谈都市区建设进程中的建筑垃圾生态化利用

2012-04-10边华英段爱萍

河南建材 2012年6期

边华英段爱萍刘东韩铭

1河南建筑材料研究设计院有限责任公司（45000 2）

2河南省科学院质量检验与分析测试研究中心（45000 2）

现阶段，郑州配合中原经济区建设目标，正在实施都市区发展战略、构筑“一区两城”。新战略的实施必然伴随着一系列工程建设的投入和建设规模的加大加快，加之新型城镇化建设，拆旧建新是目前的常态。所以，大量建筑垃圾的生态化再生利用成为当务之急。

目前，绝大部分建筑垃圾未经处理就被直接运往郊外或乡村，进行简单的露天堆放或填埋。既耗用大量的土地征用费、垃圾清运费等，又在清运和堆放过程中的遗撒和粉尘飞扬等问题又造成了严重的环境污染，不符合可持续发展战略，是对资源的无视和极大浪费。如果能就地或就近对建筑垃圾进行资源化、生态化处理，制成新的生态建材则是上策。

1 西方发达国家的建筑垃圾生态化处理经验

发达国家在建筑垃圾处理方面大多实行“建筑垃圾源头削减策略”，即在建筑垃圾形成之前，就对建筑垃圾资源化处理途径进行了研究，并通过科学管理和有效控制将其减量化。

日本在建筑垃圾资源化方面做得非常好，政府制定了相应的法案。1991年制定了《资源重新利用促进法》，规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾，必须送往“再资源化设施”进行处理.日本建设省于1997年10月7日规定，在施工中建设工地所产生的混凝土块和污泥土等建筑垃圾，要实现资源再利用。还制定了“建设资源再利用推进计划”和“建设工程材料再生资源化法案”。法案规定，在新建和拆除建筑物时，要把混凝土、木材、玻璃等建筑材料，在现场分类收集，并进行资源再生利用，并把这作为建筑物业主及拆除解体商的附加义务。有统计日本2000年建筑垃圾资源再利用率达80%。

德国基本在每个地区都有大型的建筑垃圾再加工综合工厂，仅在柏林就建有20多个。1998年8月德国钢筋委员会提出了 “在混凝土中采用再生骨料的应用指南”。法国、英国、美国对建筑垃圾生态化利用也都有相应的规定和研究，并有很多成功经验。

2 重视建筑垃圾生态化处理

这些年我国的发展速度非常快，无论是住宅还是商业地产、各地新区、开发区、物流园、产业园，产业集聚区建设规模都很大,建设速度非常之快，加上新型城镇化和棚户区改造的拆旧建新，产生的建筑垃圾是一个呈几何级数增长的亟待解决的问题。结合郑州都市区发展战略，我们必须高度重视并尽快解决建筑垃圾带来的生态环境问题和资源浪费问题，本着生态化处理、可持续发展的方针，借鉴和学习发达国家在建筑垃圾处理方面的经验，尽快在本地区建立建筑垃圾生态处理加工厂，希望一些部门尽快做到以下几个方面:

1）政府将生态环境目标纳入战略规划，将可持续发展作为全社会和建筑业发展的内容，并为此采取相应的措施。加强环保宣传，高度重视生态环境发展问题。转变观念，大力研究和发展建筑垃圾资源化,将建筑垃圾经过处理用于生产绿色生态建材。

2）相应职能部门出台“强制性”的建筑垃圾处理专项法规，限制建筑垃圾未经处理利用就异地排放的行为。并规定建筑施工和拆除过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾，在现场分类收集，按规定必须送往“建筑垃圾再生加工厂”进行资源再生利用，把这作为建筑物业主及专业旧建筑物拆除解体商的义务；并制定相应奖惩措施，进行跟踪监督，建立企业诚信档案，作为以后承接工程的参考和制约条件；限定建筑公司或拆除公司在开工前拿出建筑垃圾处理方案等。

