第一篇：環(huán)境友好磷化鎳催化劑的HDN 性能研究論文

實驗部分

1.1 實驗藥品

隨著人們環(huán)保意識的增強對油品中的硫氮含量要求越來越嚴格，傳統(tǒng)的催化劑已不能滿足日益提高的要求。過渡金屬磷化物與 TiO2改性γ-Al2O3作為一種新型的加氫催化劑有著優(yōu)越的潛力[1,2]。本文采用原位還原技術(shù)制備出 Ni2P/TiO2-Al2O3催化劑，以喹啉為模型化合物對催化劑的加氫脫氮性能進行評價，結(jié)果表明該催化劑具有優(yōu)良加氫脫氮效果，應(yīng)用前景非常廣闊。

1.2 催化劑的制備

1.2.1 TiO2-Al2O3復(fù)合載體的制備

將一定量的鈦酸四正丁酯溶解在無水乙醇中，加冰醋酸使之與鈦酸四正丁酯形成螯合物，得到顆粒細小且均勻的膠體溶液。將無水乙醇、去離子水以及鹽酸的混合液溶滴加到溶膠中，加入一定量的模板劑，攪拌 2 h;緩慢加入 A12O3水溶液，形成堅硬凝膠，放入干燥箱中，在 120 ℃下恒溫干燥 24 h。將制得的晶體研成粉末后放入馬弗爐中 550 ℃恒溫焙燒 4 h，得到 TiO2-Al2O3復(fù)合載體。對應(yīng)不同鈦鋁比，制備了四種載體，其 TiO2與 A12O3比分別為 1∶2、1∶4、1∶6 和 1∶8，將其分別記為 TA12、TA14、TA16、TA18。

1.2.2 催化劑的制備

將計量好的硝酸鎳和磷酸二氫銨溶于去離子水中，將溶液逐滴滴加到鈦鋁復(fù)合載體粉末上。室溫下浸漬 12 h，在干燥箱中 120 ℃恒溫 12 h，再于馬弗爐中程序升溫至 550 ℃焙燒 4 h，制得催化劑前驅(qū)體。前驅(qū)體氧化鎳的還原在連續(xù)固定床高壓微反裝置上進行，首先將催化劑前驅(qū)體壓片破碎，采用程序升溫法進行還原，得到 Ni2P/TiO2-Al2O3催化劑。制得磷化鎳負載量不同的載體，其負載量分別為10%、15%、25%和 35%。結(jié)果與討論

2.1 催化劑活性評價

2.1.1 不同 TA 摩爾配比的復(fù)合載體對催化劑 HDN活性的影響

以含 1%(wt)喹啉的正十二烷溶液為模型化合物，考察催化劑的 HDN 活性，在反應(yīng)壓力 3.0 MPa，溫度 360 ℃，氫油比 500，空速 3.0 h-1的條件下進行 HDN 反應(yīng)。

2.1.2 模板劑用量對催化劑加氫脫氮性能影響

模板劑對復(fù)合載體的結(jié)構(gòu)有著重要影響，模板劑的加入對改善載體的比表面積和孔結(jié)構(gòu)起重要作用。本實驗以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，以模板劑和鈦酸丁酯摩爾比分別為 1/2，1/3，1/5，1/8 和 1/10 的復(fù)合載體制成 Ni2P/TiO2-Al2O3催化劑，考察不同模板劑用量對催化劑加氫活性的影響，選用 TA14 載體，Ni2P 負載量為 25%(wt)的催化劑進行實驗，在反應(yīng)壓力 3.0 MPa，溫度 360 ℃，氫油比 500，空速 3.0 h-1的條件下進行 HDN 反應(yīng)。

2.1.3 活性組分負載量對催化劑 HDN 活性的影響

活性組分是催化劑主要活性中心，負載量不同對催化劑活性有較大的影響，實驗中進一步考察活性組分負載量對催化劑 HDN 性能的影響，實驗采用磷化態(tài)的 Ni 作為催化劑的活性組分，鎳磷摩爾比為 2:1.3，分別采用 10%，15%，25%和 35%(wt)的Ni2P 活性組分負載量，并以 TA14 作為載體，考察Ni2P 活性組分負載量對催化劑活性的影響，在反應(yīng)壓力 3.0 MPa，溫度 360 ℃，氫油比 500，空速 3.0 h-1的條件下進行 HDN 反應(yīng)。結(jié) 論

(1)試驗結(jié)果表明：制備復(fù)合載體最佳鈦鋁比n(Ti)/n(Al)=1/4，在壓力為 3 MPa，體積空速為 3 h-1，氫油體積比為 500，反應(yīng)溫度為 360 ℃的條件下，催化劑的加氫脫氮活性最高，可達 98%。

(2)復(fù)合載體制備過程中模板劑用量對Ni2P/TiO2-Al2O3催化劑的加氫脫氮性能的影響顯著，確定模板劑和鈦酸四正丁酯最優(yōu)摩爾比為 0.2。

(3)當負載量為 25%(wt)時，達到了 Ni2P 在TA14 載體上的分散闞值，此時 Ni2P 催化劑的 HDN活性達到最大。

第二篇：環(huán)境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究的總結(jié)

環(huán)境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究的總結(jié)

通過通讀環(huán)境友好型生物降解材料聚乳酸的性能研究，我了解到：聚乳酸（PLA）作為綠色環(huán)保型可 降解材料，正在受到越來越多的關(guān)注，運用的范圍也越來越廣泛。聚乳酸的簡介：

聚乳酸是由乳酸在適當條件下脫水縮合而成，常溫下為 白色粉狀固體，而乳酸則由一般是以含淀粉的小麥、稻谷、玉米、紅薯、土豆以及甜菜等農(nóng)作物為原料發(fā)酵法生產(chǎn)而成，制作成本低廉，原料來源充分且可以再生，且成本較低，有助于用于工業(yè)大量生產(chǎn)。聚乳酸產(chǎn)品可以生物降解，無污染，可實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，是理想的高分子材料。

PLA 的結(jié)構(gòu)就是乳酸單體的重復(fù)結(jié)構(gòu)，而乳酸分子中有一個不對稱的碳原子，具有旋光性。因此PLA具有幾種旋光異結(jié)構(gòu)。PLA 的強度和熱穩(wěn)定性隨著分子量 的增大而提高，只有當分子量達到一定程度才有使用價值，分子量太低的話很容易就分解，不可用于實用。PLA是由乳酸合成的，合成方法主要有兩種：直接縮聚法和丙交酯開環(huán)聚合法（二步法）。直接縮聚法具有反應(yīng)成本低、聚合工藝簡單、不使用有毒催化劑等優(yōu)點。但是直接合成法要獲得高分子量的聚合物必須注意以下三個 問題：(1)動力學(xué)控制；(2)水的有效脫出；(3)抑制降解[5]。直接縮聚法主要有兩種，一種是溶液聚合，另一種是熔融聚合。另外還有一種固相聚合法。

溶液聚合法:溶液聚合反應(yīng)在生產(chǎn)上被廣泛用來生產(chǎn)油漆、涂料、聚氨酯等，反應(yīng)可以在純?nèi)軇┲羞M行，也可以在混合溶液中進行。反應(yīng)液在高真空和相對低的溫度下，水與溶劑形成共沸物被脫出，其中夾帶丙交酯的溶劑經(jīng)過脫水后再返回到聚合反應(yīng)器中。因此溶液聚合法能很好地抑制解聚副反應(yīng)的速率，可以在較長的時間內(nèi)合成出相對較高分子量的PLA。溶液聚合法的基本特點是：溶劑的存在使得反應(yīng)比較緩和而且平穩(wěn)，有利于熱量交換，避免了局部過熱現(xiàn)象。但不便于操作，要求采用高真空，裝置復(fù)雜； 同時高沸點溶劑的使用給 PLA 的純化帶來困難，反應(yīng)后處理相對復(fù)雜，因此生產(chǎn)成本較熔融縮聚法高。

熔融縮聚法:乳酸的本體熔融聚合—直接法合成PLA，是指在反應(yīng)原料中不加溶劑，使原料單體和縮聚產(chǎn)物在反應(yīng)體系熔融溫度以上（一般高于熔點10~25℃以上）進行的縮聚反應(yīng)。熔融縮聚的特點是反應(yīng)溫度高，有利于提高反應(yīng)速率和低分子副產(chǎn)物的排出。但反應(yīng)體系粘度太大，縮聚反應(yīng)后期產(chǎn)生的水很難從體系中排除出去，很難得到分子量較高的PLA，所以在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意小分子水的及時有效脫除。熔融縮聚法反應(yīng)比溶液聚合簡單、可不使用有毒催化劑，得到的 PLA 產(chǎn)物無需后處理，因此有望大大降低PLA的合成成本，代表著 PLA 合成的未來發(fā)展方向。

