建筑垃圾的综合利用

据最新统计结果显示，我国每年的建筑施工面积已超过6.5亿m2，但随之而来的建筑垃圾也与日俱增。目前，我国每年建筑垃圾的数量已占城市年垃圾总量较大的比例，成为废物管理中的难题。就目前而言，绝大部分的建筑垃圾均未经过任何处理被运到郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理。这种处理方式不但占用了大量的耕地和建筑资金，而且在清运和堆放过程中产生的遗撒和粉尘、灰尘飞扬等问题，又加重了环境污染，给社会环境造成愈来愈难以承受的压力。而且简单遗弃建筑垃圾也不符合资源的可持续发展战略，是对自然资源的极大浪费.可见，传统的处理方法（如露天堆放、填埋、焚烧等）已不再适应建筑垃圾的迅猛增长，且不符合可持续发展的战略。在实际施工中，据测算，材料实际耗用量比理论计划用量多出2％-5％，这表明，建筑材料的实际有效利用率仅达95～98％，余下的部分大多成了建筑垃圾。建筑垃圾是一个比较笼统的概念，但大多为固体废弃物，虽然不同结构类型的建筑所产生的建筑垃圾组成成分的含量有所不同，但基本组成成分是一致的，主要有：落地灰、碎砖头、混凝土块（包括混凝土熟料散落物）、废钢筋、铁丝、木材及其它少量杂物等构成。而落地灰、碎砖头、混凝土块在垃圾中占90％以上。有关资料显示，经对砖混结构、全现浇砼结构等建筑类型的施工材料统计分析，每1万m2的建筑施工中，会产生500-600t的建筑垃圾。按此推算，我国每年仅建筑施工就产生超过4000万t的建筑垃圾。由此可见，建筑垃圾的综合利用成为社会急需研究和解决的重要课题，国家有关部门和有实力的施工企业应投入必要的资金和人力，专项开展建筑垃圾的综合利用和相关成套破碎设备，其研究与开发利用已势在必行。 
1建筑垃圾的再生利用机理及和加工 
1.1建筑垃圾的再生利用机理 
通过对建筑垃圾的组分分析发现，建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后，大多是可以作为再生资源重新利用的，如废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属，经分拣、集中、重新回炉后，可以再加工制造成各种规格的钢材；废竹木材则可以用于制造人造木材；砖、石、混凝土等废料经破碎后，可以代砂，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等，还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。根据国外成熟的技术，建筑垃圾中有15％可经综合处置后生成再生建筑原材料，重新用于城市建设；80％的挖槽土方可用做工程回填、铺设道路、绿地基质等；只有5％左右的有害有毒弃料和装修垃圾暂时没有再生利用价值。可见，综合利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。 
1.2建筑垃圾的加工 



对建筑垃圾进行收集后，运送到加工点堆放，然后进行翻晒晾干，干透率要求达95％以上，垃圾湿度过大，不利于筛拣和破碎。过筛分拣主要是将垃圾中的废钢筋、铁丝、木材及其它杂物拣去，同时，对废渣中的碎砖块也分拣出来分别堆放，以便加工出不同的再生骨料。破碎采用的机械方法，根据工程用料需要的细度，用破碎机进行破碎。投料破碎时，碎砖块与混合料分别破碎，碎砖块破碎出细骨料，废混凝土破碎出粗、细骨料。 
2国内、外建筑垃圾综合利用的发展动态 
2.1国外建筑垃圾综合利用的发展动态 
建筑垃圾采用科学手段，使之具有再生资源的功能。日本、美国、德国等工业发达国家的许多先进经验和处理方法很值得借鉴。 
（1）政策扶持、法律保障。发达国家制定了产业政策扶持和国家的法律法规保障来确保建筑垃圾的再生利用。日本由于国土面积小，资源相对匾乏，因此，十分重视将建筑垃圾作为可再生资源而重新开发利用。日本政府在1977年和1991年先后颁布了《再生骨料和再生混凝土使用规范》和《资源重新利用促进法》，以法律的形式规范了了建筑垃圾的处理和重新利用。而且在观念上将建筑垃圾定义建筑副产物。目前日本对于建筑垃圾的重新利用率就已达到了50％以上。日本的建筑垃圾采用机械和人工方法，按木材、纸片、混凝土、塑料、金属等分类，分粗选和细选2个过程。 
