淺析建筑垃圾的循環(huán)應(yīng)用

【摘要】伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生態(tài)破壞、環(huán)境惡化等問(wèn)題日益凸顯，而人類(lèi)文明意識(shí)逐漸增強(qiáng)的今天，有關(guān)建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用的議題也因得到越來(lái)越多人的關(guān)注而有一系列具體的實(shí)施。本文對(duì)我國(guó)建筑垃圾的循環(huán)應(yīng)用情況進(jìn)行闡述，并結(jié)合資料總結(jié)目前對(duì)建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用的觀(guān)點(diǎn)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑垃圾；循環(huán)應(yīng)用

有資料顯示[1]，當(dāng)前我國(guó)建筑垃圾在城市垃圾中占有超過(guò)30%的比重，且很多都沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)處理進(jìn)行填埋或堆放，這對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞。事實(shí)上，建筑垃圾并不是真正的垃圾，它有著很多的利用價(jià)值。我校工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)于2016年6月開(kāi)展了關(guān)于建筑垃圾再利用的綠色設(shè)計(jì)工作坊，對(duì)建筑垃圾的利用價(jià)值進(jìn)行了研究，本文對(duì)此進(jìn)行探討。

1.建筑垃圾簡(jiǎn)述

建筑垃圾指的是建筑建設(shè)單位或施工單位在建設(shè)、鋪設(shè)或修繕建筑物的過(guò)程中產(chǎn)生的棄土、渣土或余泥，這些建筑垃圾組成的成分較為復(fù)雜，但也相對(duì)固定，從宏觀(guān)上看包含了石頭、混凝土等磚瓦、塑料、玻璃、金屬等，其中包括超過(guò)90%的無(wú)機(jī)物，加上這些物化的性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，所以有著較高的利用價(jià)值。但是在建筑垃圾進(jìn)行處理前，它所產(chǎn)生的環(huán)境危害還是非常大的，比如混凝土與廢砂漿就有很多水合硅酸鈣與氫氧化鈣的強(qiáng)堿性，而廢石膏中有很多硫酸根離子厭氧轉(zhuǎn)化而成的硫化氫等等。所以建筑垃圾同時(shí)具有對(duì)環(huán)境的危害性以及較高的利用價(jià)值，而及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理和循環(huán)應(yīng)用才是有效的處理手段。

2.當(dāng)前我國(guó)建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

縱觀(guān)我國(guó)當(dāng)前主要的建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用方向大致可以分為三大類(lèi)，首先是鋼筋或其他金屬材料用于分離以后進(jìn)行道路工程的修建，其次是在第一類(lèi)的基礎(chǔ)上采用機(jī)械或手工的方式將建筑金屬、木材、塑料等去除雜質(zhì)，進(jìn)行破碎和篩分，通過(guò)干濕兩種方式凈化成產(chǎn)品，但要注意這些產(chǎn)品的循環(huán)應(yīng)用必須保證原有建筑垃圾本身的雜質(zhì)較少，最后一種包括所有建筑垃圾加工處理的原料與成品。

我國(guó)當(dāng)前對(duì)建筑垃圾的利用率很低，但可以進(jìn)行資源化利用的范圍非常廣，比如很多廢舊建筑磚瓦、混凝土、木材等等，都能實(shí)現(xiàn)資源化，其中混凝土可以再生成為骨料，磚瓦則形成填充砌塊骨料、地面骨料、道路材料、再生水泥等，還有其他的建筑垃圾也可以作為地面硬化、墻體、公路防護(hù)等多方面的再次應(yīng)用。

3.我國(guó)建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用的方向研究

3.1建筑垃圾資源化

比較廣泛的應(yīng)用是形成水泥，這也是近些年來(lái)建筑垃圾生產(chǎn)成為水泥的新的處理方式，但多應(yīng)用的為原料水泥。比如采用初步破碎的城市垃圾當(dāng)作混合材，通過(guò)科學(xué)比例分配至水泥熟料中，形成復(fù)合水泥，待測(cè)試達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后就可以形成混合材的水泥進(jìn)行再次使用，這在很大程度上降低了制備的成本。通常情況下，這種水泥與其他純水泥相比，在抗壓與抗折的強(qiáng)度方面會(huì)稍有欠缺，有研究表明摻加了工業(yè)固體廢棄物的混凝土而進(jìn)行的力學(xué)性能試驗(yàn)顯示[2]，應(yīng)用建筑垃圾、粉煤灰等多種固廢物，都能進(jìn)行循環(huán)應(yīng)用摻加進(jìn)去，并且對(duì)水泥混凝土力學(xué)性能的影響非常小。有人還做過(guò)將建筑垃圾代替原料組分進(jìn)行水泥熟料煅燒的實(shí)驗(yàn)，也就是按照不同的比例分配建筑垃圾后替代石灰石與黏土，制成生料，再壓制成試餅進(jìn)行煅燒，待自然冷卻以后成為水泥產(chǎn)品，其力學(xué)性能都比較穩(wěn)定。

