邵權(quán)偉,鐘倫軍,方圓
(中國機械工業(yè)建設(shè)集團(tuán)有限公司廣州分公司)
如何健康地處理建筑垃圾、實現(xiàn)建筑垃圾“變廢為寶”、循環(huán)利用一直是困擾各企業(yè)和政府部門的巨大難題,也是土建工程師們經(jīng)常探索的問題。舊改拆遷建筑磚渣如不及時清理外運,會影響城市的市容市貌、堵塞城市排水設(shè)施等;若被當(dāng)作建筑垃圾掩埋或丟棄,對生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生不可估量的影響,也是對材料的浪費。
根據(jù)建筑垃圾產(chǎn)生源的不同,可以分為施工建筑磚渣和拆除工程建筑垃圾、三舊改造拆遷原舊建筑物產(chǎn)生的建筑廢棄物。建筑磚渣由磚塊、混凝土渣、裝修砂漿、土泥磚塊、碎石、石粉等混合料組成,不含雜物或木質(zhì)材料,簡稱建筑可回收利用磚渣。
再生石粉由磚塊、混凝土渣、裝修砂漿、土泥磚塊、碎石、石粉等混合骨料經(jīng)過特制機械設(shè)備進(jìn)行粉碎,篩選過濾而成,形狀為粉末狀(見圖1)。
圖1 磚渣破碎再生骨料
①磚渣:根據(jù)材料的不同,將拆除建筑磚渣、石塊等廢棄骨料實現(xiàn)資源再利用,可深加工成砂石骨料用作混凝土摻合料、市政用透水磚、臨時道路磚渣墊層等建材制品。
②舊改拆遷建筑磚渣:根據(jù)性質(zhì)不同,可以用作非機動車或園林景觀道路路面基層;也可用作住宅小區(qū)地下室頂板回填料;根據(jù)用途不同,可用作施工場地固化。
③舊改拆遷建筑磚渣和再生石粉:建筑施工現(xiàn)場鋼筋、木工等加工場地。
④再生石粉:根據(jù)骨料粒徑的大小不同,可以用作雨水井、污水井、排水管道回填料、小區(qū)路面、園林綠化人行道、輔路和地面鋪磚等。
①粉碎是加工建筑磚渣廢料的主要工序。
②主要機具:顎式破碎機、反擊式破碎機。顎式破碎機推動動顎做左右往復(fù)運動,實現(xiàn)破碎和卸料,主要用來破碎堅硬的物料。其破碎比大,產(chǎn)品粒度均勻,潤滑系統(tǒng)安全可靠,部件更換方便,運營費用低,單機可節(jié)能15%~30%,系統(tǒng)節(jié)能一倍以上,生產(chǎn)過程中粉塵小、噪音低。反擊式破碎機是在顎式破碎機的基礎(chǔ)上改造設(shè)計而出的。它能處理邊長100mm~500mm以下的物料,其排料粒度大小可自由調(diào)節(jié),顆粒形狀好,具有破碎規(guī)格多樣的優(yōu)點。
③生產(chǎn)工藝:施工方可在施工現(xiàn)場布置一臺或多臺顎式破碎機和反擊式破碎機,鐵屑、鋼筋頭等不易破碎的物料可先用顎式破碎機進(jìn)行篩檢,阻止了破碎機的損壞,然后將建筑磚渣傳送至破碎機內(nèi)進(jìn)行破碎。由于磚塊、混凝土渣、碎石等廢料硬度不大,再利用反擊式破碎機進(jìn)行二次破碎,通過震動篩選控制措施從機械的另一端便可再次生產(chǎn)出適合工程所需的粒徑顆粒骨料??傮w來講,建筑廢棄物的回收再利用應(yīng)因地制宜,在方便回收利用的同時,最大限度地節(jié)約成本,制備出高質(zhì)量的再生骨料。
將拆除建筑磚渣、石塊等廢棄骨料經(jīng)過處理后,深加工成砂石骨料用作混凝土摻合料、市政用透水磚、石子料墊層、砂漿、砌塊、地磚等建材制品,用于工程建筑領(lǐng)域,實現(xiàn)資源處理后生成制品再利用。
