礦山公園建設(shè)中礦石廢料再利用研究 ——以靈寶市礦山示范區(qū)為例
發(fā)布時(shí)間:2021-02-06 20:28
中國(guó)是較早開發(fā)與利用礦產(chǎn)資源的國(guó)家,在開采及加工過(guò)程中形成了大量的礦石廢料,這些廢料大多未被合理利用甚至被遺留在開采場(chǎng)地,造成了資源大量的浪費(fèi)。站在廢棄資源再利用的角度,這些礦石廢料卻具有一定的再利用價(jià)值,所以亟需切實(shí)可行的礦石廢料再利用策略,對(duì)其進(jìn)行合理化的再利用。本課題以礦山公園建設(shè)為背景,將礦石廢料作為一種景觀材料的形式再利用于礦山公園建設(shè)中,并對(duì)其再利用方法展開了相關(guān)研究。首先,文中梳理了國(guó)內(nèi)外相關(guān)理論及實(shí)踐研究,并對(duì)其進(jìn)行了分析與歸納,明確了本課題的研究?jī)?nèi)容與研究方法。按照礦石廢料產(chǎn)生的過(guò)程,對(duì)其進(jìn)行了概念界定與材料特性分析,并論述了礦石廢料在其他領(lǐng)域及景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域中再利用的途徑。對(duì)比分析了再利用的三個(gè)發(fā)展階段,確定了本課題所遵循的再利用思想。剖析了礦山公園的概念,明確了礦石廢料在礦山公園建設(shè)中再利用的目標(biāo),并總結(jié)了礦山公園建設(shè)中礦石廢料再利用的價(jià)值。其次,梳理歸納了礦石廢料再利用的相關(guān)案例,為本課題所涉及的核心研究?jī)?nèi)容提供了借鑒與啟示。綜合以上研究,總結(jié)了礦山公園建設(shè)中礦石廢料再利用應(yīng)遵循的原則、依據(jù)與方法。最后,將礦石廢料作為礦山公園建設(shè)中的景觀材料,對(duì)其在礦山復(fù)綠、景觀...
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究框架圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文132基礎(chǔ)理論與概念闡述2.1礦石廢料概述2.1.1礦石廢料的概念與產(chǎn)生過(guò)程(1)礦石廢料的概念礦石廢料是指石材企業(yè)在開采與加工過(guò)程中因石材質(zhì)量不能滿足其要求而丟棄的大塊石料、裂紋料、小料及邊角料等,或在運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中破碎的大石板、碎料等[15]。大量的天然石材資源因?yàn)槭苤朴陂_采技術(shù)以及石材企業(yè)的用材標(biāo)準(zhǔn),因此,較高的用材標(biāo)準(zhǔn)與較低的成材率,造成了開采過(guò)程中大量自然資源的浪費(fèi)。同時(shí)受市場(chǎng)環(huán)境的影響,采購(gòu)方通常只購(gòu)買大塊材料,因此產(chǎn)生于開采及加工過(guò)程中的小塊料、碎料、帶有裂紋的石料就成為了礦石廢料。(2)礦石廢料的產(chǎn)生過(guò)程①礦山開采過(guò)程中膨脹水泥爆破與車鋸是石材開采的兩種主要方式,第一種開采方式產(chǎn)生的礦石廢料比較多,幾乎可以超過(guò)所開采出的荒料體積的三分之一,因此漸漸地被第二種方式車鋸所取而代之,這種方式是用車鋸沿著礦山的斜坡對(duì)石材進(jìn)行切割,經(jīng)切割后的石材大約lm被成塊取下(如圖2.1),因此這種成塊開采出的荒料通常每個(gè)面都呈現(xiàn)出自然的紋理,按照量荒料被分為一級(jí)荒料、二級(jí)荒料和三級(jí)荒料。這三級(jí)荒料經(jīng)過(guò)一系列的加工工藝后其成材率分別約為75%、65%、50%。②石材廠加工過(guò)程中石材企業(yè)對(duì)荒料進(jìn)行加工時(shí),首先用大型水鋸將其處理成毛邊石板,而標(biāo)準(zhǔn)版石材是根據(jù)用材需要再次將毛邊石板進(jìn)行切割、加工成合適的尺寸規(guī)格。從荒料到標(biāo)準(zhǔn)版石材在這一些列的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢料,這些廢料幾乎占據(jù)荒料體積的三分之一。這些廢料產(chǎn)生于各個(gè)加工環(huán)節(jié),大概可以歸為三種,首先是荒料被切割時(shí)其邊緣形成的大塊自然面石料(如圖2.2),其次是將毛邊石板加圖2.1石材荒料來(lái)源:自攝
