关键词：花岗岩废料；经济性；蒸压灰砂砖；天然混凝土；

Analysis of granite waste concrete block economy

Zhao Geng qi ¹  HuangXiaoXing ¹  LuYuan Li Qing²  QuanJiangWei²

(1. Zhengzhou University school of civil engineering Zheng zhou  450000；

2. Zhengzhou Ruijie Structure Re-enforcing Engineering Co.,ltd，Zhengzhou 450000)

Abstract: By viewing the quota and market research methods to determine the unit price of the materials for test,and combined with the number of materials used in the experiment,the calculation of production per cubic granite concrete price,and comparing with the natural aggregate concrete.Through the calculation of the cost of natural granite concrete cost 70%;then the granite are made of concrete block comparison,granite concrete block bricks in the cost advantage is not obvious but its strength and high temperature performance is significantly better than the other wall bricks ,application in addition to the granite ore waste.It can turn waste into treasure,to the environmental protection is very favorable,worthy of promotion.

Key Words: granite waste; economic;  autoclaved lime sand brick; natural concrete

【作者简介】

赵更歧 ，男 ，生于1970年7月，汉族，河南南阳人，郑州大学土木工程学院教授 ，博士，主要研究方向：工程结构加固技术研究

0 前言

在建筑业飞速发展的带动下建筑板材和墙体砖得到不断革新。为满足发展的需要大量花岗岩矿山被开发，加工成各种板材。然而，随着社会发展进步以及各种污染，已使人们更加关注生活环境，并意识到快速发展所带来的负面影响。例如：为了满足建筑业对墙体材料的需要，大量良田被毁。据统计，我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占据主导地位。但我国耕地面积仅占国土面积10%，不到世界平均水平的一半。然而，生产粘土砖每年耗用粘土资源达10多亿立方米，约相当于毁田50万亩，同时，我国每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤。如果实心粘土砖产量继续增长，不仅增加墙体材料的生产能耗，而且导致新建建筑的采暖和空调能耗大幅度增加，将严重加剧能源供需矛盾。同样，石材的开发也存在问题，据统计，岑溪市每年生产石材约5400万、石材荒料54万，生产过程中所产生的石渣、石粉等垃圾却被丢弃，严重污染环境，淤积河道，成为当地最大的固体废弃物污染源。笔者实地考察了河南省内乡县宝天曼石材有限公司，该公司每月大约倾倒240车花岗岩废料，每车约15吨，一年将倾倒36000吨左右的废料，每年将花费近五万元处理这些废料。目前因为生产的污染问题已使国家叫停了福建和山东的大部分花岗岩生产厂。一面是大量废渣倾倒污染环境，另一面是急需寻找墙体材料的替代品。本研究组利用花岗岩矿石废料代替粗骨料，加工过程中磨碎的粉尘作为填料做成花岗岩废料混凝土砌块，用以替代粘土砖或蒸压灰砂砖。试验结果证实各试块抗压强度都超过C15，大部分在C15～C25之间，个别已达到32Mpa。为了进一步推广，本文就其生产的的经济性与普通混凝土砌块，蒸压灰砂砖等进行比较。

1 试验

1.1试验材料

（1）水泥：本文试验所采用的水泥为河南省荥阳市天瑞集团郑州水泥股份有限公司生产的旋窑42.5级普通硅酸盐水泥。

（2）砂：采用中砂，含泥量不超过1.5%，细度模数2.7。

（3）粗骨料：河南省内乡县宝天曼石材有限公司废弃的花岗岩为骨料源，取花岗岩加工过程中产生的石粉为部分细骨料，取边角料等花岗岩经人工破碎加工，取5～35mm。

（4）石粉：干式抛光机的作用下产生的粉尘和花岗岩石荒料的圆盘锯切割下的粉尘等。

（5）水：本试验所用的水是普通自来水。

1.2 试块的尺寸

试验试块尺寸：抗压强度试验试块尺寸：150mm×150mm×150mm；弹性模量试块尺寸：100mm×100mm×300mm。

1.3 试验的因素与水平

影响花岗岩混凝土抗压强度、弹性模量的因素很多，为减少试验次数，并获得更多的信息，确定采用正交表安排试验。正交试验的因素为水胶比、水泥用量和粉渣比，每组8个试件。目标强度为C15～C25。正交试验各因素和水平见表1.1。

2.花岗岩废料混凝土与普通混凝土的经济性比较

2.1花岗岩骨料的综合台班基价分析

我国利用花岗岩矿石废料代替混凝土骨料的应用目前尚未得到推广，大型的花岗岩矿石废料加工厂较少，少有用于定量分析的统计数据。由于本试验结果将主要应用于河南地区，所以定额都参考了河南省的定额。笔者查阅了《河南省统一施工机械台班费用定额(2008版)》相关定额和《河南省建设工程工程量清单综合单价》并结合市场实际情况给定较为合理的价格，现以大型花岗岩板材加工厂废料堆积地就地取材加工混凝土骨料为例，生产花岗岩矿石骨料的有关台班基价费用分析估算如表2.1所示。

花岗岩废料不需要专门开采，取现成的废料加工即可。据了解每台班产量可达1000 m³，据表2.1可知，花岗岩矿石骨料的单方价格取3108.81÷1000=3.11元/m³。