舊改拆遷建筑磚渣可作住宅小區(qū)地下室頂板回填料,起到透水層的作用。利用磚渣顆粒不均勻密度小有著濾水作用代替了碎石濾水層;用于施工場地固化,加固施工場地的承載力。例如,在樁基礎(chǔ)工程施工過程中,原填土地基不能滿足樁機的承載力要求,一般會用建筑磚渣回填500mm~800mm厚壓實即可。
建筑施工現(xiàn)場鋼筋、木工等加工場地,可用建筑磚渣回填200mm厚、再生石粉摻入5%、水泥100mm厚即可滿足要求。
非機動車、園林景觀、施工臨時道路路基,代替了原設(shè)計路基的片石或碎石,道路上一般將碎石用在路基上,和水泥石粉作為路面穩(wěn)定層,以建筑消防通道路面為例,素土回填夯實后一般需要400mm~800mm厚石屑或碎石淋水夯實。廢舊磚渣破碎后作為路基主要材料回填夯實,添加石灰或水泥作為粘結(jié)劑制備路基材料;廢舊混凝土粉碎后添加水泥可以制備基層用材。用建筑磚渣攤鋪路基前,道路基底素土必須分層回填并壓實且保證平整度(見圖2)。
再生石粉可以用作雨水井、污水井、排水管道的回填料、小區(qū)路面、園林綠化人行道、輔路和地面鋪磚等,取代了原真石粉,有效節(jié)約生態(tài)資源(見圖3)。
拆遷中的廢舊磚渣、瓦礫、混凝土塊經(jīng)破碎后其強度變低、吸水性增強,因此限制了其使用范圍。篩選分級碾磨后,可作為混凝土摻合料進(jìn)行低標(biāo)號再生骨料混凝土的配制,用于臨時道路墊層的施工(見圖4-5)。
圖3 園林綠化人行道再生石粉應(yīng)用
圖4 波紋管回填再生石粉應(yīng)用案例
圖5 化糞池回填再生石粉應(yīng)用案例
人工石料在市場上的需求較大,石子的價格依然保持著上升趨勢。2020年廣州地區(qū)片石價格115元/m3;碎石價格135元/m3;石粉價格150元/m3;建筑磚渣,不需要費用;再生石粉,70元/m3。從目前整個市場行情來看,砂石料可謂價格不菲。如能把拆遷舊改建筑的建筑磚渣及其他廢棄物加工成人工石料,既能解決建筑垃圾的處理問題,又能將資源充分利用。表1為1m3單位成本分析表。
表1 單位成本分析表(元/m3)
樹立踐行綠水青山就是金山銀山的理念,堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策。舊改拆遷建筑廢棄物經(jīng)過回收加工循環(huán)往復(fù)利用解決了建筑垃圾的場地堆放問題,減少了車輛運輸成本和環(huán)保問題。該項研究可以提高建筑廢棄物的最大利用效率,能夠推進(jìn)拆改項目磚渣資源化的進(jìn)程,社會、經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。
目前,我國正處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展高峰期,每年都有大量的新建項目和舊改拆遷項目。全國新建工程及三舊改造工程每年都會產(chǎn)出數(shù)億噸建筑廢棄物,根據(jù)有關(guān)行業(yè)協(xié)會測算,近幾年我國城市建筑垃圾年產(chǎn)生量超過20億t,是生活垃圾10倍左右,約占城市固體廢物總量的40%,如不做合理處理和利用,將給生態(tài)環(huán)境帶來極大危害。
建筑磚渣破碎和再生石粉加工生產(chǎn)工藝日益成熟,并且在路基和墊層施工中逐漸被廣泛采用,與此同時,給各個企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)收益,同樣給社會帶來了明顯的環(huán)境效益。
舊改拆遷建筑磚渣和再生石粉的應(yīng)用前景非常廣闊,具有再研究的現(xiàn)實意義。