城市园林绿化事业快速发展,园林绿化垃圾处理和资源化利用工作取得积极进展,但总体上尚处于起步阶段。部分城市尤其是超特大城市、大城市的园林绿化垃圾产生量逐年增长,存在收集系统不健全、专用运输车辆不足、处理和资源化利用设施选址困难、资源化产品出路不畅、缺乏有效的部门协调机制等问题,亟待建立完善的园林绿化垃圾处理和资源化利用体系。

  通过开展城市园林绿化垃圾处理和资源化利用试点,力争用2年左右时间,深入探索提高城市园林绿化垃圾处理和资源化利用水平的方法和举措,在部分城市建立园林绿化垃圾处理和资源化利用体系,形成一批可复制可推广的经验,推进城市园林绿化高质量发展。

  2)国务院办公厅关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知(国办发〔2018〕128号)

  “无废城市”是以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,通过推动形成绿色发展方式和生活方式,持续推进固体废物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量,将固体废物环境影响降至最低的城市发展模式。“无废城市”并不是没有固体废物产生,也不意味着固体废物能完全资源化利用,而是一种先进的城市管理理念,旨在最终实现整个城市固体废物产生量最小、资源化利用充分、处置安全的目标,需要长期探索与实践。现阶段,要通过“无废城市”建设试点,统筹经济社会发展中的固体废物管理,大力推进源头减量、资源化利用和无害化处置,坚决遏制非法转移倾倒,探索建立量化指标体系,系统总结试点经验,形成可复制、可推广的建设模式。为指导地方开展“无废城市”建设试点工作,制定本方案。

  2.概念

  1)城市园林绿化废弃物:主要是指园林绿化建设管养过程中产生的乔木、灌木、花草修剪物,以及植物自然凋落产生的植物残体,通常包括树枝、树叶、草屑、花卉等,以及因台风、暴雨等自然灾害中受损的树干、枝叶等。普遍具有分布广泛、季节性强、运输成本高、可再生性好、利用方式多样等特点。

  2)城市园林绿化废弃物的资源化利用:是指将城市园林绿化废弃物转化为具有经济和环境价值的产品或能源,以实现可持续发展的目标。这种资源化利用可以减少废弃物的排放和对自然资源的依赖,同时还能降低环境污染和减少能源消耗。

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  3.处理方式

  常规处理方式:

  1)用作有机覆盖物。树叶、草屑、树枝、树皮等园林绿化废弃物可作为有机覆盖物原料,无病虫害、无明显霉变的,可直接用于与人群接触较少的城市绿地进行覆盖。

  2)堆肥。树叶、细枝桠等易降解的园林绿化废弃物可用于好氧堆肥。经破碎-混料-起堆-翻堆-微生物菌剂接种-淋水等步骤,即可形成堆肥产品。

  3)用作生物质燃料。将粉碎后的园林绿化废弃物经过机械加工成型,制成具有规则形状和一定尺寸的燃料产品。

  4)其他方式 。园林绿化废弃物还可用于制作胶粘覆盖垫、人造板材、生物炭等综合利用产品。

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  创新应用:水泥木质混凝土

  4.水泥木质混凝土

  水泥木质混凝土是由水泥胶凝材料、粗浸木骨料、细浸木骨料、掺和料及外加剂与水按照一定比例配制和加工工艺流程搅拌而成的复合材料。

  浸木骨料来源:废树枝、废树根、废家俱、废木模板、木屑、稻壳、小麦秸秆、竹子、芦竹、杂材等。

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  二、生态循环材料

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  三、性能特点

  1.水泥木质普通混凝土

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  基于响应面法进行水泥木质混凝土的配比优化,通过其抗压破坏形态发现水泥木质混凝土具有良好的韧性和抗裂性,发生受压破坏时仍能保持完整形态;通过微观形貌可以观测到其内部木骨料均匀分布在水泥基体中,起到了纤维桥接作用,使其不会发生脆性破坏。

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  采用石子对水泥木质混凝土中木骨料进行部分取代,对比发现随着石子取代率增加,其抗压强度有所提升,但是破坏形态趋向于脆性破坏,进一步说明了水泥木质混凝土的抗裂优越性。

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  2.水泥木质植生混凝土

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  3.水泥木质透水混凝土

  透水混凝土属干硬性混凝土,初凝时间短,传统搅拌主要以现场拌合方式为主,但现场搅拌导致质量不稳定,环境污染严重,施工效率低等缺陷,影响其快速、大体量发展及应用。未来预拌再生(骨料、木质骨料)骨料透水混凝土在路面工程中具有广阔的市场前景。

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  四、应用效果

  近年来,获得12项国家发明专利,15项实用新型专利和22项外观设计专利。特别受到国家生态环境部的高度重视,于2022年入选“一带一路”生态环境治理技术及产品推荐目录。

  自2016年以来,水泥木质混凝土在上海地区得到推广,已经完成了超过20万套水泥木质混凝土树穴盖板,30万m²水泥木质透水混凝土及过10000m²水泥木质混凝土生态绿化墙的任务。

  1.水泥木质普通混凝土

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  2.水泥木质植生混凝土

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  3.水泥木质透水混凝土

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(作者:张力 编辑:admin)
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