淺析建筑廢料應(yīng)用中存在的問題

梁翠平 韋潛嬌 黃馨憶 趙 亮

長江師范學(xué)院學(xué)院土木建筑工程學(xué)院（408100）

1 國內(nèi)外建筑廢料應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 日本

日本將建筑廢棄物定義為“建筑副產(chǎn)物”，區(qū)別于其他國家對建筑廢棄物的定義。日本對建筑廢棄物進行資源化利用主要分為收集階段、清運階段、中間處理階段、回收利用四個階段[1]。在收集階段對興建拆除項目提交相關(guān)規(guī)劃，供主管部門備查。清運階段對運輸過程實行傳票制度。產(chǎn)生建筑廢棄物者需要發(fā)放、回收以及核對傳票，同時明確規(guī)定了排放者確認處理完畢的具體方法。這項制度使日本在很大程度上遏制了非法處理垃圾的現(xiàn)象，也有利于主管部門掌握建筑廢棄物的回收、處理等情況。同時，為方便建筑廢棄物的回收，日本建立了回收資源物流系統(tǒng)，給建筑廢棄物的回收處理提供了很大的方便[2]。中間處理階段對建筑廢棄物處理單位提供融資優(yōu)惠措施。回收利用階段建立了回收資源物流系統(tǒng)，要求公共建筑必須使用建筑副產(chǎn)品，即再生建材，并形成了精細化的建筑廢棄分揀體系，日本的建筑廢棄物的回收利用率高達100%。

1.2 美國

美國將建筑廢棄物定義為Construction and Demolition（建筑建設(shè)及拆除廢棄物）。在拆除、興建前，相關(guān)部門會估算該建筑的建筑廢棄物數(shù)量及回收量，并繳納相關(guān)的押金[3]。清運階段實行運送流向管制的方式將建筑廢棄物進行資源更有效的配制。美國在建筑廢棄物處理分揀階段同樣把可回收利用資源做到了最大程度的保留。區(qū)別于日本對建筑廢棄物的分揀過程，美國會直接在現(xiàn)場就對金屬材料、廢棄混凝土、廢棄木材等進行分揀，然后將分揀后的建筑廢棄物分別運送到相應(yīng)的回收機構(gòu)。剩余不能再被利用的廢棄殘渣則運輸至垃圾站或進行直接填埋。值得一提的是美國的建筑廢棄物應(yīng)用為“三級利用模式”，分別為低級利用、中級利用、高級利用。低級利用只是簡單地分揀利用然后進行回填。中級利用是將回收的建筑廢棄物用于房屋建筑或道路的基礎(chǔ)及各種建筑用磚。高級利用是將經(jīng)篩選后的廢棄混凝土、廢磚、砂石等作為粗細骨料配置混凝土用于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件[3]。

1.3 德國

德國是世界上最先推行環(huán)境標(biāo)志的國家，環(huán)境標(biāo)志就是粘貼或印刷在產(chǎn)品上的標(biāo)志。印有該標(biāo)識的產(chǎn)品說明質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)使用和消費過程符合環(huán)保要求并且可以進行回收利用。在環(huán)境標(biāo)志的影響下，建筑廢棄物受到了重點關(guān)注，建筑廢棄物資源化利用的號召也因此得到了響應(yīng)。德國在1972年就出臺了關(guān)于建筑廢棄物資源化利用的法律法規(guī)，實行強制性的經(jīng)濟政策，通過源頭的控制，從產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)開始就要盡量避免廢棄物的產(chǎn)生，對于產(chǎn)生建筑廢棄物的源頭采用收稅和罰款的手段。將未處理利用的建筑廢棄物按每t 500歐元的標(biāo)準(zhǔn)征收處理費[3]。德國建筑廢棄物管理政策使德國的建筑廢棄物回收利用率高達90%。

