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建筑废料的再生利用研究

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【摘要】分析了建筑废料的组成及其综合回收利用的途径。结合我国的实际情况,对再生骨料的生产流程和工艺方法提出了初步设想。介绍了再生混凝土的性质,对再生骨料的可行性进行了经济分析,以期促进建筑废料的再生利用及其技术研究

【关键词】 建筑废料; 再生骨料; 再生混凝土; 回收利用; 回收技术; 经济分析

引言

在拆除或建造建筑物时会产生大量的建筑废料。其传统处理方法卞要是运往郊外露天堆放或填埋,这不仅占用了大量的土地,而目还造成了严重的环境污染。其实有大量的建筑废料是可以再生利用的,在资源日趋C乏的今天,遗弃建筑废料也是对资源的极大浪费。合理处理和回收利用建筑废料,加强环境保护,是可持续发展战略的一个重要组成部分。

1建筑施工废料的组成和回收利用途径

1.1建筑施工废料的组成

调查表明,建筑施工废料卞要由碎砖、混凝土、砂浆、包装材料等组成,约占总量的80 0lo。其中混凝土和砂浆所占比例最大,约占总量的30%一50%。对不同结构形式的建筑工地,废料的组成比例略有不同,而废料数量则因各工地施工及竹理情况的不同差异很大。

1. 2回收利用途径

将建筑施工废料回收,经分解、剔除杂物、粉碎后,可作为建筑材料加以综合利用。随着环境保护意识的增强,世界各国都在加强这方面的研究,开发了许多回收建筑施工废料用作建筑材料的应用技术,有些己制定出相应的技术规范,并得到了推广应用。

1. 2. 1废混凝土

废混凝土产生于拆毁或维修建筑物。废混凝土块经破碎后,可作为天然粗骨料的代用材料制作混凝土,也可作为碎石直接用于地基加固、道路和匕机场跑道的垫层、室内地坪垫层等。若进一步粉碎后,可作为细骨料拌制砌筑砂浆和抹灰砂浆。

1.2.2废沥青混凝土

重铺沥青混凝土路面之前常要拆除旧路面,由此产生大量的废沥青混凝土。发达国家高速公路的历史较长,每年因拆除公路路面而产生大量的废沥青混凝土,对它的回收利用己成为建筑废料用作建筑材料的卞要内容之一。我国随着公路建设的发展,废沥青混凝土的数量也在逐年增加。

1.2.3施工中散落的砂浆和混凝土

在施工过程中,不可避免地会散落大量的砂浆和混凝土。这一方面可通过加强施工竹理减少散落量,另一方面可通过回收加以利用。对湿润的砂浆和混凝土,可通过冲洗将其还原为水泥浆、石了、砂进行回收,如英国己开发了专门用于回收湿润砂浆和混凝土的冲洗机器;另一种方法是化学回收法,利用聚合物将砂浆、混凝土直接粘结起来形成砌块。凝固的砂浆、混凝土还可以作为再生骨料回收利用。

1.2.4碎砖块

过烧砖、坏砖和建筑物建造或拆除中产生的碎砖块,可以作为粗骨料拌制混凝土,也可以作为地基处理地坪垫层等的材料。

2混凝土再生骨料的收集与制备

随着城市建设规模的发展,对混凝土及其碎石骨料的需求量不断增大,造成城市周边采石场终年挖山不止。另一方面,每年旧建筑拆除的大量建筑废料除部分用作道路、基础垫层、场地回填外,大部分作为垃圾排放,有的填湖填塘,造成城市蓄水排涝能力的下降,引发新的环境公害。

3再生骨料混凝土的基本性能

与天然骨料相比,由于再生骨料具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征,这将导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的性能有所不同。

3. 1再生混凝土的强度和弹性模量

有关的试验结果表明,再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模量和抗拉弹性模量,都随再生骨料的原始混凝土强度的降低而下降,并目随再生骨料用量的增加而降低。再生混凝土强度降低的幅度相对较小,而弹性模量的降幅则明显较大;用再生粗骨料替代天然粗骨料的混凝土的强度降幅较小,各龄期均表现出相同的趋势,而用再生细骨料替代天然细骨料的混凝土的强度降幅较大。

3. 2再生混凝土的和易性

混凝土的和易性包括拌和物的流动性、粘聚性和保水性,其中流动性用坍落度来评定。在同样的坍落度下,再生骨料混凝土需要的自由水分要比天然骨料混凝土多5 0lo,因而比用天然骨料生产相应的混凝土所需要的水泥量要多。在保持相同用水量的情况下,再生混凝土的坍落度随再生骨料比例的增加而逐渐降低,而再生混凝土的粘聚力和保水性比用天然骨料的混凝土要好。

3. 3再生混凝土的耐久性

与天然骨料混凝土一样,再生骨料混凝土的收缩率也随水灰比的增大而增大,其收缩值明显大于天然骨料混凝土,并随着再生骨料替代天然骨料比例的提高而不断增大。 使用再生粗骨料拌制的再生混凝土,其抗冻性与天然骨料混凝土基本相当,即再生粗骨料的用量不会影响再生混凝土的抗冻性能。

4再生骨料混凝土的经济可行性分析

对建筑废料中的废弃混凝土进行回收处理,可以作为循环再生骨料。一方面可以解决大量的废弃混凝土的排放及其造成的生态环境日益恶化等问题;另一方面,可以减少天然骨料的消耗,从根本上解决资源的日益L乏及对生态环境的破坏问题。因此,再生骨料是一种可持续发展的绿色建材。

4. 1允许用作骨料开采的石材资源的紧缺程度

这是推动建筑废料再生利用的最大动力。如丹麦PT7兰等一些石料紧缺、依赖进日天然骨料的国家,十分贡视建筑废料的再生利用。丹麦在1990年产生1 220万t建筑拆除废料,有820万t被回收利用,回收利用率达67. 2 % ;荷兰内阁环境政策计划}5中,2000年建筑废料计划回收率高达90 0lo(约1 400万t)。

4. 2建筑垃圾排放场所的多少与排放成本的大小

这与国家有关部门及相关人员的环保意识有很大关系,不限制建筑垃圾的排放场所,则必然导致业卞}I!房屋拆除商为降低成本就近随意填埋建筑垃圾,造成环境公害。

4. 3对建筑废料资源再生利用的政策法规及财政上的扶持程度

借助国家鼓励资源综合利用的政策和则政上的扶持,以减少业卞和房屋拆除商拆除旧建筑的费用支出,使再生骨料在成本上能与天然骨料具有竞争力。

5结语

由于建筑施工废料处于建筑工地现场,其回收利用既可以减少天然骨料的购买量,又减少了建筑垃圾的清运量,经济效益十分明显。但目前我国建筑业综合利用建筑废料的数量还很少,技术水平也较低,这与相关的技术、经济、政策等因素有关。随着我国可持续发展战略的确立,加强环境保打‘的各项法律法规的颁布和实施,建筑废料的综合利用必将得到贡视和发展。

参考文献:

1、Renfroe()S .Building Materials from Solid Wastes「D?〕. Park Ridge: Noges Data Corlx>raLion, 1984. 80- 150.

2、Shelhurne WD?,DegroW D J .U se of Wante&Rec;vc;led Materials in Highway Conslruclion} JJ.CYvil Engineering Practice, 1998, 13( 1):5一16.f

作者简介:

田玉芝、1981年4月、女、郑州市惠济区、、助理工程师、工作于河南新科建设工程有限公司

韩亚璞、1986年10月、女、河南省荥阳市、大专、助理工程师、工作于河南新科建设工程有限公司