我國建筑垃圾再生處理技術(shù)研究

宋進(jìn)朝韓文靜

(1.永城職業(yè)學(xué)院，永城 476600；2.永城職業(yè)學(xué)院，永城 476600)

我國建筑垃圾再生處理技術(shù)研究

宋進(jìn)朝1韓文靜2

(1.永城職業(yè)學(xué)院，永城 476600；2.永城職業(yè)學(xué)院，永城 476600)

建筑垃圾資源化利用作為我國建筑可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一受到人們的日益重視。從不同的建筑垃圾種類出發(fā)介紹了其再生利用技術(shù)狀況，重點綜述了我國可再生混凝土表面改性的研究。介紹了我國企業(yè)在建筑垃圾的再生應(yīng)用方面的現(xiàn)狀并提出發(fā)展對策。

建筑垃圾 再生處理技術(shù) 混凝土 表面改性

現(xiàn)階段我國建筑垃圾的年產(chǎn)量大約占城市垃圾總量的40%，而我國絕大數(shù)建筑垃圾仍是簡單填埋，資源化率極低，其處理狀況十分落后。歐洲有的國家建筑垃圾資源化率已超過90%，所以建筑垃圾的處理和再生利用在我國已刻不容緩[1]。

1 建筑垃圾的來源

有按照建筑垃圾的主要材料類型進(jìn)行分類可分為：沒有利用價值的廢料，可直接利用的材料，或可以用于回收再生的材料。從建筑垃圾產(chǎn)生的來源來看，在建筑施工中會產(chǎn)生建筑垃圾、建筑裝修過程中會產(chǎn)生建筑垃圾，特別是在建筑拆除過程更是產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，下面介紹在這三個過程中產(chǎn)生建筑垃圾的主要成分：

（1）建筑拆除垃圾的成分

在單位面積下，舊建筑拆除產(chǎn)生的建筑垃圾比施工產(chǎn)生的量更大，在此過程中建筑垃圾的成分主要受建筑物的結(jié)構(gòu)的影響。在以前的建筑中大部分屬于民居磚混結(jié)構(gòu)，其中石灰、渣土、木料、碎玻璃約占1/5，其余為瓦礫、磚塊等，也就是瓦礫、磚塊等是；在廢棄的剪力墻、框架結(jié)構(gòu)的舊工業(yè)廠房和樓宇建筑中，混凝土塊作為建筑垃圾的主要成分占到一半以上，其他的成分是磚塊、塑料制品、金屬等[2]。

（2）建筑裝修垃圾的成分

建筑裝修垃圾成分與其它兩種相比較比較復(fù)雜，會包含一定量的有毒或者有害物質(zhì)。北京市曾經(jīng)統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)不可回收部分約占建筑裝修垃圾一半，可回收的物質(zhì)占29.8%，灰末占到21%，其中可回收物質(zhì)包括紙類包裝物、天然木材、砂漿碎塊、鋼材、少量磚石、玻璃、塑料、混凝土等[2]。

（3）建筑施工過程中垃圾成分

在建筑施工過程中由于建筑物的結(jié)構(gòu)類型不同，產(chǎn)生垃圾的成分含量存在著差別，但主要成分主要有混凝土碎塊、砂漿、鋼筋混凝土樁頭、廢木料、金屬料和各種包裝材料，約占總量的4/5[2]。

2 國內(nèi)建筑垃圾的再生利用技術(shù)研究

建筑垃圾的再生用途廣泛，對舊木材、木屑，舊磚、瓦，舊瀝青，舊混凝土的再生利用情況進(jìn)行介紹：

（1）對舊木材、木屑進(jìn)行再生利用

有一部分拆卸產(chǎn)生的廢舊木材可以直接重新利用。不降低在施工中產(chǎn)生多余木條的使用等級，先清除表面污染物，然后加工成室內(nèi)地板、欄桿等，或者加入粘合劑用來支撐復(fù)合板材。碎木、木屑可用作燃料堆肥原料或侵蝕防護(hù)工程中的覆蓋物。