固相聚合法： 固相聚合法是指具有一定分子量的PLA在 Tg-Tm 之間進行再縮聚的工藝。固相法通常要求 PLA的分子量達到足夠大，此時反應(yīng)體系存在的痕量的水可以在高真空條件下排除。由于反應(yīng)溫度低于 Tm 產(chǎn)生結(jié)晶，因此固相法實際上是 PLA 晶相間的原位縮聚，PLA 的分子量分布較寬。直接法合成PLA對的原料純度要求很高，乳酸中若含有幾十ppm的單官能團雜質(zhì)就會使聚合產(chǎn)物分子量大大下降。乳酸的分子間氫鍵作用很強，沸點很高，提高溫度或真空度都會引起聚合反應(yīng)，因此難以通過減壓蒸餾的方法提純。要得到高分子量的 PLA 必須從乳酸的生產(chǎn)做起，而國內(nèi)目前這種要求很難達到。

丙交酯開環(huán)聚合法(兩步法)：開環(huán)聚合法即首先由乳酸脫水環(huán)化為聚合單體—— —丙交酯，副產(chǎn)物水在這一步除去，然后對丙交酯精制提純，再進行開環(huán)聚合。在制備丙交酯的過程中，根據(jù)小分子水的脫除方式不同，可分為減壓法和常壓氣流法。丙交酯開環(huán)聚合如下圖所示。

丙交酯開環(huán)聚合法生產(chǎn)路線長、工藝復(fù)雜、成本高，特別是在丙交酯精制中需多次提純與重結(jié)晶、耗用大量試劑、產(chǎn)品產(chǎn)率低，因此要獲得分子量較高的聚乳酸，提高丙交酯的產(chǎn)率和純度是關(guān)鍵。目前，國內(nèi)對 PLA 的研究和開發(fā)主要處理起步階段。美國和西歐在這方面處于領(lǐng)先地位，世界上PLA原料的生產(chǎn)也主要集中在這些地方。PLA 產(chǎn)品的原料來源于每年再生的天然資源，對人類的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。由于 PLA 材料無與倫比的生物降解性，因此在通用高分子領(lǐng)域PLA將會有更為廣闊的應(yīng)用前景。而我國要想解決解決長期以來困擾國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的 “ 白色污染” 問題，應(yīng)加大對 PLA系列產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

第三篇：廣西儲糧糧倉類型與性能探討研究-論文

畢業(yè)生論文

題 目：廣西儲糧糧倉類型與性能探討研究

自從廣西糧食部門改革以后，至今全區(qū)儲糧糧倉沒有根本的改變，不論是區(qū)直庫還是各市、縣糧庫（所），絕大部分高大、小型平房倉是上世紀八十、九十年代所建，有的瓦房倉還是上世紀六十、七十年代所建，如何利用好這些糧倉，確保儲糧安全，是全區(qū)每位糧食工作者所面臨的一大挑戰(zhàn)。

自2000年以來，廣西區(qū)糧食局在部分區(qū)直庫新建、擴建和改建部分糧倉，新建糧倉均為高大平房倉，這些新倉庫倉儲設(shè)備、功能較齊全，為改善全區(qū)倉儲設(shè)備落后狀況，緩解儲備糧倉容緊張局面，起到了很大的作用。

目前，全廣西儲糧糧倉類型主要是以高大和小型平房倉為主，不管是新建的高大平房倉還是舊的高大、小型平房倉都普遍出現(xiàn)倉頂隔熱性能差，倉頂、倉墻、門窗氣密性能差的問題。為了改善倉房的隔熱性和氣密性，使四項新儲糧技術(shù)能順利地在新、舊糧倉中推廣應(yīng)用，全區(qū)各糧庫（所）不得不對新倉和舊倉進行隔熱和氣密性改造，經(jīng)過多年的努力，相當數(shù)量的新舊平房倉已改造完畢，想出了不少好的辦法和好的措施，為此本人收集一些資料并結(jié)合田東糧食儲備庫（以下簡稱田東糧庫）的一些做法和成果進行分析和總結(jié)，供探討。高大平房倉的隔熱

1.1平房倉倉頂結(jié)構(gòu)與隔熱性的關(guān)系

倉房的外圍結(jié)構(gòu)，特別是房式倉的屋面是外界熱量傳入倉內(nèi)的主要途徑。據(jù)有關(guān)文獻報道，倉頂傳入的熱量比墻身大16倍，370mm厚倉墻傳入的熱量為9.84kJ／h·m2，平房倉倉頂（瓦）傳入的熱量為159.7kJ／h·m2，而且倉頂?shù)谋砻娣e一般要比倉墻大1.4倍左右。

1.2 倉房的隔熱性與低溫儲糧技術(shù)的實施密切相關(guān)

低溫儲糧無論是對保持儲糧品質(zhì)還是有效控制有害生物對糧食的危害都是行之有效的措施，在當前推廣的綠色儲糧工程中低溫儲糧技術(shù)為首選的方法。高大平房倉中采用低溫儲糧技術(shù)，首先要對倉房進行隔熱處理。1.3 隔熱主要材料

目前我國糧庫常用的低溫隔熱材料主要有消毒礱糠、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、鋁箔波紋紙板。其中消毒礱糠、膨脹珍珠巖、聚苯乙烯泡沫塑料、鋁箔波紋紙板價格比較低，為更多糧庫采用。1.4 屋頂隔熱結(jié)構(gòu)

低溫糧庫的屋頂隔熱結(jié)構(gòu)最常見的有直貼式和閣樓式。

直貼式。在原有倉頂?shù)幕A(chǔ)上直接將防潮層和隔熱層粘貼或連接固定上去，因通常倉庫屋頂均具備防潮層，所以一般只將隔熱材料固定在倉頂內(nèi)表面即可，工程量較小，如果選用板型隔熱材料如聚苯乙烯泡沫塑料，則施工更方便。

閣樓式。利用閣樓使屋頂與倉房隔開，并且兩者之間留有空氣隔熱層。這樣進一步降低了由于倉外溫度影響和太陽輻射進入倉內(nèi)的熱量，提高了隔熱效果。閣樓式是目前倉房隔熱改造常采用的形式，且隔熱效果優(yōu)于直貼式。

高大平房倉的氣密性

2.1 新建平房倉氣密性差，影響新儲糧技術(shù)推廣

我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定新建高大平房倉壓力從500Pa降到250Pa時半衰期應(yīng)≥40s，這標準遠低于發(fā)達國家的標準。實踐證明，該標準不能滿足科學(xué)儲糧對倉房的要求。然而即使如此我國新建高大平房倉中有相當數(shù)量的倉房氣密性仍不達標。2.2 倉房氣密性是環(huán)流熏蒸的關(guān)鍵

對蟲糧的熏蒸，倉房的氣密性尤為重要。氣密性差的倉房，熏蒸劑在未達到要求的密閉時間前就大量泄露，導(dǎo)致害蟲未致死而產(chǎn)生抗藥性，倉房周圍因毒氣泄漏，而造成因環(huán)境污染對人類健康構(gòu)成危脅，因此倉房密閉事關(guān)重大

2.3 倉房密閉性能指標

倉房密閉處理質(zhì)量應(yīng)達到堅固耐久、不漏氣、不開裂，外觀光潔、平整、無裂紋、無皺、無脫皮、密閉所在部位與原平房倉各部位于糧面應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，盡可能不出現(xiàn)明顯痕跡。

密閉處理材料以固邦中性粘膠、密封膠、塑料布、無紡布、丙酮。倉頂隔熱改造實例

田東糧庫現(xiàn)有1994年建成使用的糧倉一棟，2002年建成使用的糧倉二棟，2003年建成使用的糧倉一棟，四棟13厫間均為高大平房倉，另有4千噸倉容的瓦房倉（上世紀七十年代所建），全庫總倉容３．３萬噸。新建的高大平房倉系我區(qū)首次選用的倉型，倉儲設(shè)備、功能較齊全，但安全儲糧問題尚無完整的實踐經(jīng)驗，也無成形的可借鑒的儲糧技術(shù)規(guī)范，糧倉設(shè)計人員在設(shè)計時從土建角度考慮較多，對糧倉的儲糧功能考慮較少，對新倉擬采用的新儲糧技術(shù)考慮更少，因此，新建高大平房倉普遍出現(xiàn)倉頂隔熱性差，倉頂、倉墻、門窗氣密性差的問題。