美国政府制定的《超级基金法》规定：“任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾卸”。美国的沥青路面现场热再生技术已经相当成熟，在美国的路建设中，50％采用沥青混凝土再生料，平均直接建设成本下降20％以上，对能源和环保等产生的间接社会效益巨大。 
（2）技术的发展。日本的清水建设公司和东京电力公司研究开发了废旧混凝土砂浆和石子的分离技术，使这些废弃材料得到合理有效的利用。该技术首先将混凝土废料破碎成小于40mm的颗粒，再在300℃温度下进行热处理。然后，在特殊机械作用下使这些废料相互碰撞、摩擦，达到水泥砂浆与石子的分离。石子分离后又恢复到天然骨料的状态，可生产新混凝土。分离出的砂浆则可用于路基的稳定化处理。

韩国一家装修公司最近开发成功从废弃的混凝土中分离水泥，并使这种水泥能再生利用的技术。这项技术目前已经在韩国申请专利。该公司将从明年下半年开始批量生产这种再生水泥。这家名为“利福姆系统”的公司说，他们首先把废弃混凝土中的水泥与石子、钢筋等分离开来，然后在700℃的高温下对水泥进行加热处理，并添加特殊的物质，就能生产出再生水泥。据称每100t废弃混凝土就能够获得30t左右的再生水泥，这种再生水泥的强度与普通水泥几乎一样，有些甚至更好，符合韩国的施工标准。而且这种再生水泥的生产成本仅为普通水泥的一半，而且在生产过程中不产生二氧化碳，有利于环保。韩国平均每天都产生5万多t废弃混凝土，而且水泥的原料石灰石资源也正在枯竭，因此，这项技术不仅有利于解决建设中的废弃物问题，还能解决大理石等资源短缺问题。 
德国的干馏燃烧垃圾处理工艺，可以使垃圾中各种再生材料干净地分离出来，再回收利用。 
2.2国内建筑垃圾的利用现状 
近些年来，上海、北京等地区的一些建筑公司对建筑垃圾的回收利用作了一些有益的尝试。1990年7月，上海市第二建筑工程公司在市中心的“华亭”和“霍兰”两项工程的7幢高层建筑（总建筑面积13万m2，均为剪力墙或框剪结构）的施工过程中，将结构施工阶段产生的建筑垃圾，经分拣、剔除并把有用的废渣碎块粉碎后，与标准砂按1：1的比例拌合作为细骨料，用于抹灰砂浆和砌筑砂浆，砂浆强度可达5MPa以上。共计回收利用建筑废渣480t，节约砂子材料费1.44万元和垃圾清运费3360元，扣除粉碎设备等购置费，净收益1.24余万元。1992年6月，北京城建（集团）一公司先后在9万m2不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中，回收利用各种建筑废渣840多t，用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼地面和混凝土垫层，使用面积达3万多m2，节约资金3.5万余元。通过建筑垃圾的综合利用，这两家建筑施工企业不仅获得了可观的经济收益，同时还促进了施工现场的文明化、规范化和标准化管理。在施工现场只需配置1台或数台粉碎机，即可将建筑垃圾中的废渣就地处理、就地使用完，大大减轻了外运负担。2002年上海成立了国最大的建筑垃圾制砖厂，利用建筑垃圾来制砖一渣土砖。 
河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种“用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术”，在综合利用建筑垃圾方面有了突破性进展。该项技术是采用旧房改造、拆迁过程中产生的碎砖瓦、废钢渣、碎石等建筑垃圾为填料，经重锤夯扩形成扩大头的钢筋混凝土短桩，并采用了配套的减隔振技术，具有扩大桩端面积和挤密地基的作用。单桩竖向承载力设计值可达500～700kN。经测算，该项技术较其它常用技术可节约基础投资20％左右。 
郑州大学毋雪梅等将废弃混凝土和混有砂浆的废弃碎砖块分别磨至不同细度作为矿物掺合料部分替代水泥，研究表明：未加激活剂情况下，掺量在10％内，不降低水泥力学性能。甚至能略微提高水泥的力学性能，尤其是早期强度。当取代量超过20％后，力学性能明显下降，但对水泥的物理性能影响不大，并且标准稠度用水量的降低有利于混凝土的工作性。 
盐城工学院的张长森将建筑垃圾中无机渣作为水泥混合材，研究表明：粉磨后的无机渣掺入到细磨的P•Ⅰ型硅酸盐水泥中，水泥比表面积为432.2m2/kg时，掺入20％无机渣的水泥胶砂抗压强度可达54.1MPa，且凝结时间、安定性等指标均达国家标准。 
