建设工程中废旧建筑材料的再利用分析

◎张龙

随着我国的经济的高速发展，建设工程发展迅速，然而在发展的同时，伴随着建筑资源的严重浪费，建设工程中废旧建筑材料的再利用率低下。本文将建设工程中废旧建筑材料的再利用进行分析。论文分析了建设工程中废旧建筑材料的再利用现状和意义，对废旧混凝土和砂浆、废旧钢材和金属、废旧木材和模板、废旧砖和砌块等建筑材料再利用方法进行初步研究。通过本论文的论述，认识废旧建筑材料的再利用，并将其再利用方法进行了具体的论述，是建筑材料实现可持续发展研究的具体补充，希望引起全社会的重视。并对从事建筑材料研究人员，实际工程设计人员起到资料参考和实际指导作用。

改革开放以来，尤其是进入二十一世纪以来，我国的经济得到了高速发展，建设工程发展进程举世瞩目。然而在发展的同时，建筑资源浪费尤为严重，尤其是废旧建材再利用率低下，造成了资源的浪费，和环境的污染。我国在中国共产党第十六届五中全会上提出建设环境友好型、资源节约型社会的发展战略，为建设工程中废旧建筑材料的再利用提供了政策支持和理论依据。

一、建设工程中废旧建筑材料的再利用现状和意义

目前，我国人均资源匮乏。每年建设工程物质消耗巨大，仅住宅建筑，每平方米钢材消耗量约为55 公斤，高出发达国家10%-25%；每年在一些城市的城区改造建设过程中，一部分拆除的建筑物使用时间不到30 年，与某些欧洲发达国家住宅的平均使用时间约80 年左右相比，我国废旧建筑材料产生量不言而喻。同时，据工信部统计，2012 年我国对废旧建筑废弃物的再利用率不到5%，而日本2000 年的废弃混凝土资源再利用率就己达到96%。随着我国建设工程进程的不断推进，大量建筑物拆除、翻新，很多无法妥善回收利用的废旧建筑材料大量产生，其中：废旧混凝土和砂浆、废旧钢材和金属、废旧木材和模板、废旧砖和砌块等废旧建材大约占废弃物总量的80%。这些废旧建筑材料在造成环境污染、资源浪费，越来越得到社会的普遍关注。据中国再生资源利用协会的统计数据表明，我国每年因各种原因浪费的再生资源很多，其中城市建设过程中产生的建筑废旧材料高达4500 万吨。造成这些浪费的原因主要是我国全民废旧建筑材料在建设工程中的再利用认知程度不够，以及废旧建筑材料在建设工程中再利用方法和技术的局限性。废旧建筑材料的再利用指的是回收利用与再生利用两方面，从生态角度来看，减少垃圾排放从而保护环境；从经济角度来看，节约建筑资源从而节约资源和成本。

二、建设工程中废旧建筑材料再利用的方法

1.建设工程中废旧混凝土和砂浆的再利用。废旧混凝土占拆除建筑垃圾的54%以上，而城镇的快速建设，建筑物拆除、翻新，混凝土路面的不断延伸，都会使废弃混凝土量继续提高。废弃混凝土和砂浆市区随处丢弃影响市容市貌，郊外掩埋占用土地，倾倒至河道影响汛期，解决废弃混凝土和砂浆日益增长与社会的矛盾是至关重要的。在建设工程中，废旧混凝土目前可以应用于道路建设中的路基、路面等工程，以及建筑工程中用于基础垫层、底板、台子和填充墙等部位。废旧混凝土也可以作为新拌制混凝土良好的骨料，替代天然骨料。由于使用再生骨料，混凝土的吸水率比天然骨料混凝土要大的多，一方面可通过增加用水量或掺加减水剂起到减水的效果；另一方面可对粉碎后的废旧混凝土进一步再加热和摩擦处理，使骨料相互混合摩擦，骨料与骨料外围粘连的水泥组分变成粉末完全分离，降低再生骨料的吸水率。