針對以上問題，田東糧庫從2004年開始對高大平房倉倉頂進行隔熱處理，經(jīng)過多次試驗，最后采取的方法是用4㎝厚的聚苯乙烯泡沫塑料平放在倉頂，用鐵線、螺釘堅固，最后用白水泥、膩子粉、石灰膏，按１：１：１比率做成糊狀膠漿，涂刷厚度０．１５㎜，涂刷要均勻，隔熱效果良好。當外溫達到３８℃時，對照倉供板隔熱層溫度為５２℃，倉溫為３９℃，上層糧溫為３５℃，試驗倉供板隔熱層為３９℃，倉溫為３３℃，上層平均糧溫為２8℃。從以上的對比結(jié)果得出結(jié)論，主要是減少了太陽對倉房的熱傳遞。

４

采用環(huán)流熏蒸的高大平房倉密封實例

田東糧庫把舊倉庫的門改造為密閉保溫門，還把新舊倉庫全部的鋁合金玻璃推拉窗改造為密閉保溫窗，在門、窗內(nèi)墻框沿用手割機割出一條槽，把薄膜槽釘上，然后補平密封，待干后壓入薄膜密封。

田東糧庫的環(huán)流熏蒸系統(tǒng)與機械通風系統(tǒng)是合用的，新舊糧倉通風系統(tǒng)全部是地上籠，全部地上籠口已改造為不繡鋼密閉籠口，密封性能良好。

田東糧庫的儲糧倉庫，均為散裝糧倉，因為單靠密封門窗要想獲得很好的環(huán)流熏蒸效果是較難的，所以采用塑料薄膜密封糧面的“常規(guī)投藥膜下環(huán)流熏蒸技術(shù)”，熏蒸效果大大提高，用藥量比一般熏蒸大大減少，全庫各儲糧糧倉年熏蒸次數(shù)均為一次。

５ 機械通風技術(shù)應(yīng)用實例

機械通風是目前廣泛采用的一種儲糧技術(shù)，在安全儲糧中起著重要的作用，不僅可以降溫降水，還可以對儲糧進行調(diào)質(zhì)。田東糧庫的儲糧糧倉全部安裝有地上籠通風系統(tǒng)。為機械通風的實施提供了很好的自身優(yōu)勢。幾年來，田東糧庫對夏季新收購的溫度高、水分超過安全標準的糧食，高大平房倉每個倉均采用單管風機配合三臺５．５ｋｗ離心風機進行及時通風降溫降水（舊瓦房倉每個倉使用一臺），每天晚上開機六個小時，連續(xù)通風三至五個晚上，使平均糧溫降至最低，同時避免因溫差過大而產(chǎn)生的結(jié)露。

因為全年高溫天氣時間較長，所以一定要抓住冬季外溫低的有利時機進行機械通風，降低糧溫。田東糧庫的方法是：每年十二月降溫前對蟲糧倉庫進行熏蒸，根據(jù)各倉不同糧情，選擇不同通風時機、通風時間和通風方式。為了減少水分減量和控制糧溫回升速度，一般啟用單管風機配合軸流風機（排風扇）通風的方式進行降溫，盡量少用大功率的離心風機，在降低成本的同時，也改善了儲糧工藝。夏季利用晚上溫度較低的時候啟用軸流風機降倉溫（沒有冷卻機）。微機糧情測控系統(tǒng)運用實例

田東糧庫的微機糧情測控系統(tǒng)在2007年已安裝使用，效果很好。能快速、準確測到倉內(nèi)外的溫度、濕度和各測糧點溫度情況，即減輕了保管員的工作難度，也為管理人員第一時間掌握儲糧情況提供了方便，為確保儲糧安全提供了準確的數(shù)據(jù)。結(jié)論

廣西各糧庫（所）每年一定要投入一定的資金，對高大、小型平房倉特別是瓦房倉的隔熱性能和密閉性能進行改造。

環(huán)流熏蒸系統(tǒng)為確保儲糧安全起到很大作用，不僅能快速、均勻、有效的一次性致死害蟲，還可以對糧堆進行內(nèi)環(huán)流調(diào)節(jié)糧溫、水分等調(diào)質(zhì)功能。在資金不足時，可以安裝一套簡易的環(huán)流熏蒸系統(tǒng)。

機械通風主要有降低糧溫、處理發(fā)熱糧或高溫糧、降低糧食水分和在出庫前對糧食調(diào)質(zhì)通風等功能。在資金不足時，可以安裝豬籠式或隧道式通風系統(tǒng)。

微機糧情測控系統(tǒng)是目前最理想的一套測溫系統(tǒng)，值得推廣。

第四篇：再生混凝土的研究現(xiàn)狀及其基本性能論文

目 錄

摘要................................................................2 第1章 研究的目的、方法、現(xiàn)狀.......................................3 1.1 研究的目的及意義............................................3 1.2 研究的方法..................................................3 1.3 研究的現(xiàn)狀..................................................4 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀...........................................4 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀...........................................4 第2章 再生混凝土在粗、細骨料及再生墻體領(lǐng)域研究現(xiàn)狀.................5 2.1 再生混凝土及再生墻體的基本性能..............................5 2.1.1 再生混凝土的基本性能...................................6 2.1.2 再生墻體的基本性能.....................................7 2.2 再生混凝土粗、細骨料研究現(xiàn)狀................................7 2.3 再生墻體研究現(xiàn)狀............................................8 第3章 促進廢舊材料再利用健康發(fā)展的對策探索.........................9 3.1 廢舊材料再利用的基本方法....................................9 3.1.1 回填掩埋法.............................................9 3.1.2 加工骨料法............................................10 3.1.3 還原再利用............................................10 3.1.4 堆山造景的處理方式....................................10 3.2 廢舊材料再利用在舊城改造中存在的問題.......................11 3.3 廢舊材料再利用建議.........................................11 3.3.1 創(chuàng)新廢舊材料再利用管理模式............................12 3.3.2 產(chǎn)學(xué)研政聯(lián)動、提升廢舊材料再利用技術(shù)水平..............12 3.3.3、增強宣傳教育、提高廢舊材料再利用產(chǎn)品的社會認可度.....12 3.3.4 推進廢舊材料再利用產(chǎn)業(yè)化..............................12 第4章 結(jié)論及展望..................................................13 4.1 結(jié)論.......................................................13 4.2 展望.......................................................13 參考文獻...........................................................14 附錄A.............................................................15 致 謝.............................................................17 1

摘要

二十世紀以來,建筑業(yè)的快速增長消耗大量環(huán)境資源,與此同時爺產(chǎn)生大量的建筑廢棄物。相比發(fā)達國家,我國建筑廢棄物再利用尚處于初級階段,目前多數(shù)建筑廢棄物用于基礎(chǔ)回填,屬于低等級循環(huán)利用,其經(jīng)濟效益和社會效益并不令人滿意。在我國踐行可持續(xù)發(fā)展為主題、環(huán)境友好型社會為建設(shè)目標的現(xiàn)在，建筑垃圾回收利用，已變成不可逃避的課題。

本文在廢舊材料回收方面的研究，首先對廢舊材料再生利用的目的、再生利用發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，重點總結(jié)了國內(nèi)外廢舊材料再利用的發(fā)展趨勢；其次對再生混凝土在粗骨料、細骨料以及再生墻體領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀做了詳細的介紹，并對再生混凝土和再生墻體的基本性能展開闡述；最后本文總結(jié)了廢舊材料再生利用的一般處理方法，通過分析廢舊材料再利用在發(fā)展中存在的問題，提出了我國未來廢舊材料發(fā)展的建議，希望能為我國的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：建筑廢棄物，低級循環(huán)，可持續(xù)發(fā)展，再生利用