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14工成標(biāo)準(zhǔn)版石材的切割過(guò)程中形成的毛邊(如圖2.3),最后是因水鋸切割產(chǎn)生的石粉(如圖2.4)。在這三種廢料中就可再利用性而言石粉的可能性比較小,其回收再利用的過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜。而毛邊與大塊自然面石料則完全可以再利用,如果將其進(jìn)行二次加工作為飾面材料或其他材料用于礦山公園建設(shè),可以將石材的利用率提升15%左右,而且這兩種廢料就其自然質(zhì)感與成品石材相比會(huì)更顯獨(dú)特,其自然質(zhì)感也更符合礦山公園整體環(huán)境氛圍[16]。2.1.2礦石廢料材料特性分析礦石廢料在開采過(guò)程中因受外力的作用體積發(fā)生變化,而其作為天然石材的性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化,因此其材料特性與普通天然石材幾乎是一樣的,以下對(duì)其特性進(jìn)行分析。(1)材質(zhì)特性礦石廢料作為天然石材,其結(jié)構(gòu)密度相對(duì)較大,抗壓強(qiáng)度也相對(duì)較高,許多天然石材的抗壓強(qiáng)度均不低于100MPa。耐水性、耐磨性與耐久性是其最大的優(yōu)勢(shì),其使用年限一般均可超出一個(gè)世紀(jì)。另外石材分布范圍比較廣,使用時(shí)有利于就地取材。(2)裝飾性礦石廢料作為天然石材具有很好的裝飾性,其藝術(shù)效果主要表現(xiàn)在紋理比較自然、質(zhì)感比較厚重、整體給人一種宏偉莊重的感覺(jué)。由礦石廢料砌筑而成的墻體其立面結(jié)構(gòu)通常會(huì)因不同的堆砌手法而呈現(xiàn)出別具一格的效果。礦石廢料自身的肌理具有很好的裝飾性,并且作為天然材料,在地質(zhì)與自然條件的影響下,不同地域的礦石廢料各自的形成不同的肌理感。無(wú)論是開采的荒料塊材亦或者是經(jīng)過(guò)加工工藝的打磨的標(biāo)準(zhǔn)版石材其肌理都具有不可復(fù)制性。另外經(jīng)過(guò)不同程度的加工會(huì)呈現(xiàn)不同的肌理效果,如對(duì)其進(jìn)行粗度加工也就是直接開采,其表面便是圖2.2大塊自然面來(lái)源:自攝圖2.3毛邊來(lái)源:自攝圖2.4石粉來(lái)源:自攝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然石材在鄉(xiāng)村景觀空間中的應(yīng)用[J]. 伍亞奇,吳曼穎. 南方園藝. 2019(02)
[2]礦山復(fù)綠技術(shù)方法研究[J]. 曹立雪,劉雁冰. 價(jià)值工程. 2018(36)
[3]石質(zhì)景觀設(shè)計(jì)手法在礦區(qū)再生設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J]. 趙丹,米佳,廖啟鵬. 設(shè)計(jì)藝術(shù)研究. 2017(06)
[4]礦山固體廢棄物的處理與利用研究[J]. 孫書晶. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(22)
[5]美國(guó)對(duì)天然石材可持續(xù)應(yīng)用的研究[J]. 旭巖. 石材. 2017(07)
[6]對(duì)石材資源最大化利用的思考[J]. 楊武,晏輝. 石材. 2017(02)
[7]礦業(yè)棕地景觀生態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)例分析及比較研究[J]. 馮螢雪,曹穎. 中國(guó)科技論文. 2016(21)
[8]石材廠廢棄石料在環(huán)境恢復(fù)中的再利用[J]. 趙林,陰瀟. 山西建筑. 2015(30)
[9]千佛山風(fēng)景名勝區(qū)千佛山景區(qū)海綿城市建設(shè)工程[J]. 段曉雁,郭大鵬,劉文靜,張磊,王浩. 建設(shè)科技. 2015(17)
[10]材料再循環(huán)視角下的后工業(yè)景觀重塑——澳大利亞岬角公園啟示[J]. 孟璠磊. 動(dòng)感(生態(tài)城市與綠色建筑). 2014(04)
博士論文
[1]工業(yè)遺址改造中的景觀設(shè)計(jì)研究[D]. 楊震宇.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)化建構(gòu)對(duì)策研究[D]. 馮螢雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]節(jié)約型園林背景下廢棄物和再生建材的應(yīng)用研究[D]. 戈曉宇.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于雨洪管理的節(jié)約型園林綠地設(shè)計(jì)研究[D]. 劉家琳.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[5]廢棄物在建筑和環(huán)境營(yíng)建中的利用[D]. 唐浩.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)與地域文化再建的策略研究[D]. 孫霄.中央美術(shù)學(xué)院 2019
[2]鄉(xiāng)土材料在公園景觀中的運(yùn)用研究[D]. 唐艷冉.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[3]低影響開發(fā)在海綿高校建設(shè)中的應(yīng)用研究[D]. 陳淳.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]生態(tài)技術(shù)美學(xué)視域下的棕地修復(fù)形式特征研究[D]. 張習(xí).中國(guó)美術(shù)學(xué)院 2015
[5]廢舊磚材再利用設(shè)計(jì)方法探究[D]. 于塔娜.天津大學(xué) 2014