還有應(yīng)用形成橡膠填料。有資料顯示[3]，在廢舊混凝土與廢粘土磚改性以后作為橡膠調(diào)料，再以配合劑和丁苯橡膠輔助混煉，得到橡膠組合物，將其和等量的輕質(zhì)碳酸鈣同時(shí)當(dāng)作填料，并以相同配比混煉，那么與普通的橡膠組合物進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，包含四硫化物溶液的建筑垃圾能實(shí)現(xiàn)有機(jī)改性，比如廢舊混凝土、廢黏土磚，將其作為填料的非硫化膠進(jìn)行再次加工，那么對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)效率與可工性和其他輕質(zhì)碳酸鈣填料的非硫化膠相近，另外還具備更好的穩(wěn)定性。所以改性廢舊混凝土或是改性廢粘土磚能代替輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行橡膠生產(chǎn)，這就減少了建筑垃圾所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，也很大程度節(jié)約了其他不可再生資源。

應(yīng)用形成空心砌塊?？梢詫⒌刭|(zhì)聚合物當(dāng)作膠凝材料，建筑垃圾當(dāng)作再生骨料，混合后配置成小型的空心砌塊。其中，膠凝材料選用模數(shù)是1的液體水玻璃，通過(guò)模數(shù)為3的的液體水玻璃以及固體NaOH進(jìn)行調(diào)配，而建筑垃圾則主要由硬化砂漿、碎磚和混凝土塊組成，再將其粉碎成為大小不同的顆粒，確保直徑不超過(guò)10mm，且占據(jù)其中的三分之二，其余的三分之一更小，保證直徑不超過(guò)5mm。最后形成的產(chǎn)品為三排孔空心砌塊，將其養(yǎng)護(hù)4周后，對(duì)應(yīng)的如抗凍融性、抗壓強(qiáng)度以及吸水率等相關(guān)指標(biāo)都與DB23/1006-2006地方標(biāo)準(zhǔn)相符，表明了空心砌塊的應(yīng)用可行性。

應(yīng)用形成注漿材料。比如受頂板水干擾需要進(jìn)行掘進(jìn)的工作就要使用到頂板超前預(yù)注漿技術(shù)，那么關(guān)于材料的使用中，材料使用成本與質(zhì)量和注漿技術(shù)應(yīng)用成敗相關(guān)。曾有工作者采用了HSC漿、TGRM漿、普通水泥單液漿等一共七種注漿材料對(duì)井下巖石注漿后的效果進(jìn)行了科學(xué)的比對(duì)，最后發(fā)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)成本方面建筑垃圾粉單漿液最少，充分證實(shí)了建筑垃圾在其中的應(yīng)用價(jià)值。

3.2對(duì)于建筑垃圾資源化利用的研究方向

建筑垃圾循環(huán)利用還可以應(yīng)用于再生混凝土中，通過(guò)采用廢棄混凝土破碎的土塊，進(jìn)行分級(jí)以后根據(jù)一定的配比形成骨料，部分或全部進(jìn)行混凝土的配置，而需要研究的是再生混凝土的技術(shù)，用以解決廢舊混凝土處置以及開(kāi)采短缺天然砂石的問(wèn)題，這成為一個(gè)重要的研究方向。

從國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)建筑垃圾循環(huán)利用的相關(guān)研究中，有對(duì)建筑垃圾制成再生粗細(xì)骨料配置再生混凝土的研究，通過(guò)不同水灰比與不同再生粗細(xì)骨料取代摻量時(shí)新拌再生混凝土表觀(guān)密度與抗壓強(qiáng)度的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在再生骨料摻量和再生混凝土表觀(guān)密度兩者之間，其線(xiàn)性關(guān)系較為明顯，如果水灰比為0.55，那么再生混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)值就比較低，在90天時(shí)達(dá)到最低，但也接近普通混凝土強(qiáng)度的90%以上，如果水灰比為0.35，那么對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度就比較高，而經(jīng)過(guò)90天后將達(dá)到最高值，大大超過(guò)普通混凝土抗壓強(qiáng)度值，這時(shí)為普通混凝土強(qiáng)度的106%以上。還有學(xué)者表示[4]，可將再生混凝土作為一種新型的綠色建筑材料，其無(wú)論是在生產(chǎn)使用過(guò)程中或其他強(qiáng)度參數(shù)方面都具有很大的優(yōu)勢(shì)。但從總體來(lái)看，我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于建筑垃圾循環(huán)應(yīng)用的深入研究還不夠多，比如缺乏從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)以及政策多個(gè)方面相結(jié)合的研究。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文只是對(duì)本次工作坊研究的內(nèi)容做了簡(jiǎn)單的總結(jié)，盡管我國(guó)當(dāng)前建筑垃圾利用率還比較低，資源化應(yīng)用技術(shù)也不夠成熟，但越來(lái)越多的學(xué)者將投入到建筑環(huán)保的工作中，勢(shì)必為建筑垃圾的循環(huán)應(yīng)用進(jìn)行更深入的研究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]付英.我國(guó)建筑垃圾資源化循環(huán)應(yīng)用狀態(tài)及研究[J].遼寧化工，2012，41（4）：338-341.

[2]高冬云.城市建筑垃圾回收再利用淺析[J].科技論壇，2012，11（12）：73.

[3]陳燕.城市化過(guò)程中建筑垃圾回收利用[J].現(xiàn)代城市，2012，6（3）：40-41.

[4]袁志平.城市建筑垃圾再利用對(duì)策研究[J].黑龍江交通科技，2012，207（5）：107-108.

作者簡(jiǎn)介：

趙宇，男（1980.10-），漢族，重慶人，講師，碩士，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)，綠色設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展

課題名稱(chēng)：綠色設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐在綠色發(fā)展戰(zhàn)略中的應(yīng)用推廣研究課題編號(hào)：16KY20