第1章 研究的目的、方法、現(xiàn)狀

1.1 研究的目的及意義

廢舊材料資源化開發(fā)利用制作成的再生骨料，全部（或部分）替代天然骨料，一方面可以減少對天然礦產(chǎn)資源的開發(fā)，還可以緩解因廢舊材料露天堆放所造成的環(huán)境污染。另一方面隨著建材制品日新月異，廢舊材料資源化利用發(fā)展趨勢會導(dǎo)向綠色高性能混凝土和多功能環(huán)保材料研究，特別是結(jié)構(gòu)性混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、新型綠色隔墻板、室外裝飾掛板、高性能的透水磚等，同時再生骨料的應(yīng)用，替代天然骨料后取代率的增加，加上制品性能要求越來越高，因減少了天然骨料的摻量，節(jié)省了礦產(chǎn)資源；隨著市場的需求量逐年增加，壓縮了建筑中混凝土成本，實現(xiàn)了建筑與環(huán)境的良性循環(huán)。

再生保溫混凝土同時具備了普通混凝土的承重能力，保溫混凝土的保溫性能，再生混凝土的環(huán)保性能，符合國家建筑材料的相關(guān)規(guī)定，與此同時代表了我國綠色環(huán)保型建筑材料未來的發(fā)展方向。再生保溫混凝土是集合新型的輕質(zhì)保溫材料，再生骨料以及高性能的外摻料于一體的新型綠色混凝土，其在集合各種材料優(yōu)勢的同時也可以起到相互彌補單一材料不足的作用，因此是一種值得探索研究的新型建筑材料，再生混凝土具有較高的研究價值。

1.2 研究的方法

（1）比較分析法。由于我國開展廢舊材料再生利用方面的相關(guān)研究較晚，國外進行研究較早，且廢舊材料的再利用率達到 90%以上。因此，借鑒國外廢舊材料資源化經(jīng)驗，構(gòu)建我國廢舊材料回收利用模式是必要的。

（2）文獻研究法。本文通過搜集、鑒別、整理以及研究大量的文獻，形成對廢舊材料循環(huán)利用以及處理模式的認識。了解國內(nèi)外對廢舊材料的成功處理模式及相關(guān)理論著作，對于提出新型城鎮(zhèn)化過程中的廢舊材料循環(huán)利用模式有很大幫助。

（3）實證研究法。本文以對溫州市廢舊材料處理模式的具體研究為例，分析不同廢舊材料循環(huán)利用模式的優(yōu)劣，從而總結(jié)出現(xiàn)階段的廢舊材料處理發(fā)展現(xiàn)狀及基本性能。

1.3 研究的現(xiàn)狀

1.3.1 國外研究現(xiàn)狀

歐美發(fā)達國家以及亞洲的日本、韓國等，已經(jīng)實現(xiàn)了廢舊材料資源化利用，并且達到了非常高的總體水平。下面以德國、美國、日本為例，分別分析這三個國家的廢舊材料利用現(xiàn)狀。

德國是世界上最早開展循環(huán)經(jīng)濟立法的國家，這源于德國設(shè)計了一套運作高效且周密的垃圾處理體系，“垃圾經(jīng)濟”是促使德國制定循環(huán)經(jīng)濟法律法規(guī)的重要因素。為德國的垃圾回收、再生資源利用打下了堅實的基礎(chǔ)。隨著發(fā)展的趨勢，德國開設(shè)了大量的廢舊材料綜合處理廠，目前德國廢舊材料回收利用率已經(jīng)達到 87%[4]。

美國在西方發(fā)達的工業(yè)體系里，對廢舊材料的處理起步較早，并于 1980 年至 1996 年間形成一系列符合自身情況的政策法規(guī)，其中最著名的《超級基金法》，不但從源頭上遏制了廢舊材料的排放，同時使再生骨料混凝土的規(guī)范應(yīng)用有了法律依據(jù)[5]。

日本屬于島國，國土面積小，資源相對匱乏，因此在資源回收利用方面非常重視。早在 1977 年就出臺了《再生集料和再生混凝土應(yīng)用規(guī)范》等廢舊材料資源化利用的相關(guān)法規(guī)，并且在 1996 年頒布了“再生資源法”，使建筑廢棄物的回收再利用有了法律依據(jù)。成熟的技術(shù)和政府的管理，使日本廢舊材料回收利用率已經(jīng)達到 90%[6]。

1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

[3]在我國，長期以來因國土面積遼闊、資源豐富等原因，還沒有認識到資源化再生利用的重要性，好在我國改革開放以來，各行業(yè)迅猛發(fā)展與世界先進工業(yè)體逐步接軌，開始了對再生骨料混凝土的研究和開發(fā)。近幾年，隨著國家政策導(dǎo)向，對一系列貼近“節(jié)能減排”立項的課題，國家發(fā)改委都能給予一定的扶持資金，這樣大大調(diào)動由于經(jīng)費不足而缺乏系統(tǒng)研究的建材工業(yè)企業(yè)的積極性。并且在兼顧資源化再生利用的同時，國家建設(shè)部、環(huán)保部、先后出臺了相關(guān)政策法規(guī)，如表 1-1 所示。

表1-1 中國廢舊材料資源化相關(guān)法規(guī)

目前我國廢舊材料在回收再利用技術(shù)方面也有很大提高，如利用廢舊材料生產(chǎn)可再生環(huán)保型建材，馬路方磚、盲道磚、路沿石、護坡材料等新型建筑材料，此外還有將廢棄混凝土回收配制再生骨料混凝土應(yīng)用于市政道路建設(shè)。這些都是經(jīng)廢舊材料再生骨料制作而成的，并且在城市建設(shè)中已經(jīng)應(yīng)用。

第2章 再生混凝土在粗、細骨料及再生墻體領(lǐng)域研究現(xiàn)狀

所謂的再生骨料是指將廢棄混凝上經(jīng)過破碎、分級,按一定比例混合形成的骨料,根據(jù)其粒徑的大小,再生骨料可以分為再生粗骨料(粒徑大于5mm)和再生細骨料(粒徑小于5mm)。再生利用混凝土按骨料的組合形式有以下幾種：

（1）再生利用的骨料均為回收再利用的骨料；（2）粗骨料為再生骨料、細骨料為天然砂；

（3）粗骨料為天然碎石或卵石、細骨料為再利用骨料；（4）再利用骨料部分替代現(xiàn)有普通混凝土骨料。

2.1 再生混凝土及再生墻體的基本性能

2.1.1 再生混凝土的基本性能

再生細骨料的尺寸一般為 0.15mm~5.0mm。再生細骨料主要包含砂漿體破碎后形成的表面附著水泥的砂粒、表面無水泥砂漿的砂粒、水泥石顆粒及少量破碎石塊。廢棄混凝土破碎為再生細骨料中，含有砂石、泥漿、雜土等各類雜質(zhì)，會直接影響再利用骨料與水泥直接的粘結(jié)強度，從而降低混凝土強度，同時還會增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低混凝土的抗碳化性能。

再生細骨料與天然砂相比組成成分復(fù)雜，組分中含有微粉、泥土、有害物質(zhì)，再加上混凝土塊在破碎過程中造成骨料表面粗糙、棱角較多、骨料累積內(nèi)部存在大量微裂紋，這些因素導(dǎo)致了再生細骨料的基本特性與天然骨料有較大的差異。

從外觀方面來看（圖2.1及圖2.2），天然砂粒形完整、粒徑偏小、分布均勻、顆粒圓滑，可以看出再生細骨料的顆粒棱角多、粒徑偏大、表面粗糙，且含有較多的微裂縫，再生細骨料中含有附著水泥石的天然砂、水泥石碎屑、泥土以及各種雜質(zhì)。再生細骨料同天然砂對比，再生細骨料較之天然砂，再生細骨料粒徑較粗、顆粒棱角較多且顆粒分布不均勻。

圖2.1 天然砂 圖2.2 再生細骨料混凝土

從空隙率、堆積密度和表觀密度方面來看（圖2.3），再生細骨料和天然砂的表觀密度、堆積密度和空隙率進行觀察及試驗研究，其結(jié)果見表 2-1。由表 2-1 試驗數(shù)據(jù)可知，再生細骨料的表觀密度和堆積密度均小于天然砂，分別比天然砂小 8.73%和 9.12%。造成再生細骨料密度降低的主要原因是再生細骨料的表面粗糙，堆積時所占個體面積較大，使得再生細骨料的密度小于天然砂。再生細骨料的空隙率較比天然砂高了 12.5%，主要原因是原生混凝土在破碎過程中造成骨料表面粗糙、棱角較多，因此堆積時形成多孔隙。

