建筑垃圾綜合利用綜述

三、建筑垃圾的綜合利用

　　隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的深入發(fā)展，各類建筑垃圾的產(chǎn)生量也逐漸增多，如何處理和利用這些垃圾成為人們普遍關(guān)注的問題。消除城市建筑垃圾對環(huán)境的影響應(yīng)著重從兩方面著手：一方面，實(shí)行建筑垃圾減量化，即采取一系列的措施減少垃圾的數(shù)量，使得建筑垃圾的排放在總量上得到控制；另一方面，是搞好建筑垃圾的開發(fā)和利用。

　　1.建筑垃圾的減量化

　　第一，加強(qiáng)建筑施工的組織和管理工作，提高建筑施工管理水平，減少因施工質(zhì)量原因造成返工而使建筑材料浪費(fèi)及垃圾大量產(chǎn)生。在目前城市的各個建筑工地上，施工人員大多數(shù)以民工為主，他們普遍素質(zhì)較低，施工技術(shù)水平也較低，這對現(xiàn)場的施工管理提出了更高的要求。加強(qiáng)現(xiàn)場管理，做好施工中的每一個環(huán)節(jié)，提高施工質(zhì)量，將可以有效地減少垃圾的產(chǎn)生。在一些新建工地產(chǎn)生的建筑垃圾中，因建筑施工質(zhì)量返工引起的垃圾量比例較大，而且造成材料浪費(fèi)。施工技術(shù)人員應(yīng)該盡可能的應(yīng)用總結(jié)出來的辦法，把施工質(zhì)量隱患防范于未然。

　　第二，加強(qiáng)施工現(xiàn)場施工人員環(huán)保意識。在施工現(xiàn)場上的許多建筑垃圾，如果施工人員注意就可以大大減少它的產(chǎn)生量，例如落地灰、多余的砂漿、混凝土、三分頭磚等，在施工中做到工完場清，多余材料及時回收再利用，不僅利于環(huán)境保護(hù)，還可以減少材料浪費(fèi)，節(jié)約費(fèi)用。

　　第三，推廣新的施工技術(shù)，避免建筑材料在運(yùn)輸、儲存、安裝時的損傷和破壞所導(dǎo)致的建筑垃圾；提高結(jié)構(gòu)的施工精度，避免鑿除或修補(bǔ)而產(chǎn)生的垃圾?，F(xiàn)在有很多建筑的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)場澆筑的，但精度常常不夠，達(dá)不到橫平豎直的要求，結(jié)果在粉刷之前還要對局部構(gòu)件做鑿除和修補(bǔ)處理；避免不必要的建筑產(chǎn)品包裝。

　　第四，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。我國存在許多邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊修改的“三邊工程”，這種工程即使質(zhì)量不成問題，也必然會造成更多的建筑垃圾。在減少建筑垃圾方面，建筑設(shè)計(jì)方案中要考慮的問題有：建筑物應(yīng)有較長的使用壽命；采用可以少產(chǎn)生建筑垃圾的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；選用少產(chǎn)生建筑垃圾的建材和再生建材；應(yīng)考慮到建筑物將來維修和改造時便于進(jìn)行，且建筑垃圾較少；應(yīng)考慮建筑物在將來拆除時建筑材料和構(gòu)件的再生問題。

　　2.建筑垃圾的開發(fā)和利用

　　目前在舊城改造中所拆除的建筑主要是1949年前后的建筑，拆除后的廢棄物主要為燒結(jié)實(shí)心黏土磚、黏土瓦、砌筑及抹灰用水泥砂漿、混凝土、鋼筋、鑄鐵管、木門窗、鋼門窗、瀝青油氈、陶瓷衛(wèi)生潔具、瓷磚、玻璃等，其量大、品種少而較單一，相對較好處理。1985年以后的建筑一般比較新，特別是 1995年以后的建筑遠(yuǎn)未到其使用壽命，除騰地及特殊需要外一般不會拆除僅在建造過程中產(chǎn)生一些下腳廢料，不存在因拆除而產(chǎn)生大量建筑垃圾問題。因此，需要利用建筑垃圾主要是 1949年以前的建筑及1985年以前的部分建筑拆除所產(chǎn)生的垃圾及目前新建建筑開挖基坑、邊坡所產(chǎn)生的土、石及建造過程中所產(chǎn)生的下腳料。