2.建设工程中废旧钢铁的再利用。再生钢铁生命周期与原生钢铁生命周期相比，在能源节约方面总节能量约为588.48 kgce/t，节能率为84%。从各生产流程来看，炼铁工序节能量最大，高达537.2 kgce/t，其次是烧结、焦化、球团、轧钢，但烧结节能量仅为炼铁的1/7。总体来看，废旧钢铁再生产可以节省大量能源，但炼钢工序作为再生产中能耗最大的工序，还存在巨大的节能空间。建设工程中废旧钢铁的再利用价值主要体现在节约能源。对于建设工程的再利用中，可以作为施工便道的搭设，坑道的遮盖，临时维护的搭设等。钢铁的废钢铁的回收处理可以通过磁选进行分选处理、清选和预热清除钢铁表面杂质，等方法使钢铁重新回炉炼制，用于制作成工艺品、铁制家具等装饰材料。钢铁重新回炉炼制产生的废钢渣可以作为道路路基材料，也可以生产干粉砂浆建材，废钢渣占80%的比例，粉煤灰和水泥的比例各占10%，比目前市场上用沙和水泥生产的干粉砂浆，降低了50%左右的成本。

3.建设工程中废旧木材的再利用。木质材料是一种低碳材料、绿色材料，是四大建筑材料中唯一一个可以循环再生的材料。木材生长周期较长，为了保护生态环境，应该减少过度砍伐，循环利用木材资源。在建筑建设过程中，废旧木材主要来源包括：老旧区域的改造、拆迁以及维护；装修过程中部分木制家具、木制品等的淘汰；施工过程中的隔板、水泥模板、跳板、脚手架等辅助用品。我国古代建筑以木构架体系为主，建筑物拆卸下来的废旧木材可以直接用于古建筑的立柱、椽、托梁等。相对于木材在古建筑中的应用，在现代新型复合材料中，废木料可以生产黏土—木料—水泥复合材料作为特殊的绝热材料使用。可在常温和低压下与氨溶液或加热气体氨相互作用制得氨基木材，氨基木材生产成本低，抗腐蚀能力强力学性能甚至优于青铜，是未来加工非常方便、不变形的建筑材料。废旧木材还可以通过加工制成人造板材，用于建设工程中的模板，以及室内建筑装修及中高档家具的填充木料。

4. 建设工程中废旧砖和砌块的再利用。粘土砖约占建筑垃圾总量的30%-50%，近年来，国家有关部门虽然禁止在大、中城市使用粘土砖，但在中小城市和农村依旧在生产使用，仅将粘土实心砖转为生产符合政策规定的粘土空心砖和砌块，砖的使用量有增无减，环境污染和资源浪费的压力依然存在。在建设工程中，应鼓励废旧砖和砌块经过简单处理再利用于建设工程中，主要用于老式建筑、庄园改造和地震灾区的重建等，充分发挥砖材的承重、围护功能以作为垂直的结构或填充构件，依据材料的自身特性以及当地的传统文化进行再设计[7]。废旧砖和砌块经过破碎筛分，作为骨料用于混凝土中，所配制的混凝土有较好的性能，不但具有自重轻、粘黏性强以及保水性好等特点，在质量、使用性能等方面可以与原发混凝土材料相比甚至更好，在部分资源匮乏的区域能够替代天然的基础材料使用。

三、总结

本文分别从废旧混凝土和砂浆、废旧钢材和金属、废旧木材和模板、废旧砖和砌块等四个方面，采用了多层次、多角度相结合的模式对建设工程中废旧建筑材料的再利用进行了分析，分别提出了符合现代技术的再利用方法，有别以往对单一废旧建筑材料的专项研究。废旧建筑材料再利用的原则及前提应该是保护以控制优先。随着技术水平的提升，在废旧建筑材料再利用的技术层面，材料的使用面也越发广泛，也取得了很多经济收益，更为重要的意义则体现在自然生态及社会层面。在资源短缺、环境污染及废旧建筑材料的产生制约城市生存与发展的今天，我国建设工程行业若想在未来能够得到长足的发展，仍然需要通过对建筑材料再生利用的技术研究、政策引导体系、管理运作模式、社会认知等方面的研究与规划。只有加强建设工程中废旧建筑材料的再利用，才能建设环境友好型社会和资源节约型社会，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。