表2-1 再生細骨料和天然砂的表觀密度、堆積密度以及空隙率

2.1.2 再生墻體的基本性能

將建筑廢棄物、工業(yè)礦渣等經(jīng)過清洗、破碎、分級并按一定比例相互配合后得到的再生骨料攬拌混合,振動擠壓制成各類墻體材料,這種墻體稱為再生墻體材料，有再生混凝土多孔磚和再生混凝土輕質(zhì)隔墻之分，多孔磚尺寸為240mm(長)x ll5mm(寬)x 90mm(厚),如圖2.3所示。再生多孔磚抗壓強度為8.0Mpa,孔隙率38%,重約3.4kg,組成原料中,42.5級水泥漿質(zhì)量占16.2%,廢混凝主塊質(zhì)量占41.9%,紅磚碎片質(zhì)量占41.9%。

再生混凝主輕質(zhì)隔墻板如圖2.4所示，墻板按其厚度分為90型600mm(寬)x 90mm(厚)和120型600mm(寬)x 120mm(厚),標準抗壓強度為7.5Mpa。組成原料中,42.5級水泥漿質(zhì)量占20%,建筑廢棄物占50%,工業(yè)廢渣占20%,粉煤灰占10%。

圖2.3 再生混凝土多孔磚 圖2.4 再生混凝土輕質(zhì)隔墻板

2.2 再生混凝土粗、細骨料研究現(xiàn)狀

早在20世紀80年代發(fā)達國家就陸續(xù)出臺了再生骨料相應(yīng)標準,我國直至2010年才由中國建筑科學(xué)研究院等單位編制成國家產(chǎn)品標準《混凝止用再生粗骨料GB/T 25177-2010》、《混凝土和砂漿用再生細骨料GB/T25176-2010》,以及行業(yè)工程標準《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ/T240-2011》,填補了我國長期以來在再生骨料利用方面的技術(shù)標準空白,為再生骨料的生產(chǎn)、應(yīng)用提供了科學(xué)合理 7 的技術(shù)支撐。

同天然骨料相比,再生骨料表面還包裹著相當數(shù)量的硬化水泥砂漿,這是導(dǎo)致再生骨料性能比天然骨料差的根源。徐亦東、陳瑩、馮乃謙等通過對再生混凝上骨料的試驗研究,討論了再生骨料與天然砂石骨料的差異,都認為再生骨料表面包裹著相當數(shù)量的硬化水泥砂漿是導(dǎo)致再生骨料的表觀密度、堆積密度和吸水率比天然骨料低的主要原因,此外再生骨料的外觀略為扁平,同時帶有很多棱角,外形介于碎石和卵石之間,這樣的外形會降低新拌再生混凝土的工作性能。與表面光滑的天然骨料相比,再生骨料表面包裹有老的水泥砂漿使得骨料看起來很粗糙,且表面積較大,雖與水泥石粗結(jié)較好,但對于新拌混凝土的流動性不利。同時會增加水泥用量。

再生骨料成分不僅有少量脫離砂漿的石子,包裹部分砂漿的石子,還有少量獨立成塊的水泥砂漿。其本身表面粗糙、棱角多以及在混凝土構(gòu)件破壞和在再生骨料的生產(chǎn)過程中,骨料內(nèi)部生成大量徵細裂縫,導(dǎo)致再生骨料孔隙率大,表觀密度和堆積密度降低。目前文獻顯示的再生骨料堆積密度和表觀密度離散性較大。再生細骨料的堆積密度和表觀密度分別為天然細骨料的75~80%、80~85%。

國外的研究發(fā)現(xiàn)再生細骨料的吸水率主要在7%-12.1%之間,再生粗骨料的吸水率的在3.6%-8.0%之間,主要分布在5%左右。Salomon M.Levyfwsi等人認為：再生骨料的吸水率是天然骨料的6-8倍。Kreijger還從大量實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)再生骨料的吸水率與其密度之間呈拋物線關(guān)系;杜婷等人試驗測得未被強化的再生骨料吸水率為6.68%,而經(jīng)過水泥漿及混和其它外慘料漿液強化后吸水率有所降低。

水泥砂漿強度比天然骨料低,因此,再生骨料的壓碎指標比天然骨料要高。再生骨料包裹的水泥砂漿越少,壓碎指標越接近天然骨料。國內(nèi)資料顯示粗骨料為卵石的廢舊混凝土生產(chǎn)的再生骨料的壓碎指標為16.6%。杜婷等人測得原生混凝土強度等級為C35的再生骨料壓碎指標為20.6%。

2.3 再生墻體研究現(xiàn)狀

新型墻體材料主要是指用混凝土、水泥或粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢料和生活垃圾生產(chǎn)的非粘土磚、建筑頓塊及建筑板材。在實際應(yīng)用方面，這類利用廢棄材料而形成的新型墻材早在上個世紀的五十年代就已經(jīng)在英國和美國等發(fā)達國家出現(xiàn)。日本由于資源匱乏嚴重，在上個世紀九十年代初期就著手開始研制再生材料和再生墻體，到了上個世紀末，日本建筑再生材料的利用率已經(jīng)達到了65%，已經(jīng)超過了英國和美國。再生墻體的研制和應(yīng)用有很強的區(qū)域性質(zhì)，再生骨料主 8 要受當?shù)氐淖匀画h(huán)境、區(qū)域資源、民族風格、建筑材料的使用率等條件限制，所以我國在開發(fā)利用再生混凝土方面，要結(jié)合當?shù)氐膹U舊材料及環(huán)境特點，充分利用當前先進的建筑科技技術(shù)，發(fā)展適合當?shù)厥褂煤臀磥戆l(fā)展的再生墻體。很多產(chǎn)品符合節(jié)能節(jié)地的原則,但目前暫時在施工方法或生產(chǎn)工藝方面還不完善,就需要我們?nèi)ネ晟崎_發(fā)市場,根據(jù)企業(yè)自身的情況做決策。將再生骨料利用到墻體材料是合理的再生方法,這已是建筑廢棄物再生利用的一個重要研究領(lǐng)域,引起不少學(xué)者對其進行研究。

白國良等[8]通過正交試驗研究了再生混凝土砌塊配合比中的四個主要因素(單位用水量、水灰比、再生粗骨料取代率、再生細骨料取代率)對抗壓強度的影響,通過試驗優(yōu)化了再生混凝主砌塊的配合比,結(jié)果證明,對于單排孔再生混凝主小型空心砌塊,若配合化選取合適,強度等級可以達到MU5.0。

卓玲等[9]采用正交試驗研究了再生骨料混凝土空心砌塊配合比設(shè)計,研究表明選取合適配合比,再生粗骨料取代率82%和再生細骨料取代率100%,制作的再生混凝土小型空心砌塊強度等級可以達MU5.0。

李丹等[10]通過正交試驗研究再生混凝主土砌塊配合比中水灰比、再生粗骨料取代率、再生細骨料取代率三個主要因素對其抗壓強度的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明,對于多排孔小型空心砌塊,選取合適的配合比,強度等級可以達到MU10.0,可作為非承重砌塊使用。

第3章 促進廢舊材料再利用健康發(fā)展的對策探索

3.1 廢舊材料再利用的基本方法

3.1.1 回填掩埋法

回填掩埋法是廢舊材料處理的主要方法之一，首先回填掩埋應(yīng)該在進行充分分類的基礎(chǔ)上進行，對于一些有回收利用價值的木材、構(gòu)配件等應(yīng)該首先回收再利用，對一些回收價值較低的諸如一些磚石材料、混凝土材料在道路鋪設(shè)地基或者是基坑回填時可以充分的加一利用。

廢舊的建筑材料在進行在運輸過程中，會產(chǎn)生大量的煙塵，會對空氣質(zhì)量和環(huán)境造成不良的影響，同時在堆放過程中，又會占用土地，污染土地和水源，在運輸和對方過程中，不僅造成了大量的人力物力的浪費、損害環(huán)境，也對人民的生產(chǎn)生活具有不良的影響。

3.1.2 加工骨料法

在建筑物拆解過程中，會產(chǎn)生大量的建筑廢料，特別是現(xiàn)代建筑物建造過程中，對混凝土的應(yīng)用。不過如果我們能夠?qū)⑦@些建筑廢料進行科學(xué)的分類處理，然后將其中具有回收再利用價值的建筑廢棄材料加一回收，就可以在很大程度上減少建筑廢料的廢棄，不僅可以節(jié)約能源和資源，更是減少了從礦產(chǎn)資源的開發(fā)，對環(huán)境保護具有重要的意義。對一些廢舊的磚石材料和混凝土材料，雖然直接回收粉碎再利用與混凝土承重構(gòu)件中不能滿足強度要求，但制作成一些用于裝飾的構(gòu)筑物、或者一些道路鋪設(shè)的鋪路面磚、透水磚等，將會極大的減少材料成本，減少了資源的浪費、保護了環(huán)境。