但是花岗岩矿石如果不加以利用当成废品处理将会产生处理费用，目前废料处理的办法是将废料运输至邻近的山沟倾倒。由此将产生处理费（运输费和占地租赁费），现加入处理费后计算骨料的综合单价。本次经济分析实地考察了河南省内乡县宝天曼石材有限公司垃圾处理办法，该公司每月出资4700元租赁运输车队倾倒废料，每月大约倾倒240车，每车废料重量在15吨左右，则每吨废料的运输费用为1.3元，每年的占地租赁费为2000元，则每吨占地租赁费为0.56元。以每立方米花岗岩矿石废料质量2.75吨计算，每立方花岗岩矿石废料的处理费用为（1.3+0.56）*2.75=5.12元，由此可以计算出每方花岗岩矿石骨料的综合单价为3.11－5.12=－2.01元，也就是说，每生产一方花岗岩矿石骨料将节约经济2.01元。比天然骨料节省52.01元，节约了大部分费用，由此可见其经济性十分显著。在细骨料方面，花岗岩矿石产生的石粉可直接用于花岗岩矿石混凝土的生产，其单价为0元，考虑废料处理费后，其综合单价为-5.12元，同样每方节约经济5.12元。因此生产混凝土所需的材料价格如表2.2。

为了更好的进行对比，本实验组做了与花岗岩混凝土同配比强度在C15～C30之间的试块。天然骨料混凝土用料及其所能达到的强度和花岗岩废料混凝土用料及试块强度见表2.3。

根据材料单价并结合浇筑混凝土的材料的用量计算其单价和差价见表2.4。

图1花岗岩混凝土与天然混凝土的经济性对比

从图1可知：普通混凝土的造价曲线与花岗岩造价曲线的变化趋势相同，并且都是N8组的造价最低。而且花岗岩混凝土和普通混凝土的差价基本维持在34元，花岗岩混凝土的造价是天然混凝土造价的70%左右。如果利用花岗岩混凝土可节约成本30%左右，并且可以由表2.2可以看出利用花岗岩废料生产混凝土并没有由于加工费而增加造价反而起到了节约的作用。石粉每方可以节约成本5.12元，花岗岩骨料节约2.01元。由此可见利用花岗岩废料生产混凝土不仅强度可以达到要求并且符合国家对建筑材料的要求，真正做到了保护环境，节约资源，也大大降低了成本，所以利用花岗岩废料生产混凝土非常值得推广。

3花岗岩矿石废料混凝土与蒸压灰砂砖等常用砖的比较

现以N2为例制作花岗岩砌块砖，规格为240×115×53一立方的花岗岩矿石混凝土综合单价为83.4元，可以制作512块，每块0.163元。取制作一块花岗岩砌块砖的加工费为0.03元，取制作这种砖的赚取的利润为25%，则得到每块花岗岩砌块砖的价格为（0.163+0.03）*（1+30%）=0.25

元。常用砖的售价见表3.1。

（注：数据来自于河南郑州、濮阳、周口、许昌、新乡四地砖价的平均值）

通过表3.1可知：实心蒸压灰砂砖的价格为0.342元，据实地调查到厂拉砖的价格是0.2元，如果加上运费价格将跟花岗岩砌块砖的价格相差不大。但花岗岩砌块砖在强度、耐久性、耐高温等方面都比蒸压灰砂砖占优势，MU15、MU20、MU25的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑但MU10的砖仅可用于防潮层以上的建筑并且灰砂砖不得用于长期受热200℃以上或受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。从应用范围了说，花岗岩砌块砖应用更加广泛，并且更具环保效益。

4结语

本文从骨料的定量分析对花岗岩石混凝土与天然骨料混凝土、蒸压灰砂砖等建筑墙体材料做了经济性分析，得出如下结论：

（1）利用花岗岩废料生产混凝土其强度与普通混凝土的强度非常接近；

（2）将花岗岩废料生产成混凝土不仅没有增加费用反而节约成本，由数据可知，每生产一方粗骨料可节约2.01元，石粉每方可节约5.12元。由此可见利用花岗岩生产成骨料既可以减少污染又可以降低废料处理的费用，这既符合国家对矿山开采和新型墙体材料的节约经济的要求，也使得其具有大力推广的潜力；

（3）花岗岩混凝土与天然混凝土的差价基本维持在34元左右，花岗岩混凝土的造价是天然混凝土的70%，可节约成本30%。花岗岩混凝土未来能得到大力的推广价格优势将起关键性作用；

（4）花岗岩混凝土砌块砖与蒸压灰砂砖等墙体砖相比，在价格上的优势虽然并不明显，但由于粗骨料和大部分细骨料是花岗岩其强度、耐久性等性质都比其他墙体砖要强。因此利用花岗岩废料生产成混凝土砌块、砖是非常可取的，值得大力推广。

参 考文 献

[1]国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知[J].中国建材，2005，（10）：47-48.

[2]蒙城.岑溪市花岗岩石渣粉混凝土砌块(砖)现状与建议[J].建筑砌块与砌块建筑，2008，（03）.

[3]蒸压灰砂砖[S].GB11945—1999.

[4]赵更歧，张赟，全江伟等.花岗岩矿石废料混凝土砌块配合比试验研究[J].新型建筑材料，2013，（01）：15-17.

[5]全江伟.花岗岩矿石废料混凝土砌块受力性能研究[D].郑州大学学报.2013.