1.4 中國

我國建筑廢棄物的處理方式過于單調(diào)，大量建筑廢料依舊處于堆積、填埋處理的現(xiàn)狀，對建筑廢料的資源化利用方式僅為將建筑廢料制成再生骨料再利用，如常州市武進區(qū)“武進綠和環(huán)保科技有限公司”運用四大生產(chǎn)模塊——即利用建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料、利用再生骨料生產(chǎn)預(yù)拌干混砂漿、利用再生骨料生產(chǎn)混凝土制品(磚、砌塊)、利用再生骨料生產(chǎn)道路基層無機混合料這四大模塊處理了近160萬t建筑廢料，綜合利用率達到95%以上。根據(jù)專業(yè)測算，該舉措節(jié)約了常州市土地168畝、天然砂石38萬t、煤1.4萬t，減少二氧化碳排放量10.36萬t[4]。再生利用了大量無處堆放的建筑廢料，保護了該區(qū)生態(tài)環(huán)境；從新聞報道中了解到，四川都江堰市震后重修中，損毀房屋拆遷后產(chǎn)生的建筑廢料被破碎后分類處置利用，高速列車聲屏障、成灌高鐵的車站均是用建筑廢料再利用建設(shè)的；北京市“疏解整治促提升”專項行動工作的開展，大量違章建筑被拆除。據(jù)統(tǒng)計，該市2017年拆除5 985萬m2違章建筑，2018年還計劃拆除4 000萬m2，大量建筑廢料在短時間內(nèi)產(chǎn)生。在北京市各拆除現(xiàn)場出現(xiàn)了一條資源回收流水線，將建筑廢料再生做為建筑施工中的骨料[5]。

我國建筑廢料再利用的開展尚在起步階段，雖然各專家學(xué)者都在重視建筑廢料的資源化處理，各城市均嘗試開展建筑廢棄物資源化利用工作試點。我國國民環(huán)保意識也在逐漸增強，但我國建筑廢料資源化利用率依舊不足10%。我國資源化利用率偏低主要有廢舊建筑物拆遷方式太過片面[6]、施工單位資源化利用意識薄弱、建筑廢料分類不明確、政府的政策法規(guī)不健全，管理力度不夠等原因。

2 建筑廢料的應(yīng)用

2.1 廢磚的應(yīng)用

1）磚塊完整可回收二次使用。施工現(xiàn)場被推到的磚墻，通過篩選的方式選出磚體完整無破損的磚，再將磚體表面附有的砂漿、混凝土去除干凈，該磚塊就可以進行二次使用。

2）作為路基水穩(wěn)材料。將廢磚破碎并篩分后，滿足骨料級別的廢磚粉可以作為路基水穩(wěn)材料使用[7]。

3）作為再生骨料用于輕交通水泥路面。當(dāng)再生粗集料摻入量不超過80%，而其中的廢磚再生粗集料為20%；或者再生粗集料摻入量為50%而其中的廢磚粗集料小于60%時，用廢磚制成的混凝土各方面性能滿足輕交通水泥混凝土路面的使用要求，可以將廢磚破碎過篩后作為輕交通水泥路面的制作材料[8]。

4）將廢磚粉作為礦物摻合料。廢磚粉按一定比例代替水泥制成的混凝土力學(xué)性能有所降低，特別是混凝土的抗壓強度和后期抗折強度降低比較明顯。廢磚粉加入后，混凝土的收縮性能也有所降低，廢磚粉加入量越多收縮率減小越快，所以廢磚粉作為礦物摻合材料加入到混凝土中有減少其收縮的作用。廢磚粉還可以加強混凝土的抗凍性，在廢磚粉為水泥質(zhì)量30%時作用最顯著[9]。粒徑在0.08 mm以下的廢磚粉作為礦物摻合料還可以制備干粉砂漿。雖然廢磚粉活性沒有水泥的活性高，對砂漿的性能有所影響，但將廢磚粉的加入量控制在合理的范圍內(nèi)，制成的砂漿的性能要求也可以達到使用標(biāo)準(zhǔn)[10]。

2.2 廢舊混凝土的應(yīng)用

1）用于建筑工程地基、公路建設(shè)底層的填埋。

2）用于瀝青及瀝青混合料。將廢舊混凝土破碎、過篩后制成的混凝土再生骨料加入到瀝青混合料中，得到的試樣與普通瀝青混合料相比，耐久性和穩(wěn)定性雖然有差距，但差距較小。雖然再生骨料制成的瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐水性等性能低于天然瀝青混合料，但再生瀝青混合料仍滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[11]。

3）用于路面基層。廢舊混凝土破碎篩分后得到的再生集料各項指標(biāo)（如壓碎值、吸水率、堅固性等）都滿足路面基層材料的要求，可作為集料用于路面基層中[12]。

