如何利用建筑廢棄物研發(fā)再生建材

李亞玲

重慶天共驕建材有限公司 重慶 401320

引言

傳統(tǒng)垃圾處理的過程中，建筑廢棄物通常采用填埋、堆放等方式進行處理。在雨水、水流等條件的影響下，建筑垃圾對環(huán)境、水源帶來嚴(yán)重的污染威脅。而在歐盟地區(qū)，建筑垃圾的資源化比率達到了90%以上，在有效利用資源的同時，為改善環(huán)境作出了重要的保障。

1 建筑廢棄物的產(chǎn)生情況

在我國快速發(fā)展的過程中，建筑垃圾占據(jù)垃圾總產(chǎn)量的30%～40%左右，而根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國2020年的建筑面積約為300億m2，而新產(chǎn)生的建筑垃圾約為50億噸。除此之外，新農(nóng)村的建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的拆遷，會進一步導(dǎo)致建筑垃圾的產(chǎn)生。而現(xiàn)階段，我國處理建筑垃圾的主要方式是填埋和堆放處理，需要花費大量的土地資源、清運費用，是性價比極低的垃圾處理方式。而在運輸?shù)倪^程中，建筑垃圾的遺撒、粉塵會對周邊環(huán)境進一步帶來嚴(yán)重的污染。廢棄物中主要以混凝土、木材等材料為主，不同的材料，其回收利用方式有較大的差別，而大多數(shù)建筑廢棄物需要進行有效的篩選，才能用于再生建材的使用過程中[1]。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計，建筑廢棄物中約有30%的物質(zhì)可以用于直接循環(huán)再利用，其余的物質(zhì)在經(jīng)過加工后，可以進一步用于建筑材料的使用過程中。因此，對建筑廢棄物再生建材的研發(fā)，對于我國的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

2 建筑廢棄物研發(fā)再生建材的重要性

2.1 降低建筑廢棄物的產(chǎn)量

現(xiàn)代建筑在使用的過程中，遵循“建設(shè)、使用、廢棄”的循環(huán)方式，而我國建筑通常為50-70年的使用壽命，建筑工程作為高資源消耗的行業(yè)，直接廢棄會導(dǎo)致大量的資源浪費。對建筑廢棄物進行再利用的過程中，可以進一步將原有的建筑材料進行循環(huán)使用，從而有效減少建筑物的重復(fù)發(fā)生，并避免資源浪費以及建筑廢棄物對環(huán)境所帶來的污染現(xiàn)象[2]。也就是說，在提升再生建材使用率的情況下，建筑廢棄物的產(chǎn)生總量會有效減少，從而提升資源的利用效率。

2.2 資源的節(jié)約與利用

在現(xiàn)代社會發(fā)展的過程中，天然的建材資源最終會面臨枯竭，而建筑工程項目屬于材料消耗較高的行業(yè)。同時，天然建材的開發(fā)與使用會對自然環(huán)境帶來較大的壓力，在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實過程中，必須減少天然建材的使用。再生建材的研發(fā)，可以進一步加強對建筑廢棄物的循環(huán)使用，從而有效減少建筑行業(yè)對天然建材的依賴，在實現(xiàn)資源節(jié)約與合理利用的基礎(chǔ)上，確保建筑工程行業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。

3 建筑廢棄物再生利用的相關(guān)技術(shù)

3.1 建筑廢棄物的預(yù)處理

建筑廢棄物再生利用的過程中，由于建筑廢棄物往往是混雜在一起的，不同的材料其再生利用的方式有較大的區(qū)別。比如混凝土需要區(qū)分混凝土水泥、鋼筋的再生利用。建筑物拆除時，在區(qū)分混凝土、鋼筋的同時，還需要將木材、金屬、玻璃等材料進行有效的預(yù)處理。建筑廢棄物的預(yù)處理通常使用人工篩分、磁力篩分等方式展開預(yù)處理，使其能夠應(yīng)用到后續(xù)的再生工藝中[3]。

3.2 建筑廢棄物的破碎、篩分

在建筑廢棄物中，約有70%左右的材料為混凝土、磚瓦、泥巖等物質(zhì)，通常對其的再生利用需要進行有效的破碎，將材料中的物質(zhì)進行還原處理，或者將其處理至可用于再生材料應(yīng)用的粒徑大小，從而保證其在后期加工過程中的有效使用。現(xiàn)階段，我國在建筑垃圾處理過程中對建筑廢棄物的破碎與篩分，已經(jīng)可以通過一級、二級、三級破碎機針對不同的再生需求進行有效的破碎。同時利用集中化處理的方式，可以有效降低建筑廢棄物破碎、篩分過程中的運輸與工時消耗，并進一步降低再生材料的研發(fā)成本。

