建筑廢棄物在建筑材料中的應(yīng)用

韓曉冬

（天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院 300134）

在中國(guó)多個(gè)行業(yè)，建材行業(yè)是能源消耗和資源消耗型產(chǎn)業(yè)，基礎(chǔ)原料的工業(yè)原料資源消耗面臨超過(guò)90%。中國(guó)的建材產(chǎn)品和技術(shù)必須符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，可再生資源提高建材產(chǎn)品的使用，大量的各種廢物的消化和吸收，，技術(shù)改造再利用，再循環(huán)。建筑垃圾因其階段通常不被重視，但在其時(shí)間長(zhǎng)，空間大和持久的傷害特征在城市建設(shè)中越來(lái)越突出。

1 建筑廢棄物主要類型

1.1 廢舊建筑塑料

在中國(guó)，塑料建材的生產(chǎn)總量已超過(guò) 630萬(wàn)噸，廢塑料建筑，生產(chǎn)約250萬(wàn)噸，占93%的填埋，焚燒的占2%，只有5%的回收率，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，建筑塑料廢棄物的資源化率極低。根據(jù)建筑節(jié)能的推廣應(yīng)用，建筑業(yè)在保溫材料的消耗逐年增加。尤其是聚苯乙烯泡沫塑料,最主要的應(yīng)用是在包裝中做防護(hù)減震材料和建筑中做保溫隔熱材料。按照其生產(chǎn)方法有模塑成型聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)和擠出成型聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)兩類。近年來(lái)，EPS在中國(guó)發(fā)展迅速，我,根據(jù)中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)EPS專業(yè)委員會(huì)資料2013年總量已經(jīng)達(dá)到115萬(wàn)t,其中包裝45萬(wàn)t,建材59萬(wàn)t,其他11萬(wàn)t。我國(guó)每年廢棄的EPS泡沫塑料量在50萬(wàn)t以上。按照平均比重18 kg/m3計(jì)算,體積高達(dá)2500萬(wàn)m3。

1.2 廢棄混凝土

有數(shù)據(jù)表明,有百分之四十的工業(yè)固體廢棄物是由建筑業(yè)排出的,其中排出量最大的廢棄物是廢棄混凝土。2013年,全國(guó)建筑垃圾排放總量60億t,其中廢棄混凝土約18億噸—24億噸。目前，廢混凝土通常是用于露天堆放或填埋處理，所以需要占用大量土地，需要較高的處理成本和運(yùn)費(fèi)。廢棄混凝土去除灰塵，通過(guò)堆疊過(guò)程引起的沙塵，形成嚴(yán)重的空氣污染和二次污染。廢棄混凝土循環(huán)再生利用可解決其導(dǎo)致的資源、能源、環(huán)境及相關(guān)社會(huì)問(wèn)題,緩解骨料供求矛盾,具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2 建筑廢棄物再生利用的國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 廢舊建筑塑料

美國(guó)一直是世界第一大塑料生產(chǎn)，塑料垃圾年產(chǎn)量也在 2010世界排名第一，廢塑料回收利用率達(dá)到45%。美國(guó)的化工原料提取的熱分解的廢塑料已被大量的工作，取得了一定的成果。日本是世界塑料生產(chǎn)的第二大國(guó),1997年產(chǎn)量已達(dá)到950萬(wàn)t,其中塑料廢棄物排放量相當(dāng)于生產(chǎn)量的46%,一度成為該國(guó)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。近年來(lái)，在廢塑料的回收利用日本已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步。

相比于日本，中國(guó)廢塑料回收利用的應(yīng)用近年來(lái)已經(jīng)取得了較大的發(fā)展。例如，廢聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）產(chǎn)品回收已達(dá)到實(shí)用水平。

2.2 廢棄混凝土

對(duì)廢混凝土，目前主要采用再生混凝土的發(fā)展與應(yīng)用。這樣,一方面可大量利用廢棄的混凝土,經(jīng)處理后作為循環(huán)再生骨料來(lái)替代天然骨料,從而減少建筑業(yè)對(duì)天然骨料的消耗;另一方面再生混凝土的開(kāi)發(fā)應(yīng)用還從根本上解決了天然骨料日益匱乏及大量混凝土廢棄物造成生態(tài)環(huán)境日益惡化等問(wèn)題。