3.1.3 還原再利用

還原再利用，是最大限度上利用廢舊建筑材料的一種方式，在對建筑廢料進行充分的分類和整理后，對混凝土材料進行一定的處理，將其應(yīng)用于較低標號的水泥，用于地面墊層等，可以極大地提高建筑廢料的在利用率和還原率。

生態(tài)水泥，是建筑廢舊材料還原再利用的主要方法之一，這種生態(tài)水泥在生產(chǎn)過程中，完全使用廢舊材料加工，這樣不僅極大的提高了建筑廢料的利用率，更是能夠有效地增加資源的使用周期，我國是資源大國，但人均資源卻極少。利用微波技術(shù)還原瀝青材料，重要的方式之一，而且利用微波技術(shù)還原的瀝青，在使用過程中，與新的瀝青完全相同，處理也相對廉價，可以有效地減少成本，這樣可以有效地減少瀝青對空氣和土地的污染。

粉碎竹木材料可制作人造木材，還可以制成各種不同規(guī)格的密度板，這種人造木材和密度板可用于制造家具、室內(nèi)裝修材料、隔音板等，從而減少森林樹木的砍伐，從某種程度上保護植被。

還原再利用方法中，最好的方法便是將從舊建筑拆除下來的木材、磚石、金屬等材料，經(jīng)過簡單的整理便直接再次用到新的建筑中去。這樣處理的好處不言而喻，不但能夠更容易的被當?shù)氐娜藗兯邮埽€更加的節(jié)能環(huán)保，同時能夠從廢舊的建筑材料中找到情感的歸屬。

3.1.4 堆山造景的處理方式

由于建筑廢料通過回填掩埋的方式，會對生態(tài)環(huán)境造成一定的污染，將廢舊 10 建筑材料充分的應(yīng)用于園林建設(shè)中，能夠取得極好的應(yīng)用效果。其中堆山造景的方式就是其中一種極為常見并且建筑廢料處理方式。在資源與能源都成為我國發(fā)展的瓶頸的時期，任何資源都不應(yīng)該被隨意的棄置與浪費。園林建設(shè)，是保護城市生態(tài)的重要手段。同時，將廢舊的建筑材料充分的應(yīng)用與園林建設(shè)，不僅有效的避免的廢舊材料堆放占地的問題，還會因為園林建設(shè)過程中堆山造景的園林藝術(shù)表現(xiàn)形式，對廢舊的固體建筑材料做到的充分的利用，節(jié)約了資源，同時大幅減少了園林建設(shè)過程中經(jīng)濟成本。

3.2 廢舊材料再利用在舊城改造中存在的問題

1、上游區(qū)域法律體系不完備。

當前階段，在國家層面尚無一部關(guān)于廢舊材料資源化利用管理的法律法規(guī)，武漢市也尚未出臺任何有關(guān)廢舊材料再利用方面的法律條文。雖然出臺了一些關(guān)于城市廢舊材料的管理條例，但是僅規(guī)定了個人或單位需要對其產(chǎn)生的廢舊材料負責，不得隨意傾倒及相關(guān)處罰的準則。

2、廢舊材料回收處理費用過高，建設(shè)單位及施工（裝修）單位消極應(yīng)對 目前武漢市在廢舊材料再利用收費，相比較廢舊材料消納收費用而言費用過高。對于注重利益的建設(shè)單位和施工單位而言，會直接選擇運輸?shù)嚼{場。

3、政府監(jiān)管缺位，廢舊材料傾倒隨意，導(dǎo)致資源化利用企業(yè)原材料匱乏 由于政府監(jiān)管不到位，處罰力度不夠。部分廢舊材料產(chǎn)生單位會將廢舊材料運輸?shù)椒侵付ǖ攸c堆放或非法傾倒，如北京一建材科技公司雖已建成年消納廢舊材料 100~150t的廢舊材料生產(chǎn)線，但是在實際運營過程中每年僅消納幾萬 t 的廢舊材料。

西安藍綠清科技發(fā)展有限公司是一家為位于西安北郊的利用廢舊材料制造制造免燒制磚的企業(yè)。該企業(yè)在國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了三項廢舊材料處理的技術(shù)。公司經(jīng)過多方資金籌集，在 2004 年進行了產(chǎn)品的生產(chǎn)試驗，并建成了小規(guī)模的生產(chǎn)線。到2006 年初又籌建了一條半自動化的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線理論產(chǎn)量每天可達 2000 立方米，但在實際運營當中，由于各種原因的困擾，實際產(chǎn)量只有一半。因此，公司不得不自己去尋找購買廢舊材料原材料，這無形中加大了公司的成本支出，削弱了廢舊材料再利用企業(yè)的積極性。

3.3 廢舊材料再利用建議

3.3.1 創(chuàng)新廢舊材料再利用管理模式

廢舊材料的再利用率離不開健全的管理機制。構(gòu)建廢舊材料處理大數(shù)據(jù)平臺和互聯(lián)網(wǎng)管理模式。成立廢舊材料資源化處置管理機構(gòu)，學(xué)習日本“廢舊材料處理臺帳制度”，各地區(qū)建立詳細的垃圾產(chǎn)生和處理上報制度，構(gòu)建廢舊材料大數(shù)據(jù)平臺，形成互聯(lián)網(wǎng)管理模式。對于建筑拆遷、廢舊材料產(chǎn)生、運輸、堆放、消納等各個環(huán)節(jié)，由專門的公司或單位負責，形成規(guī)范的鏈條式循環(huán)過程控制和管理體系。創(chuàng)新廢舊材料資源化管理模式是垃圾減量化、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的保障。

3.3.2 產(chǎn)學(xué)研政聯(lián)動、提升廢舊材料再利用技術(shù)水平

廢舊材料處理技術(shù)的創(chuàng)新是廢舊材料再利用水平提升的技術(shù)保障。首先，要完善廢舊材料再生技術(shù)、產(chǎn)品認證。其次，加強科研機構(gòu)與企業(yè)的合作，提高廢舊材料資源化技術(shù)研究創(chuàng)新水平，如生產(chǎn)再生骨料的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究等。第三，提倡重點研究源頭“減量化”技術(shù)，注重各類建筑物規(guī)劃設(shè)計時的再資源化思考。最后，建議進行各地區(qū)廢舊材料處理規(guī)劃研究，根據(jù)各地區(qū)間的經(jīng)濟發(fā)展狀況、建筑建設(shè)狀況、資源賦存條件差異進行廢舊材料資源化規(guī)劃，科學(xué)的、有效的進行廢舊材料資源化處置。

3.3.3、增強宣傳教育、提高廢舊材料再利用產(chǎn)品的社會認可度

政府要增加對廢舊材料再生產(chǎn)品采購，并加大對節(jié)約資源、循環(huán)利用、綠色發(fā)展的宣傳教育，提高社會和建筑企業(yè)等對廢舊材料再利用產(chǎn)品的認可，推進廢舊材料再利用產(chǎn)品應(yīng)用，為廢舊材料再利用產(chǎn)品提供市場保障。

3.3.4 推進廢舊材料再利用產(chǎn)業(yè)化

實現(xiàn)廢舊材料再利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是垃圾處置體系化、高水平化的體現(xiàn)，是廢舊材料再利用發(fā)展的必然趨勢。廢舊材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要實行“政府引導(dǎo)、社會參與、市場運作”的多方合作。要加強廢舊材料再利用產(chǎn)品及應(yīng)用的先進企業(yè)和標志性項目宣傳，發(fā)揮品牌效應(yīng)，擴大社會影響，帶動大眾參與積極性，逐步實現(xiàn)廢舊材料再利用企業(yè)的私有化。