　　建筑垃圾中磚、瓦經(jīng)清理可重復(fù)使用,廢磚、瓦、混凝土經(jīng)破碎篩分分級、清洗后作為再生骨料配制低標(biāo)號再生骨料混凝土，用于地基加固、道路工程墊層、室內(nèi)地坪及地坪墊層和非承重混凝土空心砌塊、混凝土空心隔墻板、蒸壓粉煤灰磚等生產(chǎn)。再生骨料組份中含有相當(dāng)數(shù)量的水泥砂漿，致使再生骨料孔隙率高、吸水性大、強(qiáng)度低。這些都將導(dǎo)致所配混凝土拌合物流動性差，混凝土收縮值、徐變值增大，抗壓強(qiáng)度偏低，限制了該混凝土的使用范圍；建設(shè)工程中的廢木材，除了作為模板和建筑用材再利用外，通過木材破碎機(jī)，弄成碎屑可作為造紙?jiān)匣蜃鳛槿剂鲜褂?，或用于制造中密度纖維板；廢金屬、鋼料等經(jīng)分揀后送鋼鐵廠或有色金屬冶煉廠回?zé)?；廢陶瓷潔具、瓷磚經(jīng)破碎篩分、配料壓制成型生產(chǎn)燒結(jié)地磚或透水地磚；廢玻璃分揀后送玻璃廠或微晶玻璃廠做生產(chǎn)原料；廢油氈填埋處理；基坑土及邊坡土送燒結(jié)磚廠生產(chǎn)燒結(jié)磚，碎石經(jīng)破碎、篩分、清洗后做混凝土骨料。

　　利用建筑垃圾“堆山造景”國內(nèi)外已不乏先例。如天津市最大規(guī)模的人造山，占地約40萬m2，利用建筑垃圾 500萬m2。該市用3年時間完成了一個“山水相繞、移步換景”的特色景觀，如今垃圾山已成為天津市民游覽休閑的大型公共綠地。再如上海市虹口區(qū)廣粵路，10年前就利用生活垃圾和建筑垃圾，堆起了一座“靶子山”，如今人造假山上綠樹成蔭，一點(diǎn)“垃圾”的影子都看不到[4]。

　?。?）生產(chǎn)環(huán)保型磚塊

　　實(shí)心粘土磚仍是最主要的建筑材料，生產(chǎn)這種磚需要不斷毀田取土，浪費(fèi)了寶貴的土地資源；另一方面，粘土磚的燒制不僅耗煤量大，而且排出的煙氣也會造成空氣污染。事實(shí)上利用建筑垃圾中的渣土可制成渣土磚；利用廢磚石和砂漿與新鮮普通水泥混合再添加輔助材料可生產(chǎn)輕質(zhì)砌塊；利用廢舊水泥、磚、石、沙、玻璃等經(jīng)過配制處理，可制作成空心磚、實(shí)心磚、廣場磚和建筑廢渣混凝土多孔磚等，其產(chǎn)品與粘土磚相比，具有抗壓強(qiáng)度高、抗壓性能強(qiáng)、耐磨、吸水性小、質(zhì)輕、保溫、隔音效果好等優(yōu)點(diǎn)。

　　（2）用于夯擴(kuò)樁

　　利用建筑垃圾如平房改造下來的碎磚爛瓦、廢鋼渣、礦渣磚、碎石、石子等廢物材料為填料，采用特殊工藝和專利施工機(jī)具，形成夯擴(kuò)超短異型樁，是針對軟弱地基和松散地基的一種地基加固處理新技術(shù)。

　　近些年來，河北工專新興科技服務(wù)總公司開發(fā)成功一種“用建筑垃圾夯擴(kuò)超短異型樁施工技術(shù)”，在綜合利用建筑垃圾方面有了突破性進(jìn)展。該項(xiàng)技術(shù)是采用舊房改造、拆遷過程中產(chǎn)生的碎磚瓦、廢鋼渣、碎石等建筑垃圾為填料，經(jīng)重錘夯擴(kuò)形成擴(kuò)大頭的鋼筋混凝土短樁，并采用了配套的減隔振技術(shù)，具有擴(kuò)大樁端面積和擠密地基的作用。單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值可達(dá)500～700kN。經(jīng)測算，該項(xiàng)技術(shù)較其他常用技術(shù)可節(jié)約基礎(chǔ)投資20 %左右。