3）建筑垃圾的生态化利用是环保清洁产业，比起技术成熟生产工艺稳定的利用自然和工业资源进行生产的建材产品，生产过程更复杂、技术难度大、成本高，市场接受度面临挑战。所以这一块的发展需要政府资金支持以及产业政策扶持。所以，政府职能部门应予以高度重视，从政策和资金上进行鼓励和资助,重视建筑垃圾生态建材的研究开发。尽快在本地区扶植建设建筑垃圾再生加工厂，可以先由政府出钱进行试点建设,随着技术的成熟和发展，可以鼓励国退民进，以点带面。或者通过政策扶植支持民资投资建设建筑垃圾生态建材加工厂，满足当地建筑垃圾的处理需要。

3 建筑垃圾资源化生态利用途径

目前国内外建筑垃圾的生态化处理一般途径是:对建筑垃圾中的许多废弃物进行分拣、剔除或粉碎后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。

可以观察到，建筑物拆除之前一般会先把窗户卸下，既保证了一部分资源的回收利用也避免了大面的玻璃破碎，相对安全。建筑物被推倒之后还有一些拾荒者会带着工具，在拆除的废旧建筑垃圾堆上分拣出废钢筋，和较完整的粘土砖作为废旧物资转卖，取得一些收入。有的一些使用年限短、较为完整的楼板，在自行房屋拆除时通过吊装机取下移到别处使用，这都是一些值得肯定的节约现象。

废旧混凝土及砖瓦有着不同的化学活性，具有剩余利用价值。最简单的处理方法是通过破碎、粉磨、混合，将其作为骨料用于配制混凝土或重新制成砖瓦。化学成分和矿相分析表明，在使用期20年的废旧混凝土中,仍然存在未水化的C2S及未碳化的Ca(OH)2。经长期使用后的废旧红砖与青砖矿物成分相似但含量不同,烧结时未进行反应的SiO2大量存在,青砖中含有较多的CaCO3,有被继续利用的基础与价值。

下面是几种常见的建筑垃圾资源化、生态化利用途径。

1）将废旧普通混凝土破碎、筛分,制成一定粒径的再生骨料。

试验表明,完全使用再生粗骨料与完全使用新鲜碎石的混凝土相比,当配合比及坍落度相同时,28 d强度基本持平，但3 d、7 d早期强度有些略低，90 d强度则略高，当配合比和水胶比相同而坍落度不同时，再生骨料混凝土3 d、7 d及28 d强度均比碎石混凝土高出20%左右。不过，由于再生粗骨料表面没有石子光洁,表面附着有较多灰分,且粒径较大的碎块内部也可能有微裂纹,故需要较多的水润湿，与新鲜碎石混凝土相比，当要求坍落度相同时用水量约增加15%。

2）将废旧混凝土全部磨细或剔除粗骨料后磨细,可制成再生混凝土添加料。在新拌混凝土中,用再生混凝土添加料可以取代10% ～15%的水泥用量,并取代部分用砂。既可发挥废旧混凝土的剩余活性,又可使混凝土水化热有所降低,容重约降低150 kg/m3。

3）有资料显示小于3 cm的青砖颗粒容重752 kg/m3,红砖颗粒容重900 kg/m3，介于轻集料的容重范围,再辅以密度较小的细集料或粉体,可制作具有承重、保温功能的结构轻集料混凝土构件(板、砌块)、透气性便道砖及花格砖等制品。可制作“类结构轻集料混凝土”,并有可能将容重降至1 900 kg/m3以下。制作生态建筑砌块、免烧砖、隔墙板、低档保温隔热材料。

强调一下，建筑垃圾资源化、生态化利用工作对于豫东等地资源匮乏地区尤其具有借鉴意义。比如可使用50% ～60%废砖瓦粉磨细粉，添加适量硅酸盐熟料，制成砌筑水泥；或以石灰、石膏激发，掺用60% ～70%的废砖粉,以合理的工艺制度制成免烧砖或免蒸养制品,28 d强度足可达到烧结普通砖100#及150#砖的标准要求，可用于承重结构。并且随着龄期的发展,后期强度还会有一定程度的提高。