（2）對舊磚、瓦進(jìn)行再生利用

首先對陶瓦材料和廢舊粘土磚進(jìn)行粗分，充分破碎后成為輕型砌塊骨料。也可做水泥原料或地面磚材料，在道路路基工程中可將石灰加入到粘土磚中使用。

（3）對舊瀝青進(jìn)行再生利用

瀝青往往在屋面拆除后會和混凝土形成混合物，需要對瀝青材料分選分離進(jìn)行循環(huán)使用。由于其含有高級的礦質(zhì)填料，能對熱拌、冷拌瀝青一部分骨料進(jìn)行替換，應(yīng)用于路面施工[3]。

（4）對舊混凝土進(jìn)行再生利用

舊混凝土塊約占建筑垃圾總量的1/3，在回收利用方面是屬于價值較大的部分，在破碎后可用來生產(chǎn)再生水泥或再生混凝土，還能混合石灰、碎磚成為路基材料或用于夯擴樁。

①用來生產(chǎn)再生水泥

要使廢棄混凝土成為生產(chǎn)水泥的原料，需要將其進(jìn)行充分磨細(xì)。目前廣州引入廢棄混凝土生產(chǎn)再生水泥的技術(shù)，這樣可以代替逐漸減少的原材料天然礦物。按照不同比例將廢棄的混凝土和石灰石混合，磨細(xì)燒制后可得到不同標(biāo)號的再生水泥。用廢棄混凝土生產(chǎn)水泥的原料，需要進(jìn)行分揀以去除其中的雜物。可節(jié)省大量的資源，還可以減少燃燒煤炭。

②用來生產(chǎn)再生混凝土

對廢棄混凝土塊先進(jìn)行破碎，充分清洗，分級后，再按一定比例進(jìn)行混合，用形成再生骨料代替天然骨料的新技術(shù)即為再生混凝土技術(shù)。按粒徑大小再生骨料可分為再生粗骨料（粒徑5～25mm）和粒徑再生細(xì)骨料（0.15～5mm）。山東大學(xué)任虎存在充分研究國外先進(jìn)綜合處理建筑垃圾技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計出了適合我國的新型建筑垃圾綜合處理方案，能夠?qū)崿F(xiàn)將建筑垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕橇线M(jìn)行利用。

在建筑垃圾再生骨料改性研究方面有三個方向：去除再生骨料表面附著的砂漿、強化骨料和表面改性。目前國內(nèi)對于建筑垃圾再生骨料的改性研究主要集中在表面改性和去除再生骨料表面附著的水泥砂漿方面。再生骨料的表面砂漿去除方法主要用機械研磨法。

郭其杰針對建筑垃圾再生粗骨料采用硅烷偶聯(lián)劑、有機硅樹脂以及鈉水玻璃進(jìn)行改性，認(rèn)為硅烷偶聯(lián)劑的改性效果最好，再生骨料由于吸水率高在一定程度上會造成硅烷偶聯(lián)劑的浪費。孫成城提出造殼攪拌工藝并研究了再生混凝土的強度，認(rèn)為造殼攪拌工藝提高了粘結(jié)強度。趙智慧針對再生混凝土的二次攪拌工藝，提出了三次攪拌工藝，在再生骨料表面形成一層的漿體具有較低水灰比。胡天安研究發(fā)現(xiàn)再生混凝土的干燥收縮值比普通混凝土提高0～100%。濟南大學(xué)王復(fù)星采用無機改性、有機改性改性以及有機-無機復(fù)合改性的方式對再生細(xì)骨料進(jìn)行改性。對建筑垃圾再生細(xì)骨料制備再生膠砂的制備工藝進(jìn)行研究，在傳統(tǒng)的二次攪拌工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。

現(xiàn)階段的建筑垃圾國內(nèi)再生骨料生產(chǎn)企業(yè)主要采取簡單的破碎、分揀工藝，這會產(chǎn)生大量的粉塵并且污染環(huán)境，產(chǎn)生再生骨料微細(xì)粉活性成分較少。于顯強認(rèn)為再生細(xì)粉可用來制備保溫砂漿，但摻量不易大于40%，隨著摻量增加保溫砂漿的抗壓強度遞減，國內(nèi)對再生微細(xì)粉的研究停留在理論研究和試驗階段，很難有效的利用。由于再生混凝土骨料性能很難滿足結(jié)構(gòu)建筑用料的要求，影響了再生骨料混凝土性能不能應(yīng)用在大量建筑建設(shè)中，也造成建筑垃圾的回收處理再利用發(fā)展緩慢。