4）用于輕交通水泥混凝土建筑材料。當(dāng)廢舊混凝土再生集料的加入量在適當(dāng)?shù)谋壤秶鷥?nèi)，其強度、耐磨性能、干縮特性等技術(shù)性能指標(biāo)都符合輕交通水泥混凝土路面建筑材料的規(guī)范要求，因此廢舊混凝土能作為輕交通水泥混凝土建筑材料[8]。

5）用于生產(chǎn)再生混凝土。如果能將廢舊混凝土用于制作再生混凝土[13]，可在很大程度上減少建筑垃圾的數(shù)量，提高我國在建筑廢料資源化方面的利用率。但廢舊混凝土生產(chǎn)的再生混凝土的界面過于薄弱，跟普通混凝土的界面性能相比還存在很大差距，而界面性能又對混凝土的性能強度起著決定性的作用，因此要想將廢舊混凝土應(yīng)用于生產(chǎn)再生混凝土就必須強化再生混凝土的界面。

2.3 其他建筑廢料應(yīng)用

其他建筑廢料的應(yīng)用見表 1[11]、[14]、[15]。

通過焚燒的方式處理廢瓦片，將其制作成煤泥灰，可以作為建筑工程中的膠凝材料。

2.4 使用建筑廢料制作混凝土

將廢棄磚塊、廢陶瓷等建筑廢料進行破碎，過篩得出和天然砂相同的粒徑分布，然后在確定好水灰比的前提下，用不同比例的廢棄磚（普通燒結(jié)磚）、廢陶瓷等建筑廢料代替天然砂制作混凝土，經(jīng)過養(yǎng)護后測量不同比例建筑廢料制成的混凝土試樣的強度高低。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得出以下關(guān)于使用廢棄磚、廢陶瓷代替天然砂制作混凝土的相關(guān)結(jié)論。

1）廢棄磚：加入5%的廢棄磚（廢棄磚的用量為砂用量的5%）時，混凝土試樣強度最高。

2）廢陶瓷：加入10%的陶瓷時，混凝土試樣的強度最高。

表1 建筑廢料的應(yīng)用

3）廢棄磚和廢陶瓷混合：通過試驗測得的數(shù)據(jù)顯示，將這兩種建筑廢料混合在一起制作而成的混凝土試樣，其強度低于只加入廢陶瓷制成的混凝土強度，高于加入只廢棄磚制成的混凝土強度。

3 展望

3.1 完善建筑廢料資源化利用相關(guān)法律法規(guī)

從資源化利用率達到了90%以上的德國、日本等國家來看，建立并實施關(guān)于如何處理建筑廢料的法律法規(guī)是不可或缺的一個步驟。我國關(guān)于建筑廢料處理方面的法律法規(guī)很少，而且沒有頒布專門針對建筑廢料處理的法律法規(guī)，所以希望我國能根據(jù)建筑廢料的現(xiàn)狀從建筑廢料的分類、堆放、處理等各個方面建立相關(guān)法律法規(guī)，并且不斷將其完善。

3.2 建立統(tǒng)一的分類制度

德國、日本等國家關(guān)于建筑垃圾的分類極其嚴格，而我國關(guān)于建筑廢料分類還沒明確的標(biāo)準(zhǔn)和要求。雖然上海在2019年7月1日正式實施了“上海市生活垃圾管理條例”，但我國還沒有全面開展垃圾分類，更不用說建筑廢料的分類，所以希望政府有關(guān)部門能夠建立一套統(tǒng)一的關(guān)于建筑廢料詳細的分類標(biāo)準(zhǔn)和制度。

3.3 建立完善的管理機制

政府應(yīng)從建筑廢料的分類開始，建立相關(guān)的管理監(jiān)督部門，在建筑廢料處理和利用過程中，每兩個環(huán)節(jié)的交接必須經(jīng)過相關(guān)程序的檢查驗收，上一環(huán)節(jié)處理合格后才能進行下一環(huán)節(jié)的處理，哪個環(huán)節(jié)出了問題，就讓相應(yīng)的管理部門負責(zé)，這樣每個環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的部門對其進行管理，有利于建筑廢料處理和利用進程的開展。