[6]建筑拆除廢舊材料循環(huán)利用模式研究[D]. 王瓊.西安建筑科技大學(xué) 2014
[7]森林公園景觀設(shè)施小品的生態(tài)化設(shè)計(jì)初探[D]. 程逸楠.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[8]石砌景觀的研究[D]. 楊帆.西安建筑科技大學(xué) 2012
[9]基于地域文化的景觀小品設(shè)計(jì)研究[D]. 王理閱.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]長(zhǎng)沙市城市公園石景研究[D]. 羅金芳.中南林業(yè)科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3021049
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究框架圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文132基礎(chǔ)理論與概念闡述2.1礦石廢料概述2.1.1礦石廢料的概念與產(chǎn)生過(guò)程(1)礦石廢料的概念礦石廢料是指石材企業(yè)在開采與加工過(guò)程中因石材質(zhì)量不能滿足其要求而丟棄的大塊石料、裂紋料、小料及邊角料等,或在運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中破碎的大石板、碎料等[15]。大量的天然石材資源因?yàn)槭苤朴陂_采技術(shù)以及石材企業(yè)的用材標(biāo)準(zhǔn),因此,較高的用材標(biāo)準(zhǔn)與較低的成材率,造成了開采過(guò)程中大量自然資源的浪費(fèi)。同時(shí)受市場(chǎng)環(huán)境的影響,采購(gòu)方通常只購(gòu)買大塊材料,因此產(chǎn)生于開采及加工過(guò)程中的小塊料、碎料、帶有裂紋的石料就成為了礦石廢料。(2)礦石廢料的產(chǎn)生過(guò)程①礦山開采過(guò)程中膨脹水泥爆破與車鋸是石材開采的兩種主要方式,第一種開采方式產(chǎn)生的礦石廢料比較多,幾乎可以超過(guò)所開采出的荒料體積的三分之一,因此漸漸地被第二種方式車鋸所取而代之,這種方式是用車鋸沿著礦山的斜坡對(duì)石材進(jìn)行切割,經(jīng)切割后的石材大約lm被成塊取下(如圖2.1),因此這種成塊開采出的荒料通常每個(gè)面都呈現(xiàn)出自然的紋理,按照量荒料被分為一級(jí)荒料、二級(jí)荒料和三級(jí)荒料。這三級(jí)荒料經(jīng)過(guò)一系列的加工工藝后其成材率分別約為75%、65%、50%。②石材廠加工過(guò)程中石材企業(yè)對(duì)荒料進(jìn)行加工時(shí),首先用大型水鋸將其處理成毛邊石板,而標(biāo)準(zhǔn)版石材是根據(jù)用材需要再次將毛邊石板進(jìn)行切割、加工成合適的尺寸規(guī)格。從荒料到標(biāo)準(zhǔn)版石材在這一些列的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢料,這些廢料幾乎占據(jù)荒料體積的三分之一。這些廢料產(chǎn)生于各個(gè)加工環(huán)節(jié),大概可以歸為三種,首先是荒料被切割時(shí)其邊緣形成的大塊自然面石料(如圖2.2),其次是將毛邊石板加圖2.1石材荒料來(lái)源:自攝
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14工成標(biāo)準(zhǔn)版石材的切割過(guò)程中形成的毛邊(如圖2.3),最后是因水鋸切割產(chǎn)生的石粉(如圖2.4)。在這三種廢料中就可再利用性而言石粉的可能性比較小,其回收再利用的過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜。而毛邊與大塊自然面石料則完全可以再利用,如果將其進(jìn)行二次加工作為飾面材料或其他材料用于礦山公園建設(shè),可以將石材的利用率提升15%左右,而且這兩種廢料就其自然質(zhì)感與成品石材相比會(huì)更顯獨(dú)特,其自然質(zhì)感也更符合礦山公園整體環(huán)境氛圍[16]。2.1.2礦石廢料材料特性分析礦石廢料在開采過(guò)程中因受外力的作用體積發(fā)生變化,而其作為天然石材的性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化,因此其材料特性與普通天然石材幾乎是一樣的,以下對(duì)其特性進(jìn)行分析。(1)材質(zhì)特性礦石廢料作為天然石材,其結(jié)構(gòu)密度相對(duì)較大,抗壓強(qiáng)度也相對(duì)較高,許多天然石材的抗壓強(qiáng)度均不低于100MPa。耐水性、耐磨性與耐久性是其最大的優(yōu)勢(shì),其使用年限一般均可超出一個(gè)世紀(jì)。另外石材分布范圍比較廣,使用時(shí)有利于就地取材。(2)裝飾性礦石廢料作為天然石材具有很好的裝飾性,其藝術(shù)效果主要表現(xiàn)在紋理比較自然、質(zhì)感比較厚重、整體給人一種宏偉莊重的感覺(jué)。由礦石廢料砌筑而成的墻體其立面結(jié)構(gòu)通常會(huì)因不同的堆砌手法而呈現(xiàn)出別具一格的效果。