第4章 結(jié)論及展望

4.1 結(jié)論

現(xiàn)在我國對建筑廢料的回收利用，一般情況下都是簡單的加工回收，并且回收效率以及回收利用率普遍較低。由于回收處理僅僅是簡單的加工回收，所以導(dǎo)致大部分不易回收的再生資源大量的丟棄。在大量的建筑廢料中，廢棄的磚塊、混凝土塊，是構(gòu)成建筑廢料的主要部分，但由于廢舊磚塊以及混凝土塊在回收利用是，需要的工藝較為復(fù)雜，并且成本較高，從而再回收再利用的效率極低，隨意的堆放和遺棄，不僅造成了大量的資源浪費，更是污染了周邊的自然環(huán)境，對于周圍的人們的健康，也會帶來不良的影響。

國內(nèi)對于建筑廢料的應(yīng)用，不僅利用的效率極低、技術(shù)水平低下，開發(fā)利用過程中，更是只停留在了物質(zhì)的基礎(chǔ)上，對舊有建筑材料的歷史文化的發(fā)掘，遠遠不足，這也更加重了普遍上對廢舊建筑材料回收利用思想的不重視。在國外，對舊有建筑的改造、以及對廢舊建筑資源的回收，更多的是在文化、美學(xué)等方面的發(fā)掘，但這樣的話，往往成本較高，所以這更需要政府的引導(dǎo)，通過政府的引導(dǎo)，促進人們對廢舊材料再利用方面的思想轉(zhuǎn)變。

基于以上分析，如果要改變國內(nèi)現(xiàn)狀，就必須更多的對舊有建筑、建筑廢料的價值進行充分的挖掘，改變?nèi)藗儗U舊材料再利用方面現(xiàn)有的思想，這樣不僅能夠更好、更充分的發(fā)現(xiàn)舊有建筑材料的價值。

4.2 展望

目前再生細骨料混凝土在實際工程中的應(yīng)用少之又少，已有的研究成果無法形成成熟的理論體系，結(jié)合本文研究內(nèi)容，在此提出以下幾點展望：

（1）再生混凝土的生產(chǎn)加工工藝有待于進一步的提高，以保證再生細骨料的基本性能符合要求，同時又能經(jīng)濟適用于實際工程中。

（2）再生混凝土對于我國綠色新型城鎮(zhèn)化建設(shè)有著巨大的作用，有著廣闊的發(fā)展前景。

（3）再生混凝土的力學(xué)性能相關(guān)研究相對落后，暫時還沒有形成一個完整的再生混凝土力學(xué)性能體系，希望能在日后的學(xué)習和工作中為我國的再生混凝土的發(fā)展落盡綿力。

參考文獻

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附錄A

淺談BFRP 筋與玄武巖纖維再生混凝土

近年，隨著我國經(jīng)濟不斷增長，作為我國國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè)也得到了長足發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，我國每年鋼筋用量約 2500 萬 t、混凝土用量約 10 億 m3，總耗量居世界前列。在提倡可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟狀況下，針對建筑業(yè)這種情況，務(wù)必調(diào)整建筑材料消耗結(jié)構(gòu)，大力推廣應(yīng)用新型材料來替代現(xiàn)有建筑材料，走節(jié)約可持續(xù)型發(fā)展道路。當鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達到使用年限、城鄉(xiāng)規(guī)劃改造等原因大量舊建筑物需要被拆遷，以及地震等自然災(zāi)害的破壞作用，會產(chǎn)生大量的建筑垃圾。而如今在資源匱乏的時代，對建筑垃圾的回收再利用成為了大家關(guān)注的問題，將建筑垃圾進行分類、回收、破碎、篩選等一系列程序后，可將最后的產(chǎn)物再進行級配混合利用，會大大地降低環(huán)境的污染以及資源的浪費。再生混凝土就是在此技術(shù)下產(chǎn)生的可重復(fù)利用的建筑材料，此建筑材料會給社會、經(jīng)濟以及環(huán)保帶來巨大的收益。國內(nèi)外學(xué)者對此進行了大量研究，也取得了一定成果，但是再生混凝土由于再生骨料自身的缺陷，使其力學(xué)性能低于普通混凝土。

新型材料即連續(xù)玄武巖纖維（Continous Basalt Fiber，簡稱 CBF），是由玄武巖礦石在經(jīng) 1450~1500℃高溫熔融后，通過拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐酸堿性能、電絕緣性、抗腐蝕、耐高溫等多種優(yōu)異性能。早在 1840 年英國威爾斯實驗室成功試制出以玄武巖為主要材料的巖棉。1972 年聯(lián)合體的科研實驗室開始研制制備 CBF，已成功研制出 20 多種以 CBF 為原料制品的生產(chǎn)工藝。繼前蘇聯(lián)之后，近年來，例如美國、日本、德國等一些科技發(fā)達國家都加強了對這一新型非金屬無機纖維的開發(fā)研究，并取得了新的應(yīng)用研究成果。直到 20 世紀 90 年代中期，我國才開始展開對 CBF 的研究，在中國，最早是在南京研究設(shè)計院開始了對 CBF 的研究。目前，國內(nèi)許多 CBF 生產(chǎn)廠家相繼立項生產(chǎn)，主要生產(chǎn)產(chǎn)品類型為以 CBF 為原材料的絲、短切紗、薄氈、網(wǎng)布、筋材等。

再生骨料的使用可以有效地解決環(huán)境污染以及建筑材料的短缺等問題，但是由再生骨料所混合成的基體混凝土強度較低，不能滿足建筑設(shè)計所需的強度值，所以需要一種新型材料提高再生混凝土強度。經(jīng)研究人員大量的試驗可知，纖維短切紗添加到再生混凝土中，可以增強混凝土的抗拉、抗彎強度，短切紗纖維又有增強阻裂的作用，可以有效地滿足建筑設(shè)計材料的要求，此材料已成功廣泛應(yīng)用于橋梁、隧道、地下工程等一些建筑行業(yè)中。

纖維增強復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱 FRP）筋是近年在土木工程中發(fā)展起來的一類新型結(jié)構(gòu)補強、加固材料。按照原料不同主要分為碳纖維（CFRP）筋、玄武巖纖維（BFRP）筋、芳綸纖維（AFRP）筋、玻璃纖維（GFRP）筋，具有抗腐蝕、抗疲勞、重量輕、強度高、非電磁性等優(yōu)點。同時也存在彈模低、極限延伸率低、溫度膨脹系數(shù)與混凝土之間存在差異、熱穩(wěn)定性差等缺點。自 80 年代以來，各國學(xué)者針對 FRP 筋材料的力學(xué)特性和加工工藝等方面開展了一系列地試驗研究，并取得了一定的成果。總的來說，用 FRP 筋替代普通鋼筋，其優(yōu)點大于缺點。近年來，F(xiàn)RP 筋廣泛應(yīng)用于道路橋梁以及沿海地區(qū)的結(jié)構(gòu)加固等方面，能夠有效減緩因環(huán)境對鋼筋的銹蝕，提高構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的耐久性。

市場上隨著的纖維筋使用的逐漸普遍，各類型的 FRP 筋的缺點也隨之暴露出來。

（1）AFRP 和 GFRP 表現(xiàn)出較差地熱穩(wěn)定性、耐高溫以及抗堿性。

（2）CFRP 為原料的制品雖然物理、力學(xué)性能較好但價格昂貴，依賴進口。

（3）CFRP 加固的構(gòu)件在高溫下易發(fā)生脆性破壞，抗拉強度下降明顯，而且 CFRP有導(dǎo)電性。故不能應(yīng)用于特殊要求的工程，如要求絕緣的一系列材料。鑒于 AFRP、GFRP、CFRP 所存在的缺陷，亟需一種具獨特力學(xué)性能且價格低廉的工程替代材料。因此，在試驗 研究中，玄武巖纖維增強復(fù)合材料（BFRP）脫穎而出，用 BFRP 筋材代替普通鋼筋，表現(xiàn)出較好的經(jīng)濟效益和社會效益，故進一步研究這種性價比較高、適合我國國情的結(jié)構(gòu)增強復(fù)合材料是十分必要的。

兩者之間的粘結(jié)問題是研究 BFRP 筋纖維再生混凝土構(gòu)件力學(xué)性能的關(guān)鍵問題，其結(jié)果直接決定著這種材料能否被大規(guī)模使用。尤其是在使用階段，纖維再生混凝土和BFRP 筋材之間的粘結(jié)強度的大小對能否充分發(fā)揮 BFRP 筋的優(yōu)越性能有著至關(guān)重要的作用。與普通鋼筋相比，BFRP 筋不論在材料性能本身，還是筋材各自的外觀表面形式上，都存在著很大的差異，因此，BFRP 筋與纖維再生混凝土和鋼筋與再生混凝土的粘結(jié)特性有非常大的差異。所以，BFRP 筋與纖維再生混凝土之間的粘結(jié)性能是一個非常值得深入研究的課題。

致 謝

第五篇：高中信息技術(shù)教學(xué)論文改善嵌入式Linux實時性能的方法研究.