3 我國企業(yè)對建筑垃圾再生利用的現(xiàn)狀

在我國政府對建筑垃圾資源化大力推廣下，更多的企業(yè)投身于建筑垃圾再生利用，有的企業(yè)甚至形成了生產(chǎn)線實現(xiàn)了對固體廢棄物的再生利用。

正式投產(chǎn)的北京元泰達(dá)建筑垃圾資源化項目是由建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟主持研發(fā)，該項目擁有世界先進(jìn)的“建筑垃圾資源一體化”的工藝與裝備。在同濟大學(xué)、上海建材工業(yè)設(shè)計研究院等單位努力下成立了建筑建材業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，他們探索實現(xiàn)建筑垃圾資源化道路上的三大技術(shù)難題：大型化技術(shù)、環(huán)?；夹g(shù)和純化技術(shù)。已經(jīng)研究開發(fā)出的建筑垃圾處理再生骨料回收系統(tǒng)具有封閉模塊組合式的特點，年處理能力達(dá)100萬噸。邯鄲市累計總投資1.6億元建成的建筑垃圾綜合利用項目規(guī)模較大，具有六條制磚生產(chǎn)線和一座兩站再生混凝土攪拌站。年處理建筑垃圾達(dá)到100多萬噸，制磚生產(chǎn)線能生產(chǎn)包括標(biāo)準(zhǔn)磚、模數(shù)磚、多孔磚、透水磚等二十多個系列產(chǎn)品，產(chǎn)品的質(zhì)量經(jīng)過國家質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的認(rèn)定，技術(shù)方面也獲得了多項國家專利。

為了加快建筑垃圾綜合利用的發(fā)展，西安市在政策方面制定了《關(guān)于進(jìn)一步做好建筑垃圾綜合利用工作的意見》。在保證工程質(zhì)量和相關(guān)要求的前提下，提倡工程、設(shè)施要優(yōu)先采用建筑垃圾綜合利用產(chǎn)品，加大建筑垃圾再生應(yīng)用推廣力度。目前西安形成了30多家建筑垃圾綜合利用企業(yè)，年處理能力總計約400萬噸。統(tǒng)一規(guī)劃了建筑垃圾綜合利用工作，計劃利用5年時間建設(shè)5-6座的建筑垃圾綜合利用項目，年處理能力能達(dá)到200萬噸以上。

4 展望

目前我國在建筑垃圾的再生利用方面還有很大的潛力，其中基礎(chǔ)研究偏少，回收處理技術(shù)低，再生產(chǎn)品應(yīng)用層次較低，還需要加大技術(shù)研究應(yīng)用，其中再生骨料在高品質(zhì)再生混凝土中的研究只是處在實驗階段，沒有得到廣泛應(yīng)用。還需要建立建筑垃圾再生處理系統(tǒng)，把功能不同的設(shè)備合理地組合在一起，快捷地實現(xiàn)建筑垃圾的回收利用。

[1]李湘洲.國外建筑垃圾利用現(xiàn)狀及我國的差距[J].磚瓦世界，2012，（6）：9-13.

[2]李小卉.城市建筑垃圾分類及治理研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，（4）：61-62.

Research on Construction Waste Recycling Technology in China

SONG Jinzhao1, HAN Wenjing2
(1.Yongcheng Vocational College, Yongcheng 476600; 2 .Yongcheng Vocational College, Yongcheng 476600)

As an important part of the sustainable development of our country, construction waste resource utilization has been paid more and more attention by people. Based on the different types of construction waste, this paper introduces the status of recycling and utilization technology, focusing on the study of the surface modification of renewable concrete in our country. This paper introduces the present situation of China’s enterprises in the recycling of construction waste and puts forward the development countermeasures.

construction waste, regeneration treatment technology, concrete, surface modification

河南省高等學(xué)校重點科研項目計劃課題—中小型建筑垃圾創(chuàng)新型再生處理系統(tǒng)的研究（15B560011）。