　　（3）加工成再生骨料

　　建筑垃圾中的廢混凝土塊、廢磚石、砂漿、渣土經(jīng)破碎篩分和粉磨等一定的工序后都是作為再生骨料的材料來源廢混凝土塊經(jīng)破碎篩分得到粗骨料和細(xì)骨料，粗骨料可作為碎石直接用于地基加固、道路和飛機(jī)跑道的墊層、室內(nèi)地坪墊層；細(xì)骨料用于砌筑砂漿和抹灰砂漿，若將磨細(xì)的細(xì)骨料作為再生混凝土添加料可取代10%～30%水泥和30%的砂子；廢舊瀝青混凝土塊的再生骨料可鋪在下層做墊層，也可部分摻入到新的瀝青混凝土中利用；對濕潤的砂漿混凝土可通過沖洗，將其還原為水泥漿、石子和砂進(jìn)行回收；碎磚塊可作為粗骨料攪拌混凝土，可作為地基處理；地坪墊層的材料，若將磨細(xì)的廢磚粉利用硅酸鹽熟料激發(fā)，經(jīng)磨細(xì)免燒可制成砌筑水泥；渣土可用于綠化、回填還耕和造景用土等。

　　我國對再生骨料混凝土的開發(fā)研究晚于工業(yè)發(fā)達(dá)國家，因此可以借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，綜合各國生產(chǎn)裝置的特點(diǎn)，并結(jié)合國內(nèi)當(dāng)前建筑業(yè)的實(shí)際情況，提出圖4的連續(xù)生產(chǎn)流程[5]。

　　該再生骨料生產(chǎn)流程中一級篩分后產(chǎn)生的初加工再生骨料可用于普通混凝土，再經(jīng)加溫、二級破碎、二級篩分后獲得的高品質(zhì)再生骨料可用于高強(qiáng)高性能混凝土，這是因?yàn)榧訙氐?00℃左右后包裹在天然巖石骨料外的水泥石粘結(jié)較差的部分，或在一級破碎中天然骨料外己帶有損傷裂紋的水泥石，在二級轉(zhuǎn)筒式或球磨式碾壓中都會脫離剝落，剩下的粗骨料的強(qiáng)度相當(dāng)于提高了。但加溫、二級碾磨、二級篩分必然帶來生產(chǎn)成本的提高。若進(jìn)一步將再生骨料進(jìn)行強(qiáng)化處理，可得更高品質(zhì)的再生骨料。另外本工藝設(shè)計(jì)將再生骨料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的<0.15mm的微細(xì)粉料經(jīng)過球磨成水泥細(xì)度，作水泥混凝土的礦物摻和料，從而使建筑垃圾能百分之百轉(zhuǎn)化為再生資源，避免了二次污染。

　　1990年7月，上海市第二建筑工程公司在市中心的“華亭”和“霍蘭”兩項(xiàng)工程的7幢高層建筑（總建筑面積13萬m2，均為剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)）的施工過程中，將結(jié)構(gòu)施工階段產(chǎn)生的建筑垃圾，經(jīng)分揀、剔除并把有用的廢渣碎塊粉碎后，與標(biāo)準(zhǔn)砂按1∶1的比例拌合作為細(xì)骨料，用于抹灰砂漿和砌筑砂漿，砂漿強(qiáng)度可達(dá)5MPa以上。共計(jì)回收利用建筑廢渣480t，節(jié)約砂子材料費(fèi)1.44萬元和垃圾清運(yùn)費(fèi)3360元，扣除粉碎設(shè)備等購置費(fèi)，凈收益1.24余萬元。

　　1992年6月，北京城建集團(tuán)一公司先后在9萬m2不同結(jié)構(gòu)類型的多層和高層建筑的施工過程中，回收利用各種建筑廢渣840t，用于砌筑砂漿、內(nèi)墻和頂棚抹灰、細(xì)石混凝土樓地面和混凝土墊層，使用面積達(dá)3萬多m2，節(jié)約資金3.5萬余元。

　　據(jù)該公司對綜合利用建筑廢渣的經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)分析，若按每施工1萬m2建筑產(chǎn)生500t建筑廢渣計(jì)算，如果綜合利用則可為企業(yè)創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益2萬余元；如果將其外運(yùn)，僅清運(yùn)費(fèi)就需多支出1萬余元。通過建筑垃圾的綜合利用，這兩家建筑施工企業(yè)不僅獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)收益，同時還促進(jìn)了施工現(xiàn)場的文明化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理。在施工現(xiàn)場只需配置1臺或數(shù)臺粉碎機(jī)，即可將建筑垃圾中的廢渣就地使用完，大大減輕了外運(yùn)負(fù)擔(dān)[6]。