建筑垃圾再利用現(xiàn)狀

楊永山 薄文斐

（山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 山東青島 266590）

1 背景

城市化建設(shè)的步伐越來(lái)越快，一些破舊建筑被拆除，產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，再一個(gè)就是新建筑在建造過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾。我國(guó)2014年產(chǎn)生了超過(guò)15億t建筑垃圾，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)還需建設(shè)300億m2住宅，這之中將建筑物拆除和改造又會(huì)產(chǎn)生大約50億t的建筑垃圾[1]。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于能量消耗，建筑業(yè)的全部能量消耗量占全世界的25～40%；對(duì)于垃圾數(shù)量，每年產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量占城市垃圾總產(chǎn)量的30～40%，其中廢棄混凝土占據(jù)50～60%[2]。我國(guó)每年產(chǎn)生的建筑垃圾量大約在10億t左右。工程施工建設(shè)過(guò)程中，每萬(wàn)平方米的建筑材料消耗中將會(huì)產(chǎn)生500～600t的建筑垃圾；而對(duì)于達(dá)到建筑壽命的老舊建筑物，在拆除過(guò)程中，每萬(wàn)平方米將會(huì)產(chǎn)生近7000～12000t的建筑垃圾[3]。李旭平預(yù)計(jì)我國(guó)到2020年產(chǎn)生的廢棄混凝土將達(dá)到6.38億t[4]。同時(shí)，在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的砂、石材料，由于大量的混凝土的應(yīng)用，對(duì)石子和河沙等天然骨料的開(kāi)采，一些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境被破壞。所以把建筑垃圾進(jìn)行處理可以制備混凝土，這是一種好的解決方式。將建筑垃圾再利用有益于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不但緩解了短缺的骨料資源，而且一些建筑垃圾被再利用，這符合國(guó)家節(jié)能減排政策，產(chǎn)生了很大的社會(huì)效益。

2 建筑垃圾分類(lèi)

建筑垃圾可以理解為在建造建筑物的過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄材料，以及拆除老舊建筑產(chǎn)生的廢棄物。建筑垃圾可以分為四種：基坑廢棄土、拆除廢棄物、建筑廢棄物和裝修廢棄物。基坑廢棄土，就是在基坑開(kāi)挖中產(chǎn)生的廢棄土，如果處理不好會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。拆除廢棄物，里面主要包括水泥制品、廢棄的石材、廢鋼筋、廢棄管線、廢棄塑料等，這些拆除廢棄物里有一部分可以進(jìn)行回收利用。建筑廢棄物，主要是一些砂石、混凝土、金屬、木塊和建材等，這些都是在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物。裝修廢棄物，在裝修的過(guò)程中產(chǎn)生的建材廢料和廢棄包裝等，裝修廢棄物里面含有較多的化學(xué)成分，因此要求需要較高的處理水平。

3 建筑垃圾的危害

堆放和掩埋是建筑垃圾的主要處理方式，這種處理會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大危害。

（1）堆放和掩埋的建筑垃圾會(huì)對(duì)地表和地下產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因?yàn)橛晁臎_刷，雨水將建筑垃圾中污染物帶入河流，污染地表水；受污染的地表水滲入地下又污染了地下水。

（2）堆放和掩埋的建筑垃圾也會(huì)污染大氣，隨意堆放的建筑垃圾，如果不進(jìn)行處理會(huì)有大量的粉塵產(chǎn)生，在運(yùn)輸建筑垃圾的過(guò)程中也會(huì)不可避免的產(chǎn)生粉塵，這都會(huì)產(chǎn)成粉塵污染。另外，一些建筑垃圾由于長(zhǎng)時(shí)間的堆放，經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬，會(huì)產(chǎn)生一些固體小顆粒漂浮在空氣中，這也造成了大氣的污染。

（3）堆放和掩埋的建筑垃圾占用了大量的土地，同時(shí)在堆放和掩埋過(guò)程中也會(huì)不可避免的污染土壤。在建筑垃圾中會(huì)有一些有害物質(zhì)，它們進(jìn)入土壤之后會(huì)在土壤中發(fā)生一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，從而造成了土壤的污染，土壤質(zhì)量的降低。

4 建筑垃圾的再生利用

4.1 建筑垃圾再利用存在的問(wèn)題

我國(guó)起步的時(shí)候比較晚，而且發(fā)展的比較慢，對(duì)于建筑垃圾的再利用只有5%[5]。低利用率的建筑垃圾，這產(chǎn)生了很大的資源浪費(fèi)，另外，為了不讓這些建筑垃圾去污染環(huán)境，還得拿出一些資源去處理這些建筑垃圾，這又造成了更多的浪費(fèi)。對(duì)于建筑垃圾的再利用我國(guó)還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為大量的建筑廢棄物、緊缺的土地資源、比較單一的建筑材料和落后的再生技術(shù)。在大量的建筑垃圾中占比重最多的是廢棄的混凝土，直接影響建筑垃圾的資源化利用。因此可以說(shuō)廢棄混凝土的再利用影響了建筑垃圾的資源化利用的實(shí)現(xiàn)。

