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建材工业属典型的资源依赖型工业。目前我国已成为世界最大的建材生产和消费国，其能源消耗总量位居各工业部门的第三位。进入新时期，它一方面大量消耗能源，同时又潜含着巨大的节能空间。在其生产过程中虽污染环境，却又是消纳工业和生活固体废弃物总量最多、为节能减排和保护环境做出重要贡献的产业。随着我国经济建设的迅猛发展，建材产业做为经济建设的重要基础材料工业，取得了飞速发展。与此同时，由于城市化进程的加快，城市规模的不断扩大，也伴随着建筑垃圾的产生和排放不断增加，我国每年仅建筑垃圾的产生量就达2×109t左右。如此之多的建筑固体废弃物日积月累被大量排放，不能加以处置消纳，加剧了对生态环境和土地占用的压力，垃圾围城之势日益严重。目前，对城市建筑垃圾主要以填埋和露天堆放的方式进行处置，而采用这些方式处理的垃圾会阻断土壤生物链，对土地造成永久性危害，造成大量土地占用和资金及人力浪费，也是未来的隐患和污染源，同时又是一种资源的极大浪费，经济损失尤为巨大。我国对建筑垃圾的研究应用处于刚刚起步阶段，涉及法规、政策、技术、管理、社会环境与基础研究工作滞后，在建筑垃圾管理方面多强调“无害化”，而对“资源化”缺乏详细的要求和规定。然而，如何处治建筑垃圾已成为关系到国计民生的大事，是21世纪城市不可忽视和政府面临迫切需要解决的问题。
我市生活及建筑垃圾年排放约2×106t之多，其中建筑垃圾占40%左右，主要以简单填埋和露天堆放进行处理外，无序倾倒和偷排现象普遍存在，垃圾围城日渐严重，对城乡及周边环境造成了严重污染和处理压力，原有的4座垃圾排放场已“服役”期满。为此，今年市政府计划投资近亿元，占地近千亩，在我市启动建设两座建筑垃圾处理场，仍采用以填埋的方式进行“无害化”处理。为了改善生态环境，最近市政府又出台了《兰州市建筑垃圾管理办法》第4号政府令，建筑垃圾处置和管理工作开始步入法制化程序。
为了提高资源综合利用水平，破解建筑垃圾围城困局，2000年我们首次开展了建筑垃圾循环再生利用的实践工作，经过数年的不懈努力，通过生态设计，成功研发出性能优、功能多、耐久性好的轻质复合自保温砌块。并以此为核心，率先进行了项目转化，建成了年产5×104m3轻质复合自保温砌块中试生产基地。不消耗天然资源、利废率达85%以上，低能耗及节能不污染环境等清洁生产工艺技术国内首创，成为国内首家实质性资源化建筑垃圾等固废物，研发和生产节能生态新型墙材的企业。项目通过了省科技厅、省经委、省建设厅主持的成果及产品鉴定，技术达到了国内领先水平。项目在回收方式、加工处理技术、固废物的选用及复配技术，混合制备工艺、制品结构设计、成型工艺、保温隔热性能以及养护等工艺技术取得了重大突破。为建筑垃圾资源化、减量化、无害化和商业化技术提供了重要的技术支撑，被科技部等五部委评为“国家重点新产品”，荣获国家建筑材料科学技术进步奖，并获得了国家发明专利。
1.1胶凝材料
采用普通硅酸盐水泥，P0.42.5。
1.2硬质轻骨料
本骨料采用回收的建筑废弃烧结砖（瓦），经破碎筛分成所需的粒径，用来作为粗骨料和细集料，将其替代天然砂石骨料使用。回收的废砖料见图1。
破碎废弃砖骨料化学及物性能见表1、表2。
试验结果表明，废弃烧结砖骨料属硅酸盐类硅质材料，密度小，颗粒强度高，吸水率较低，软化系数高，其抗冻性能非常好，具有微孔结构和颗粒效应。透水性好，遇水不冻涨，不收缩。在潮湿状态下，对强度无影响，性能优于黏土，是一种强度高、化学稳定性好的轻骨料。性能符合GB/T1731.1-1998普通轻集料技术指标。