3.3 再生建材的研發(fā)、銷售

現(xiàn)階段，我國建筑廢棄物進行再生利用的過程中，可以通過對幾十種材料的再生利用，用于普通建筑、市政工程等建設(shè)過程中。例如廢棄的混凝土、磚石材料，可以在進行破碎篩分后，根據(jù)廢棄材料的強度等級，生產(chǎn)相應(yīng)強度的混凝土砂漿，并通過制備磚塊、墻板等預(yù)制材料，提升其利用效果。而廢棄混凝土中的粗細骨料可以通過固化添加劑，用于公路路面基層的建設(shè)過程中。廢磚瓦則多用于骨料的生產(chǎn)過程中，也可以用于再生磚、墻板地磚等制品的應(yīng)用過程中。而渣土材料通常會在破碎篩分后直接用于樁基填料、基礎(chǔ)的建設(shè)過程中。建設(shè)木材則根據(jù)木材的狀態(tài)，可以選擇直接用于建筑建設(shè)，或者將破損嚴(yán)重的木材用于再生板材、造紙等環(huán)節(jié)中[4]。廢棄的路面瀝青材料，則可以添加再生劑進一步生產(chǎn)再生瀝青混凝土，用于屋面防水等場景中。而廢棄道路的混凝土，可以添加再生骨料或者使用添加劑，制作再生混凝土。金屬材料的再生利用過程中，通常可以直接使用或者進行回爐重造，具有較高的利用效率。而玻璃、塑料、陶瓷等建筑廢棄物，則需要根據(jù)實際的情況進行合理再生。在研發(fā)再生建材的過程中，通過我國再生建材市場將再生建材應(yīng)用到建筑工程中。雖然現(xiàn)階段我國再生建材市場的開發(fā)相對落后，但同時也具有較為廣闊的發(fā)展前景。可以參考發(fā)達國家再生建材市場的活躍性，從而推動再生建材在市場中的循環(huán)使用。

4 建筑廢棄物研發(fā)再生建材的方向

再生建材的研發(fā)過程中，不少建筑廢棄物均擁有可利用的價值，使其能夠為現(xiàn)代建筑行業(yè)提供有效的幫助。需要根據(jù)建筑廢棄物的特點進行針對性的利用和處理，從而避免資源的浪費現(xiàn)象。并在此基礎(chǔ)上建立嚴(yán)格的分類、回收利用措施，從而確保建筑廢棄物可以進行有效的再生。而在實際應(yīng)用的過程中，還需要根據(jù)再生建材的商業(yè)價值進行針對性的研發(fā)，使其符合建筑市場的發(fā)展需求，從而使再生建材可以通過市場進行良好的循環(huán)。

4.1 再生塑化木

塑料廢棄物的再利用過程中，塑料具有較好的可塑性，可根據(jù)塑料的特性，使其形成復(fù)合原料，回收利用的成本相對較低，加工成本也符合市場循環(huán)的實際需求。在對其進行熱處理的同時，使用添加劑進行膠合，可以用于提升木質(zhì)材料的強度與韌性[5]。而再生塑料由于有大量的抗酸堿性、防蟲能力，可以提升木質(zhì)材料的使用壽命以及使用強度。對其的加工也只需要進行加熱、增加添加劑等簡單的處理方式，不需要太高的技術(shù)和人力需求。按照塑料再生的制造標(biāo)準(zhǔn)，可以將塑料廢棄物制成樓梯扶手、桌椅等再生建材，可以有效提升塑料廢棄物的資源利用水平，并提升再生建材的使用價值。

4.2 重造粒片板建材

現(xiàn)代家具使用的板材中，用廢棄木料、木屑進行加工、制成的合板與板材在市場中較為常見，使用樹脂聚合材料對廢棄木料進行處理后制成粒片板，使其具有較高的抗壓強度、密度，并有效控制甲醛的釋放量，使其可以有效應(yīng)用到建筑工程的建材應(yīng)用過程中。根據(jù)相關(guān)檢測的結(jié)果，通過該方式生產(chǎn)的再生建材，在強度、環(huán)保等各項參數(shù)中均可以用于實際的工程建設(shè)。同時，由于該材料主要采用廢棄的木料為材料來源，可以有效降低對自然樹木的砍伐情況。而在利用該材料替代原木板的過程中，能夠達到與原木板相同的板材需求，可以用于家具、電視柜等木制品的制作過程中，降低材料成本的同時，可以有效提升材料的環(huán)保性。在再生粒片板的研發(fā)過程中，可以進一步使用膠結(jié)劑對纖維物質(zhì)表面進行有效的固化，通過高溫加壓處理可以提升立片板的強度和塑性，并利用膠結(jié)劑形成的膠膜，有效提升該材料的使用壽命。