礦石廢料自身的肌理具有很好的裝飾性,并且作為天然材料,在地質(zhì)與自然條件的影響下,不同地域的礦石廢料各自的形成不同的肌理感。無(wú)論是開采的荒料塊材亦或者是經(jīng)過(guò)加工工藝的打磨的標(biāo)準(zhǔn)版石材其肌理都具有不可復(fù)制性。另外經(jīng)過(guò)不同程度的加工會(huì)呈現(xiàn)不同的肌理效果,如對(duì)其進(jìn)行粗度加工也就是直接開采,其表面便是圖2.2大塊自然面來(lái)源:自攝圖2.3毛邊來(lái)源:自攝圖2.4石粉來(lái)源:自攝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然石材在鄉(xiāng)村景觀空間中的應(yīng)用[J]. 伍亞奇,吳曼穎. 南方園藝. 2019(02)
[2]礦山復(fù)綠技術(shù)方法研究[J]. 曹立雪,劉雁冰. 價(jià)值工程. 2018(36)
[3]石質(zhì)景觀設(shè)計(jì)手法在礦區(qū)再生設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J]. 趙丹,米佳,廖啟鵬. 設(shè)計(jì)藝術(shù)研究. 2017(06)
[4]礦山固體廢棄物的處理與利用研究[J]. 孫書晶. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(22)
[5]美國(guó)對(duì)天然石材可持續(xù)應(yīng)用的研究[J]. 旭巖. 石材. 2017(07)
[6]對(duì)石材資源最大化利用的思考[J]. 楊武,晏輝. 石材. 2017(02)
[7]礦業(yè)棕地景觀生態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)例分析及比較研究[J]. 馮螢雪,曹穎. 中國(guó)科技論文. 2016(21)
[8]石材廠廢棄石料在環(huán)境恢復(fù)中的再利用[J]. 趙林,陰瀟. 山西建筑. 2015(30)
[9]千佛山風(fēng)景名勝區(qū)千佛山景區(qū)海綿城市建設(shè)工程[J]. 段曉雁,郭大鵬,劉文靜,張磊,王浩. 建設(shè)科技. 2015(17)
[10]材料再循環(huán)視角下的后工業(yè)景觀重塑——澳大利亞岬角公園啟示[J]. 孟璠磊. 動(dòng)感(生態(tài)城市與綠色建筑). 2014(04)
博士論文
[1]工業(yè)遺址改造中的景觀設(shè)計(jì)研究[D]. 楊震宇.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]礦業(yè)棕地公園景觀生態(tài)化建構(gòu)對(duì)策研究[D]. 馮螢雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]節(jié)約型園林背景下廢棄物和再生建材的應(yīng)用研究[D]. 戈曉宇.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于雨洪管理的節(jié)約型園林綠地設(shè)計(jì)研究[D]. 劉家琳.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[5]廢棄物在建筑和環(huán)境營(yíng)建中的利用[D]. 唐浩.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)與地域文化再建的策略研究[D]. 孫霄.中央美術(shù)學(xué)院 2019
[2]鄉(xiāng)土材料在公園景觀中的運(yùn)用研究[D]. 唐艷冉.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[3]低影響開發(fā)在海綿高校建設(shè)中的應(yīng)用研究[D]. 陳淳.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]生態(tài)技術(shù)美學(xué)視域下的棕地修復(fù)形式特征研究[D]. 張習(xí).中國(guó)美術(shù)學(xué)院 2015
[5]廢舊磚材再利用設(shè)計(jì)方法探究[D]. 于塔娜.天津大學(xué) 2014
[6]建筑拆除廢舊材料循環(huán)利用模式研究[D]. 王瓊.西安建筑科技大學(xué) 2014
[7]森林公園景觀設(shè)施小品的生態(tài)化設(shè)計(jì)初探[D]. 程逸楠.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[8]石砌景觀的研究[D]. 楊帆.西安建筑科技大學(xué) 2012
[9]基于地域文化的景觀小品設(shè)計(jì)研究[D]. 王理閱.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]長(zhǎng)沙市城市公園石景研究[D]. 羅金芳.中南林業(yè)科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3021049
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