王建豐
【摘要】傳統(tǒng)的普通燒結(jié)實(shí)心磚極大地造成了能源和土地資源的浪費(fèi),我國早已禁止了普通燒結(jié)實(shí)心磚地使用,近年來新型的砌塊不斷涌現(xiàn),其中加氣混凝土砌塊是使用最多的材料之一。
【關(guān)鍵詞】混凝土 砌塊
一、研究背景
加氣混凝土砌塊是以水泥、砂、石等普通混凝土材料制成的。其空心率為25%~50%,常用的混凝土砌塊外形如右圖所示。加氣混凝土砌塊適用于建筑地震設(shè)計(jì)烈度為8度及8度以下地區(qū)的各種建筑墻體,包括高層與大跨度的建筑,也可以用于圍墻、擋土墻、橋梁和花壇等市政設(shè)施,應(yīng)用范圍十分廣泛。優(yōu)點(diǎn):自重輕,熱工性能好,抗震性能好,砌筑方便,墻面平整度好,施工效率高等。不僅可以用于非承重墻,較高強(qiáng)度等級(jí)的砌塊也可用于多層建筑的承重墻。可充分利用我國各種豐富的天然輕集料資源和一些工業(yè)廢渣為原料,對(duì)降低砌塊生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)雙重效益。
黏土磚生產(chǎn)能源消耗高,產(chǎn)生大量氣體污染物,破壞生態(tài)、污染環(huán)境、浪費(fèi)資源。為構(gòu)建環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì),我國自2000年開始頒布一系列文件,禁止黏土實(shí)心磚的生產(chǎn),大力推行新型墻體材料的發(fā)展。新型墻體材料就是指除黏土實(shí)心磚以外的墻體材料,這種材料一般不以破壞耕地、破壞生態(tài)和污染環(huán)境為代價(jià),具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、利廢、保溫、隔音等優(yōu)良性能的墻體材料。與黏土實(shí)心磚相比,新型墻材的建筑應(yīng)用優(yōu)勢:導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫隔熱性能好;能耗低;強(qiáng)度等級(jí)高;自重輕;施工速度快;在同等建筑面積條件下,可增加有效使用面積。新型墻材的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢:節(jié)約土地和能源,減少環(huán)境污染。新型墻材的發(fā)展優(yōu)勢:政策優(yōu)惠;國家強(qiáng)制節(jié)能政策。由于新型墻材具有許多優(yōu)勢,它在墻材中的重要地位越來越突出。
二、研究目的及范圍
混凝土小型砌塊是一種替代實(shí)心粘土磚理想的墻體材料,可以推動(dòng)墻體材料的改新,在使得帶來嚴(yán)重危害的工業(yè)廢渣粉煤灰得到綜合治理和利用的同時(shí),能夠享受墻改和稅收等多項(xiàng)政策優(yōu)惠,從而獲得較好的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,具有廣闊的市場發(fā)展前景。
(一)研究目的
通過對(duì)加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程資源消耗、能源消耗分析,定量計(jì)算我國典型企業(yè)蒸壓法制備粉煤灰加氣混凝土砌塊的環(huán)境負(fù)荷情況,得到加氣混凝土砌塊的主要環(huán)境影響類型,為墻體材料行業(yè)提供參考依據(jù)。
(二)研究對(duì)象及范圍
以目前最常用的產(chǎn)品為研究對(duì)象,以尺寸為390mm×190mm×190mm的加氣混凝土砌塊為基準(zhǔn),功能單位為1m3的加氣混凝土砌塊。產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)為0.22w/(m·k),密度700kg/m3。
研究范圍是加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程的資源消耗、能源消耗及主要污染物的排放,其生命周期包括材料開采、原材料生產(chǎn)、能源生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)品生產(chǎn)。由于國內(nèi)加氣混凝土砌塊的回收再利用未形成規(guī)模,本論文不考慮砌塊的再循環(huán)利。加氣混凝土的系統(tǒng)邊界如圖所示:
三、清單分析
加氣混凝土砌塊生命周期清單數(shù)據(jù)主要由資源消耗、能源消耗及污染物排放組成。資源消耗主要指原材料的消耗及原材料生產(chǎn)過程初級(jí)材料的消耗;能源消耗主要包括產(chǎn)品生產(chǎn)過程、原材料生產(chǎn)、運(yùn)輸過程煤的消耗及電力消耗;污染物排放包括所有過程的直接排放和間接排放。
我們將加氣混凝土砌塊的生命周期分為6個(gè)部分,分別是水泥生產(chǎn)、沙生產(chǎn)、石生產(chǎn)、燃煤生產(chǎn)、電力生產(chǎn)和最后的砌塊成品生產(chǎn)過程。加氣混凝土砌塊各階段生產(chǎn)清單來源于參考文獻(xiàn),各個(gè)階段的清單詳情見EXCEL表格。
將每個(gè)階段的清單匯總得到加氣混凝土砌塊生產(chǎn)總的清單如下表格所示,通過對(duì)比各過程的清單發(fā)現(xiàn),CO2主要來源于水泥生產(chǎn)和砌塊生產(chǎn)兩個(gè)過程,其中,水泥生產(chǎn)的CO2排放占據(jù)了總CO2排放量的62%,砌塊生產(chǎn)過程的CO2排放量則別占了總CO2排放量33%,兩個(gè)過程的CO2排放量占據(jù)了總CO2排放的95%。
參考文獻(xiàn):
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