4.2 廢棄混凝土的再利用

廢棄混凝土的再利用，有一種利用率比較高的方式就是收集好廢棄的混凝土，去除廢棄混凝土中的雜質(zhì)，然后再用破碎機(jī)將廢棄的混凝土破碎，最后將破碎的廢棄混凝土顆粒進(jìn)行篩分處理，除去不符合要求的顆粒和雜質(zhì)，就得到了符合要求的再生粗、細(xì)骨料。

一些學(xué)者專(zhuān)門(mén)研究再生骨料混凝土，他們認(rèn)為可以將混凝土中天然粗骨料用再生骨料取代，天然細(xì)骨料用再生細(xì)骨取代，再生混凝土和再生砂漿的性能較普通混凝土和砂漿差別不大。雖然摻入再生粗骨料的量的越大，混凝土的和易性久越低，但通過(guò)加入減水劑可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。有的學(xué)者認(rèn)為再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨再生骨料的摻量的增加出現(xiàn)先降低后增加再降低的規(guī)律[6]，與普通混凝土相比較再生混凝土的抗壓性能會(huì)有一定程度的降低，但也滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

4.3 廢棄磚粉的再利用

對(duì)于廢磚的再利用，較高的利用方式是將廢磚破碎得到粒徑較大的磚塊可以作為再生粗骨來(lái)替代混凝土中的天然粗骨料。另為就是將廢磚進(jìn)行進(jìn)一步的破碎再進(jìn)行研磨，得到粒徑較小的磚粉，這些磚粉粒徑較小可以替代混凝土中的水泥、粉煤灰和礦渣粉。也可以用磚粉來(lái)替代砂漿中的水泥和再生細(xì)骨料。磚粉有比較大的吸水性，在將磚粉摻入混凝土和砂漿中時(shí)，混凝土和砂漿的工作性能會(huì)有所降低，摻入磚粉的混凝土和砂漿在力學(xué)性能上會(huì)有一定程度的影響，但是摻入合適的磚粉他們的力學(xué)性能可以符合設(shè)計(jì)要求。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為當(dāng)磚粉的摻量在10%以內(nèi)，混凝土的性能可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 建筑垃圾的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)于建筑垃圾的利用相對(duì)較早，在1945年戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，蘇聯(lián)、日本和德國(guó)等國(guó)家就關(guān)注建筑垃圾利用的問(wèn)題，并開(kāi)始對(duì)再生混凝土進(jìn)行相關(guān)的的研究。日本對(duì)于建筑垃圾的利用率已經(jīng)達(dá)到了70%。在20世紀(jì)70年代日本就開(kāi)始研究再生混凝土，并且將再生混凝土應(yīng)用于實(shí)踐，他們還提供相應(yīng)的制度保障。美國(guó)也制定了相應(yīng)的制度來(lái)保證再生混凝土的研究，美國(guó)政府對(duì)再生混凝土的研究已應(yīng)用實(shí)際工程中，如他們建造再生混凝土公路，美國(guó)的CYCLEAN公司有一種微波技術(shù)，這種技術(shù)可以利用回收的路面瀝青混凝土制造質(zhì)量滿足要求的道路，其成本降低了1/3，同時(shí)節(jié)約了一大部分垃圾運(yùn)輸和清理費(fèi)用，減小了城市污染。德國(guó)有了相對(duì)成熟的再生混凝土技術(shù)，他們制定相應(yīng)的技術(shù)指南來(lái)指導(dǎo)再生混凝土的利用。德國(guó)主要將建筑垃圾應(yīng)用于道路，德國(guó)的一條再生混凝土公路采用雙層混凝土，一層再生混凝土，一層普通混凝土，他們將再生混凝土設(shè)置在底層，普通混凝土設(shè)置在面層，這樣能很好的保證在再生混凝土公路的質(zhì)量[7]。

我國(guó)對(duì)于建筑垃圾的研究較晚，但也取得了相應(yīng)的成果。并且也制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范來(lái)知道建筑垃圾應(yīng)用于工程中。如2010年實(shí)施的《混凝土用再生粗骨料》、《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》和2011年實(shí)施的《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。

6 總結(jié)

研究建筑垃圾再利用有著很大的意義，充分利用好建筑垃圾能產(chǎn)生很好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。充分的利用建筑垃圾，不光解決了建筑垃圾的處理問(wèn)題還解決了砂石等材料的短缺問(wèn)題。所以對(duì)建筑垃圾的再利用符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，符合國(guó)家倡導(dǎo)的綠色建筑觀念。