1.3功能性材料
为了提高制品的保温、隔热性能，降低材料的密度，本研究选用了废旧聚苯乙烯泡沫塑料作为功能性调节材料，将其回收后，采用高速粉碎方法，制成所需的颗粒，体积质量为15Kg/m3~17Kg/m3;导热系数为0.047W/(m•k)。
1.4增强纤维材料
为增强制品强度，降低容重和改善材料的热工性能，采用了植物纤维秸秆。秸秆纤维是一种天然纤维素纤维，其化学成分及性能见表3。
表3麦草秸秆的化学成分、密度及导热系数
1.5填充材料
为提高轻骨料混凝土密实度和制品强度，改善拌和料的工作性及外观质量，降低成本，选用电厂II级粉煤灰。
1.6掺和料
采用增强减水剂。碱性激发剂等外加剂。在了解和掌握上述固废材料性能及特点的基础上，研究再生骨料混凝土对稳定材料结构强度及耐久性是非常重要的。2.1再生骨料混凝土配合比及物理力学性能（见表4）
表4再生骨料混凝土配比及物理力学性能
试验发现，再生骨料混凝土全部采用破碎砖时的流动性、黏聚性较差，成型困难。由于破碎后的骨料多棱角、表面粗糙，骨料之间的滑润效果不及天然骨料的混凝土，产生较大的摩阻力，和易性、流动性明显变差。通过掺加适宜的塑化剂和适量的粉煤灰，并采取骨料予湿等技术措施，大大改善和提高了拌合物的黏聚性、保水性、流动性等工作性能，满足制品成型工艺要求。结果表明，再生骨料混凝土采用了增强高效减水剂、活性矿物原料，制备全级配再生砖集料，配制的再生骨料混凝土28d强度可达40MPa~50MPa，低密度、耐久好技术上是可行的。是理想的强度高、水稳定性好的轻骨料混凝土材料。
2.2轻质复合保温砌块混凝土试验研究
本项目所采用多种固废物的自身特性与胶结料的聚合强度，对轻骨料混凝土的各项性能的影响是至关重要的。由于材料种类多，制约和影响因素多，结构体系复杂，研究形成一个稳定的结构系统，并满足产品生产和质量要求，成为重点突破的技术关键。经过大量的探索与试验，掌握了适合制品生产工艺要求的配比技术。轻质复合保温砌块混凝土结构见图2。混凝土性能试验结果见表5。
研究表明，该混凝土质轻、强度高，收缩量小，抗冻等耐久性能好，是一种优良的轻集料混凝土，完全能满足制品设计对轻骨料混凝土的技术要求。
3生产工艺
3.1生产工艺流程
3.2主要工艺参数
配制再生骨料轻质混凝土体积质量1300~1400Kg/m
骨料含水率>60%
搅拌时间>5min
混凝土坍落度<10mm
成型周期18~20s
静停湿热养护>24h
3.3轻质复合保温砌块的性能指标
3.3.1物理力学性能
轻质复合保温砌块规格以390×190×190(mm)为标准块作为检测规格。按照GB15229-94方法进行抽样检。结果见表6。
表6轻质复合保温砌块物理力学检验结果
注：表中数据结构有甘肃省建材产品质量监督检验站现场抽样检测。
3.3.2放射性核素检测（见表7）
3.3.3砌块的热工性能及干缩值
经测试，该砌块材料的导热系数为0.145W/(m•k)，传热系数0.70W/(m2•k)。干燥收缩0.23mm/m。检测结果表明，利用建筑垃圾等固废物所合成的轻质复合保温砌块密度小、强度高、热工性能优、耐久性好、安全可靠，各项性能指标满足第二步节能（节能50%）建筑的使用要求。