2.2.1 國(guó)外廢棄混凝土的應(yīng)用

廢棄混凝土再生利用是節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)的有效途徑。通常，建筑材料，如石頭，原材料價(jià)格比回收的材料成本低。由于國(guó)土面積小,資源相對(duì)匱乏,日本的構(gòu)造原料價(jià)格要比歐洲高。因此，日本的廢棄混凝土建筑廢物的產(chǎn)品，高度重視可再生資源再利用的發(fā)展。例如，港口設(shè)施和其他基礎(chǔ)設(shè)施工程部分可以使用回收的石頭，而不是大量的天然石礫料。德國(guó)將建筑垃圾分成土地開(kāi)挖、碎舊建筑材料、道路開(kāi)挖和建筑施工工地垃圾。德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)垃圾炭化燃燒技術(shù)，可以單獨(dú)讓各種可再生材料非常干凈回收，生成天然氣用于發(fā)電，垃圾通過(guò)干餾有害重金屬物質(zhì)燃燒處理僅2公斤/噸～ 3公斤/噸，有效地解決了垃圾占用大片土地問(wèn)題。

2.2.2 國(guó)內(nèi)廢棄混凝土的應(yīng)用

總的來(lái)看,目前我國(guó)對(duì)再生骨料混凝土的研究尚處于起步階段,社會(huì)沒(méi)有足夠重視舊混凝土的回收利用,只有少量的機(jī)構(gòu)和單位對(duì)再生混凝土的性質(zhì)和應(yīng)用做了初步研究。如:清華大學(xué)的馮乃謙,邢鋒等人總結(jié)了日本再生骨料研究成果,提出了用 30%以下再生骨料等量取代普通混凝土中骨料時(shí),混凝土的性能與基準(zhǔn)混凝土大體相同的觀點(diǎn)。

我國(guó)其他的一些機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)再生骨料混凝土的和易性、表觀密度、強(qiáng)度、彈性模量、極限拉伸以及高強(qiáng)高性能化等方面進(jìn)行的研究結(jié)果表明:再生骨料混凝土的粘聚性、保水性比普通混凝土要好,且其脆性降低,韌性增加,比普通混凝土具有更好的抗裂性能;但再生骨料混凝土的強(qiáng)度低、耐磨性差、體積穩(wěn)定性差、耐久性不高,這極大的限制了再生骨料混凝土的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)典型的再生骨料混凝土的工程應(yīng)用：合寧高速公路使用的再生混凝土混凝土骨料。概括起來(lái),目前在我國(guó)的建筑廢棄物在建筑材料中應(yīng)用技術(shù)研究和推廣工作,進(jìn)步很大。但是,還存在很多尚未解決的不足之處,主要表現(xiàn)在:

1)再生混凝土研究工作多數(shù)屬于低水平重復(fù)性研究,缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)和系統(tǒng)性。

2)由于缺乏足夠的資金，我們的技術(shù)應(yīng)用于廢建筑材料的研究和發(fā)展工作的不夠深，在循環(huán)利用建筑材料技術(shù)方面進(jìn)展緩慢,與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著相當(dāng)大的差距。

3)我國(guó)現(xiàn)有的利用廢棄物生產(chǎn)的建筑材料,其產(chǎn)品的生態(tài)性能還存在很多不足,雖然利用了廢棄物,但是有些產(chǎn)品本身還會(huì)對(duì)環(huán)境或人身造成二次危害,這是不容忽視的問(wèn)題。

總之,建材行業(yè)對(duì)建筑廢棄物更多更好的利用,必將促進(jìn)資源節(jié)約,加快建材行業(yè)的綠色化進(jìn)程;綠色建筑的政策也將促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，完善固體廢物回收市場(chǎng)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，政策法規(guī)的出臺(tái),企業(yè)和有識(shí)之士的自覺(jué)參與,我國(guó)建材工業(yè)將逐步降低對(duì)自然資源和能源的依賴,增加對(duì)建筑廢棄物的利用以減小環(huán)境負(fù)荷,建建材行業(yè)已經(jīng)逐漸成為一種節(jié)約材料，廢物利用，環(huán)境保護(hù)和綠色產(chǎn)業(yè)。

[1] 于貴寶. 建筑與裝飾工程環(huán)保節(jié)能材料的技術(shù)分析[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(21)

[2] 趙學(xué)友,張曉華. 淺談新型節(jié)能環(huán)保性建筑材料[J]. 河南建材.2012(03)

[3] 柳緒功. 淺談環(huán)保節(jié)能型建筑材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].民營(yíng)科技. 2012(02)