4.3 再生樹脂復(fù)合建材

使用高分子聚醋樹酯作為混凝土膠結(jié)劑的情況下，利用木質(zhì)、灰質(zhì)、塑料等建筑廢棄物，可以有效制成高分子的再生樹脂復(fù)合建材。該建材具有傳統(tǒng)混凝土的強度以及成型性，可以根據(jù)實際的使用需求制造各種復(fù)雜的制品形狀，同時具有更好的可塑性，從而確保建材制品的尺寸符合裝配式建筑的使用需求。該類型再生建材在使用的過程中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強，強度與重量比適中，具有更強的防水效果與穩(wěn)定效果，可以有效應(yīng)用到各種建筑工程中，也是未來再生建材制作的主要方向之一[6]。該產(chǎn)品的開發(fā)可以應(yīng)用到衛(wèi)浴組件、景觀護欄等產(chǎn)品的制作過程中，利用其較高的防水防滲性能，可以保障其良好的使用效果。而在我國建筑廢棄物產(chǎn)量較高的情況下，再生樹脂復(fù)合建材的有效利用，可以進一步提升對成分復(fù)雜建筑廢棄物的處理效率。并在此基礎(chǔ)上，充分利用可回收再生的材料，將其進行商業(yè)化發(fā)展，從而有效減少建筑廢棄物治理的成本支出，并提升再生建材的經(jīng)濟效益。

4.4 再生高壓地磚

石質(zhì)建筑廢棄物可以在破碎、粉碎后制作再生高壓地磚。根據(jù)實際的使用需求，可以將其加工成各種尺寸的地磚產(chǎn)品。在利用建筑廢棄物的同時，再生高壓地磚具有較強的持久性，可用于室外步道、植草磚等環(huán)境的應(yīng)用過程中。而根據(jù)其強度和結(jié)構(gòu)的不同，還可以根據(jù)建筑的需要，對其的形狀進行有效的設(shè)計，并應(yīng)用于景觀建設(shè)的過程中。再生高壓地磚是現(xiàn)階段使用量較大的產(chǎn)品，同時也是對石質(zhì)建筑廢棄物利用較好的再生技術(shù)。在實際處理的過程中，需要將廢棄物進行粉碎，使其的粒徑保持在1～2cm，并作為再生骨料與硅砂、水泥等材料進行混合、攪拌后，使用制磚機壓合成型，根據(jù)不同的使用需求可以對其的形狀、尺寸進行調(diào)整，被用于實際的建設(shè)過程中。

4.5 再生水泥粒片板

再生水泥粒片板的生產(chǎn)過程中，可以使用石質(zhì)、木質(zhì)廢棄物進行相關(guān)的處理，然后制作成再生水泥粒片板，在使用的過程中可以使用水泥進行攪拌，并使用模具進行定型，在生產(chǎn)的過程中還可以施加高壓確保其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其脫模并形成再生水泥粒片板的雛形[7]。為了確保其擁有良好的穩(wěn)定性，還需要對其進行有效的養(yǎng)護。若在生產(chǎn)制備的過程中，有一定的存儲、生產(chǎn)時間限制，就可以采用高溫蒸汽養(yǎng)護加速再生水泥粒片板的固化，使其具有良好的強度與穩(wěn)定性。

5 建筑廢棄物再生建材研發(fā)的成功案例

我國在2008年經(jīng)歷汶川地震，導(dǎo)致災(zāi)區(qū)產(chǎn)生1.15億噸的建筑垃圾。在災(zāi)區(qū)面臨全面重建的過程中，為了減少建筑垃圾處理的負(fù)擔(dān)，并避免建筑垃圾、建筑材料運輸所帶來的成本問題，汶川地震的災(zāi)后重建全面使用再生建材進行建設(shè)。根據(jù)相關(guān)部門發(fā)出的文件，汶川地震產(chǎn)生的建筑垃圾均通過資源化利用，實現(xiàn)再生建材的全面使用。在2009年到2010年的災(zāi)區(qū)清理重建過程中，建筑廢棄物的再生利用率達到了70%，成為我國最典型的建筑廢棄物再生建材研發(fā)、使用案例。

6 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我國建筑廢棄物再生利用的過程中，已經(jīng)具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)濟基礎(chǔ)。在國家可持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略的支持下，我國不斷推動循環(huán)經(jīng)濟的有效發(fā)展，特別是作為資源消耗大戶的建筑行業(yè)，建筑廢棄物的循環(huán)再利用成為未來行業(yè)發(fā)展的重要核心。為了進一步提升再生建材的利用水平，應(yīng)當(dāng)進一步加強建筑廢棄物的再生建材研發(fā)，并為我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展可靠助力。