随着国家对节能建筑标准强制执行力度的加大和对节能标准的不断提高，由二步建筑节能（50%）向三步建筑节能（65%）推进。从建筑领域节能减排和可持续发展的实际出发，提出了以北京等4个直辖市和省会城市率先进入第三步建筑节能的要求。为此，我们在轻质复合保温的基础上，对进一步提高墙体保温、传热和热惰性指标水平等进行了重点研究，通过改变砌块孔结构，采取固废物合成砌块基材在两侧，聚苯乙烯绝热材料在中间的夹芯高效保温结构这一更为先进的技术路线，绝热层可根据节能设计要求来调节其厚度，使其达到更高的节能效果。产品结构见图3。
图3产品结构图
由于聚苯保温材料虽有一定的隔热、保温性能，但热惰性指标和蓄热性能较差，用其解决隔热往往难以满足建筑节能要求。所以，主体结构材料选择热惰性指标好、蓄热系数大的重质骨料是最有效的解决方案。使其成为理想的自保温复合砌块。而且不用外贴（抹）其他保温材料，墙体砌筑后既达到节能65%的要求，消除外贴隐患，同时又能防火减灾。
3.3.4产品砌体热性能见表8
4轻质复合自保温砌块墙材特点
（1）质轻、强度高，抗震性能好。
（2）隔热与保温性能好，不用现场再贴（抹）保温材料即可达到节能建筑65%的标准要求。
（3）与砂浆层相容性好，抹灰不需特殊处理，粘接力强，质量易保证。
（4）复合材料体积稳定性好、墙体不产生空鼓、开裂等现象。
（5）制品吸水率低、软化系数高，耐水及抗冻性好，使用长期耐久。
（6）产品多样、功能多，按使用要求、可制成非承重、承重砌块或多孔及实心砖等多用途产品，使用范围广，其他墙材难以实现。
（7）施工简单效率高，外墙风格灵活不受限制。性价比高，建筑造价低。
（8）适应性强、适合全国推广应用，不受地域条件限制。具有十分显著的生态环境与资源高效循环再利用的综合能效。
5适用范围
适用于中、高层公共与民用建筑框架（剪）结构的内、外墙及承重墙体，阳台隔断、栏板及女儿墙、地下室等围护结构。适用于工业厂房、仓库、钢结构及有保温要求的围护墙体，用于旧房改造、加层等围护结构。产品已在省内高层、多层及厂房等建筑工程中应用500多万平方米，取得了良好的应用效果。
6结束语
企业从消纳围城的建筑垃圾和发挥生态效益的理念出发，设计了综合利用的技术方案，提出了利用建筑垃圾再生轻骨料及混凝土配比技术方法；研发了再生轻骨料混凝土及其节能墙材；提出并设计了建筑垃圾复合生态墙材制品的生产工艺；生产的产品各项物理力学性能和热工指标符合国标要求。其成果在企业迅速转化为生产力，实践了“3R”循环原则，开辟了我国建筑垃圾“资源化”的新途径，形成了具有自主知识产权的技术，填补了该领域一项空白。提前为建筑垃圾成为可利用资源与深度开发提供了重要的技术支撑。
建筑垃圾再生技术核心内容是将建筑垃圾中可再生的部分，通过相应的技术措施和方法，加工成多种工业原材料及产品，大幅降低不可再生垃圾排放量，形成良性循环，达到环境保护、节约资源、废弃物再生利用和生态经济合理等综合效果。建筑垃圾资源化技术的研发及工程应用，不仅能有效地提高资源、能源利用效率，而且可保护生态和促进经济发展，对发展循环经济、节能减排和可持续发展以及促进绿色生态建筑等方面有重要的意义。
发展轻质高强、具有保温隔热功能、节能利废的环保型新型墙材已成为建材行业的热点，是当前节能建筑的急需。
参考文献：
【1】王长生.再生黏土砖混凝土性能试验【J】.房材与应用2001（1）.
【2】王长生.轻质复合保温砌块的研究开发【J】.建筑砌块与砌块建筑，2001（1）.
【3】王长生，霍曼琳.轻质复合保温砌块的研制【J】.墙材革新与建筑节能，2004.（2）.
【4】张认为，孙铁石，崔源声.循环经济与中国建材产业发展【M】.北京：中国建材工业出版社，2005年7月第1版.
