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香港的建筑工业每天产生大约5.2万t建筑废物，这些建筑废物大部分都倾倒到公共堆填区和填土区，而据政府有关部门的估计，堆填区和填土区在不到十年的时间将殆尽。随着经济的高速发展，在国内的很多大城市，建筑工业产生的废物也已经变为公害。这些废物不仅对环境造成严重的破坏，而且正在和人类争夺生存的空间，严重影响国家的可持续发展。因此，开发减少、回收和利用建筑废物的新技术已迫在眉睫。
建筑废物主要产生于旧建筑物的拆迁和新建筑物的建造过程中，因此，减少建筑物就必须在拆迁和建造工程中，采用先进的管理技术和拆迁建造技术。众所周知，建筑废物一般由混凝土碎块，粘土砖和瓷砖，砂和灰尘，木屑，塑料和废纸，废金属等组成。混凝土碎块通常是建筑废物的最大组成部分，经过破碎筛分的混凝土碎块可以被用来替代混凝土中的天然骨料或者被用来做道路的基础。这一类型回收材料就叫做循环再生骨料。循环再生骨料在一些欧美发达国家的建筑工业中已经成功应用，但是主要应用在非结构混凝土和道路的基础上，在结构混凝土中的应用有限，通常只有混凝土粗骨料的20％是循环再生骨料。这主要是由于循环再生骨料与天然的骨料相比强度低，多孔和有较高的吸水率。这就要求在配制混凝土时多加水来增加其流动度从而导致硬化混凝土的干缩率和蠕变增加。为了克服循环再生骨料再利用的这一困难，香港理工大学经过研究已经开发出了利用机压成型的方法制造混凝土隔墙砖和铺路砌块的专利技术。同时研究发现利用常压蒸气养护技术可以提高循环再生骨料在结构混凝土中的利用率。文章主要介绍在建筑物拆迁和建筑工程中减少建筑废物的新技术和可持续循环利用再生骨料的新技术。
1减少建筑废物的新技术
建筑废物的组成是泥土（25％～35％），石头和混凝土（10％～40％），木头和竹片（10％～20％），粘土砖和瓷砖（2％～8％），金属（2％～6％），其他为纸、纸板和塑料。一般地，建筑废物的产生主要在旧建筑物的拆迁和新建筑物的建造过程中，因此，要想减少建筑废物就必须从这2个过程入手，采用先进的管理和施工技术。
1.1建筑物的拆迁
采用选择性的毁坏技术可以有效的减少建筑废物的产生，它是一种与建筑工序相反的技术，其步骤如下：1）内部的剥离与清洁；2）毁坏建筑物；3）毁坏后材料尺寸的减小与分离；4）从工地上拖走建筑废物。
1.2建造新的建筑物
在建造新建筑物的过程中要有效的减少建筑废物，必须采取以下的方法：1）结构设计和建筑材料的使用尽量标准化；2）减少建筑工地上的零时工作；3）避免建筑后期的设计改动；4）采用最简单的设计。结构设计和建筑材料的标准化非常重要，因为大约10％的建筑废物是建筑物建造过程中建筑材料的切割造成的，其中建筑模板（3％），瓷砖（2.7％），隔墙砖（2％），轻骨料混凝土（1.8％），钢筋（0.5％）。减少建筑工地的零时性工作主要是指利用预制构件和系统模板减少废物和减少开发组合工地的形成和基础设计。详尽和简单的设计可以减少材料使用中的废物并可以避免建设期的错误。
在建筑工地之外减少建筑废物的有效方法是预制构件，因为废物在预制件厂更容易处理。在香港预制构件己经被大量的应用在高层建筑上。预制构件的使用必须在设计阶段熟练的了解和掌握，并尽早做好计划。建造新的建筑物可最大限度减少建筑废物的方法是建造模式建筑，它可以自由拆迁，并不会产生废物，但高层建筑还需要做研究。
2可持续循环利用再生骨料的新技术
2.1天然和循环再生骨料
天然骨料和循环再生骨料被应用在本技术中，天然骨料是破碎的花岗岩，循环再生骨料是从香港屯门38区循环再造厂取得的。2种骨料的粒径是英国标准筛的20mm和10mm。细骨料是天然河砂。它们的物理性质列于表1。文中应用的水泥为普通硅酸盐水泥。
2.2利用循环再生骨料制造铺路砌块