河南宇泰机械制造有限公司为迎合解决这一环保、废物再生利用，经过多年潜心实践研究，同诸多的科研院所、大专院校联手技术合作、研究，成功地解决了建筑垃圾废物再用项目—利用建筑垃圾生产标砖、多孔砖、空心板、空心砌块等产品的成套设备及技术。与传统粘土砖相比，具有无可比拟的优势，符合新型“绿色建材”墙体产品。 
3我国建筑垃圾的综合利用的建议 
3.1制定出台相应法律法规 
借鉴日本、美国等发达国家的成功经验，相应的制定出更加详细的法律、规范来规范建筑垃圾的处理。虽然我国1995年11月颁布了施行了《城市固体垃圾处理法》，规定产生垃圾的部门必须交纳垃圾处理费。这是从我国国情和当时技术条件考虑，在当时确实是一种限制建筑垃圾大量产生和排放的有效措施。但应该看到这种收费办法，并不能从根本上堵住产生大量建筑垃圾的源头，而且它并没有涉及到对建筑垃圾的重新利用问题。随着我国改革开放的进一步深化，我国对建筑垃圾的处理和重新利用已有了一定的物质基础，因此，我国有必要修改或者重新立法来规范建筑垃圾处理以及重新利用。据悉，北京、青岛等一些大城市现已在着手制订这方面的建筑垃圾管理办法。 
3.2产业政策扶持 
国家应在建筑垃圾综合利用方面制定和出台相应的优惠政策，鼓励建筑企业和科研单位立项开展研究与开发目前我国已有多家企业和科研单位开发出重新利用建筑垃圾的科研成果或设备，获得了良好的经济和社会效益。河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种用建筑垃圾夯扩超短异型桩加固处理新技术，在综合利用建筑垃圾方面有了突破性进展。该技术充分利用了天然地基的地表硬壳层和浅部较好土层，力改传统的地基加固处理观念，避软就硬，以建筑垃圾为填料，采用特殊工艺和专利施工机具，在地表及以下数米的范围内，夯扩成阶梯型人造持力层，运用天然土体对夯填料的约束机理和能量累积原理，将软弱地基进行加固挤密。它很好地解决了软土或填土地基无浅部持力层的难题，不仅可使桩长缩短到仅为数米，而且大幅度地提高单桩的承载力，单桩竖向承载力设计值可达500～700kN。该技术可以消纳大量的建筑垃圾、废渣等危害环境的废弃物，变废为宝，保护环境，利国利民。在成桩过程中，具有无污染、无噪声、低震感等特点。经测算，该项技术较其它常用技术可节约基础投资20％左右。

3.3转变观念 
将建筑垃圾视作“建设副产品”，从以往传统的“自然资源－产品－垃圾”转到“自然资源－产品－再生资源”的循环利用思路上来，大力研究和发展资源化－垃圾建材（又称为绿色建材，生态建材）。综合国内外建筑垃圾的处理方法得出：建筑垃圾最安全有效的处理方法就是把它当作可再生资源重新利用生产建筑材料。因为建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后可以作为再生资源重新利用，如：废钢铁经分拣、集中，重新回炉后可以再加工制造成各种规格的钢材；废混凝土通过破碎、筛分、洁净后，可制成一定粒径的再生粗骨料和细骨料代替天然砂石用在钢筋混凝土结构中。 
3.4推行建筑垃圾集中处理，以城市为单位，在一定的范围内建立建筑垃圾场 
建筑垃圾场的位置由城市规划部门确立。设立建筑垃圾场的目的是实现建筑垃圾的再利用、阻断工业污染垃圾（工业污染垃圾由产生垃圾的单位单独处理）的进入有效途径。建筑垃圾场确立以后，无论是新建、改建、拆除的剩余建筑垃圾，施工单位必须运往建筑垃圾场。建筑垃圾场有磕石机、过筛机、绞车等机械设备，经过磕、筛、选后分类出能可重新利用的各种粒径的砂子、石子等建筑材料以及种植土，或就地建一个预制构件厂，生产混凝土构件。对于分离后无法利用的建筑垃圾，或把、或填、或堆积，就地整型，栽树植草。这样几年下来，政府投入很少资金，就会形成公园或绿化带。但要实现这一目标，还有很长的路要走，它不但需要国家立法规范建筑垃圾的重新利用，而且要求建筑单位自觉遵守《城市建筑垃圾管理规定》，禁止乱倾倒建筑垃圾，同时各行政部门也要加强管理。 
综上所述，综合利用建筑垃圾的途径是多种多样的，我们应当根据各地的具体情况，因地制宜地开展这项工作。 
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