改善嵌入式Linux實時性能的方法研究

摘要：分析了Linux的實時性，針對其在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙，在參考了與此相關(guān)研究基礎(chǔ)上，從三方面提出了改善Linux實時性能的改進措施。為提高嵌入式應(yīng)用響應(yīng)時間精度,提出兩種細化Linux時鐘粒度方法；為增強系統(tǒng)內(nèi)核對實時任務(wù)的響應(yīng)能力,采用插入搶占點和修改內(nèi)核法增強Linux內(nèi)核的可搶占性；為保證硬實時任務(wù)的時限要求，把原Linux的單運行隊列改為雙運行隊列,硬實時任務(wù)單獨被放在一個隊列中,并采用MLF調(diào)度算法代替原內(nèi)核的FIFO調(diào)度算法。

關(guān)鍵詞：Linux；實時性；調(diào)度策略；搶占 1 引言

目前，無論是在日常生活，還是在工業(yè)控制，航空航天，軍事等方面，嵌入式系統(tǒng)都有著非常廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)目前主要有：Windows CE、VxWorks、QNX等，它們都具有較好的實時性、系統(tǒng)可靠性、任務(wù)處理隨機性等優(yōu)點,但是它們的價格普遍偏高。而嵌入式Linux以其非常低廉的價格，可以大大的降低成本，逐漸成為嵌入式操作系統(tǒng)的首選。但是,作為通用操作系統(tǒng)的Linux，由于其在實時應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)障礙，要應(yīng)用在嵌入式領(lǐng)域，還必須對Linux內(nèi)核作必要的改進。許多嵌入式設(shè)備都要求與外部環(huán)境有硬實時的交互能力，將最初按照分時系統(tǒng)目標設(shè)計的Linux 改造成能支持硬實時性的操作系統(tǒng)顯得十分重要。幸運的是, Linux 及其相關(guān)項目的開放源碼特征為深入研究其內(nèi)核并加以改造提供了可行性, 可以修改Linux 內(nèi)核中的各個模塊以達到滿足嵌入式應(yīng)用的需求，提高軟件方面的開發(fā)速度。目前，改善Linux內(nèi)核的設(shè)計與實現(xiàn)，使其適用于實時領(lǐng)域吸引了許多研究和開發(fā)人員的注意力[1-4]。常用的實時性改造方法是采用雙核方法，這種方法的弊端在于實時任務(wù)的開發(fā)是直接面向提供精確實時服務(wù)的小實時核心的，而不是功能強大的常規(guī)Linux核心?；诖?，近年來修改核的方法越來越受到科研人員的重視，這種方法是基于已有Linux系統(tǒng)對于軟件開發(fā)的支持，進行源代碼級修改而使Linux變成一個真正的實時操作系統(tǒng)。本文分析了標準Linux在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙，參考了修改核方法的思想，從內(nèi)核時鐘管理、內(nèi)核的搶占性、內(nèi)核調(diào)度算法三方面論述了改善標準Linux實時性能的方法。2 Linux 在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙 2.1 Linux的實時性分析

Linux作為一個通用操作系統(tǒng)，主要考慮的是調(diào)度的公平性和吞吐量等指標。然而，在實時方面它還不能很好地滿足實時系統(tǒng)方面的需要，其本身僅僅提供了一些實時處理的支持，這包括支持大部分POSIX標準中的實時功能，支持多任務(wù)、多線程，具有豐富的通信機制等；同時也提供了符合POSIX標準的調(diào)度策略，包括FIFO調(diào)度策略、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略和靜態(tài)優(yōu)先級搶占式調(diào)度策略。Linux區(qū)分實時進程和普通進程，并采用不同的調(diào)度策略。為了同時支持實時和非實時兩種進程，Linux的調(diào)度策略簡單講就是優(yōu)先級加上時間片。當系統(tǒng)中有實時進程到來時，系統(tǒng)賦予它最高的優(yōu)先級。體現(xiàn)在實時性上，Linux采用了兩種簡單的調(diào)度策略，即先來先服務(wù)調(diào)度（SCHED-FIFO）和時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度（SCHED-RR）。具體是將所有處于運行狀態(tài)的任務(wù)掛接在一個run-queue 隊列中,并將任務(wù)分成實時和非實時

用心

愛心

專心 任務(wù)，對不同的任務(wù)，在其任務(wù)控制塊task-struct中用一個policy屬性來確定其調(diào)度策略。對實時性要求較嚴的硬實時任務(wù)采用SCHED-FIFO調(diào)度，使之在一次調(diào)度后運行完畢。對普通非實時進程，Linux采用基于優(yōu)先級的輪轉(zhuǎn)策略。2.2 Linux在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙

盡管Linux本身提供了一些支持實時性的機制，然而，由于Linux系統(tǒng)是以高的吞吐量和公平性為追求目標，基本上沒有考慮實時應(yīng)用所要滿足的時間約束，它只是提供了一些相對簡單的任務(wù)調(diào)度策略。因此，實時性問題是將Linux應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一大障礙,無法在硬實時系統(tǒng)中得到應(yīng)用。Linux在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙具體表現(xiàn)在:（1）Linux系統(tǒng)時鐘精度太過粗糙，時鐘中斷周期為10ms，使得其時間粒度過大，加大了任務(wù)響應(yīng)延遲。

（2）Linux的內(nèi)核是不可搶占的, 當一個任務(wù)通過系統(tǒng)調(diào)用進入內(nèi)核態(tài)運行時,一個具有更高優(yōu)先級的進程，只有等待處于核心態(tài)的系統(tǒng)調(diào)用返回后方能執(zhí)行，這將導(dǎo)致優(yōu)先級逆轉(zhuǎn)。實時任務(wù)執(zhí)行時間的不確定性，顯然不能滿足硬實時應(yīng)用的要求。

（3）Linux采用對臨界區(qū)操作時屏蔽中斷的方式，在中斷處理中是不允許進行任務(wù)調(diào)度的，從而抑制了系統(tǒng)及時響應(yīng)外部操作的能力。（4）缺乏有效的實時任務(wù)調(diào)度機制和調(diào)度算法。

針對這些問題，利用Linux作為底層操作系統(tǒng)，必須增強其內(nèi)核的實時性能，從而構(gòu)建出一個具有實時處理能力的嵌入式系統(tǒng)，適應(yīng)嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用的需要。2.3 當前增強Linux內(nèi)核實時性的主流技術(shù)

近年來，人們對于Linux內(nèi)核實時性改造提出了一些方法和設(shè)想，它們采用了不同的思路和技術(shù)方案。歸納總結(jié)，支持Linux的硬實時性一般有兩種策略：一種是直接修改Linux內(nèi)核,重新編寫一個由優(yōu)先級驅(qū)動的實時調(diào)度器（Real-time Scheduler），替換原有內(nèi)核中的進程調(diào)度器sched.c，KURT是采用這一方案較為成功的實時Linux操作系統(tǒng)；另外一種是在Linux內(nèi)核之外, 以可加載內(nèi)核模塊（Loadable Kernel Module）的形式添加實時內(nèi)核，確保其高響應(yīng)特性，實時內(nèi)核接管來自硬件的所有中斷，并依據(jù)是否是實時任務(wù)決定是否直接響應(yīng)。新墨西哥科技大學(xué)的RT-Linux，就是基于這種策略而開發(fā)的。以上兩種策略有其借鑒之處，但如果綜合考慮任務(wù)響應(yīng)、內(nèi)核搶占性、實時調(diào)度策略等幾個影響操作系統(tǒng)實時性能的重要方面，它們還不能很好的滿足實時性問題。為了增強嵌入式Linux實時性能，下文將就內(nèi)核時鐘精度、內(nèi)核的搶占性以及內(nèi)核調(diào)度算法等相關(guān)問題重點研究相應(yīng)的解決方法。3 改善嵌入式Linux實時性能的方法

針對Linux在實時應(yīng)用中的技術(shù)障礙，將Linux改造成為支持實時任務(wù)的嵌入式操作系統(tǒng), 主要從下面三個方面進行著手。

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用心

愛心

專心 2