1）配合比设计设计了6个配合比组用来做实验。它们的编号分别为A、B、C、D、E、F。其中A组骨料对水泥的比（A/C）为5/1。B组骨料对水泥的比（A/C）为4/1。其它4组（C、D、E、F）骨料对水泥的比（A/C）为3/1。另外D组含有0.5％水泥重量的防水剂，E组含有0.6kg/m3玻璃纤维，A、B、C、D、E组中骨料的比率是相同的，10mm的再生骨料含量为20％，小于5mm的再生骨料含量为60％，河砂占骨料的20％。F组所有骨料是河砂。所有的产品都是在香港本地的砖厂生产。
2）测试与测试结果按照香港建筑标准和澳大利亚标准测试的铺路砌块的各项指标列于表2。从表2中可以看出，所有配合比砌块的抗压强度完全达到了标准的要求。配合比A的劈裂强度略低于标准的要求。所有配合比砌块的耐磨性能和防滑指标都达到了标准的要求。但是吸水率的变化较大，冷水的吸水率只有配合比D和F达到了标准的要求，热水的吸水率使用再生骨料的砌块都高于标准的要求。这就需要进一步研究开发新技术以降低砌块的吸水率。
表2各种铺路砌块养护至28d的性能测试结果
2.3利用循环再生骨料制造结构混凝土
1）配合比设计制造了2组混凝土，它们的水灰比分别为0.55和0.45，对应的水泥用量分别是410kg/m3和400kg/m3。循环再生骨料取代天然骨料的量为0、20％、50％和100％。在每个系列的混凝土中，10mm骨料和20mm骨料的比例为1/2。2个系列混凝土的配合比分别列于表3和表4。
表3第1组混凝土的配合比
表4第2组混凝土的配合比
2）样品的准备对每组的混凝土分别浇铸了100mm×100mm×100mm的立方体和70mm×70mm×285mm的棱柱体试样，用来测试混凝土的抗压强度、干缩。样品利用2种养护制度进行养护。标准养护的样品浇铸后在空中养护24h后拆模，然后放入标准养护箱养护至测试龄期。常压蒸气养护的样品按照图1所示的养护循环养护后拆模，然后放入标准养护箱养护至测试龄期。
图1 1d养护循环周期
3）结果与讨论
（1）混凝土的抗压强度2组混凝土的抗压强度列于表5和表6。每个数据都来自3个测试的平均值。结果表明，2组混凝土的强度随着再生骨料含量的增加而减小，水灰比越低，减少的数值越大。从表5和表6可以看出，在养护期是1d时，采用常压蒸气养护制度，2组的混凝土的强度都高于采用标准养护制度养护的混凝土。但是28d和90d的抗压强度蒸气养护的比标准养护的低，就是说，蒸气养护制度对混凝土的后期性能有一定的破坏作用。然而，这种破坏作用随着再生骨料的增加而减小，可以看出，当混凝土中粗骨料为100％再生骨料时，其抗压强度减少最小。这可能是由于再生骨料有较高的空隙率，这些孔减少了蒸气养护过程中混凝土中的气体排出而留在混凝土中的孔隙率。
（2）混凝土的干缩2组混凝土在112d的干缩值列于表7和表8。结果表明，随着再生骨料含量的增加，混凝土的干缩值增加。但是，蒸气养护降低混凝土的干缩。这主要是由于蒸气养护使混凝土中的水泥提前反应，从而减少了混凝土中的净浆。随着水灰比的减少混凝土的干缩减小。
表5第1组混凝土的抗压强度
3结论
a.选择性地拆除旧建筑物，可以对拆迁的建筑废物分类，不仅可以减少建筑废物的数量，而且可为建筑废物的持续循环利用带来方便。
b.采用标准化建筑，多利用预制建筑构件，利用可循环利用的建筑模板，可以大大减少建造建筑过程中的建筑废物，应该加以推广应用。
c.采用机压成型的方法制造混凝土隔墙砖和铺路砌块，各项测试指标达到了英国标准的要求，可以无选择的100％利用循环再生骨料，是一种持续循环利用建筑废物的好方法。
d.利用常压蒸气养护的方法制造混凝土预制件，对再生骨料混凝土的破坏作用最小，既可以提高循环再生骨料在混凝土中的应用率，又可以减少建筑工地上的建筑废物，是建筑废物可持续利用的有效方法之一。
e.与发达国家和地区比较中国内地在建筑废物的回收利用上相对滞后，要适应国家可持续发展的战略，建筑工业必须在废物的回收和利用上开发出先进的科学技术。
参考文献略
