利用建筑垃圾制备透水砖的研究

2023-12-13唐映红

再生资源与循环经济 2023年11期

唐映红

（佛山市格美环保科技有限公司，广东佛山 528100）

随着我国基础设施建设与城市更新改造的大力推进，大量建筑垃圾产生，“垃圾围城”现象日显突出，已成为一个亟待解决的难题[1]。据测算，全国每年新增建筑垃圾30 亿t 以上[2]。

目前，我国建筑垃圾基本以填埋和露天堆放为主，这样对环境与公共安全有较大危害。另外建筑垃圾常有塑胶、纤维、涂料等难降解物质，填埋会对地下水、土壤造成污染问题。如何解决建筑垃圾的对环境的污染是社会面临的一个重要课题[3]。

建筑垃圾其实是“放错地方的城市资源”，如果进行合理的资源化利用就可变成可再生资源[4]。建筑垃圾资源化利用，一方面可以解决环境污染问题；另一方面建筑垃圾中的砖、砂、碎石、钢筋等组分，也具有回收利用价值，可用于生产混凝土、水泥制品、路基材料、或用于建夯扩桩[5]。

随着我国基础设施的发展,建筑用砂石需求量不断增加，经过几十年的大量开采，许多地区的天然砂石资源已面临枯竭。大量采砂不仅破坏了自然景观和生态环境,也影响了堤防安全。因此,建筑垃圾资源化利用是社会关注重点[6]。

建筑垃圾内的再生骨料可以代替天然骨料，这样可减少对天然砂石的开采，缓解对生态环境的破坏，有益于我国碳达峰目标与碳中和愿景，符合可持续发展要求[7-8]。

“十四五” 开启建筑垃圾资源化利用是全面践行节能减排的重要举措，是推进绿色化改造的重要内容[9]。随着广东省《建筑垃圾管理条例》的出台，鼓励社会利用建筑垃圾再生产品，为了配合“无废城市”建设，同时为了服务城市更好的发展，实现建筑垃圾的资源化处理，今后相当长的一段时间内将是我国城市建筑垃圾处置的主要发展方向[10]。

1 透水砖制备工艺

1.1 建筑垃圾原料

文中的建筑垃圾来源于某消纳场从旧厂房改造工地收回来的建筑垃圾，如图1 所示，经分析，其中各物料的含量如表1 所示。

表1 建筑垃圾原料特性表

图1 工地现场建筑垃圾

1.2 建筑垃圾破碎

现阶段建筑垃圾破碎是把破碎、筛分、传送及除杂等功能设备组合一起，同时需配备铲车或挖掘机协同生产，储料场地要大，并做好物料储存规划。此外，还需要配备二次破碎和筛分设备，按照生产需求将物料破成合适的规格[11]。建筑垃圾破碎工艺流程分为原料分拣、破碎和筛分3 个工序，工艺流程如图2 所示。

图2 建筑垃圾破碎工艺流程图

1.2.1 分拣

采用人工分拣的方式，将建筑垃圾中的木头、废塑料、废纸、金属等分拣出来，实行分类储存、集中销售、管理。

1.2.2 破碎

将建筑垃圾中的废砖块、废混凝土等由皮带输送至破碎机中进行破碎，得到一定粒径的再生骨料。

1.2.3 筛分

破碎后的再生骨料经筛分系统，筛分出不同粒径的骨料，分别进行储存；超出规格的大骨料重新返回破碎机，再进行二次破碎[12]。

建筑垃圾破碎采用山特维克QE342 型移动式破碎系统，主机为反击式破碎机，筛分机为多层振动筛。选取尺寸为：0～3 mm、4～6 mm、7～10 mm 3 个规格的再生骨料作为透水砖制备的原材料。

1.3 透水砖制备

透水砖制备采用策尼特ZN900CG 型制砖生产线，包括砌块成型机、面料装置、叠板机、自动上板机、模具5 个功能设备组成。透水砖的块体由面层和底层复合压制成型。面层主要用石英砂、白水泥和彩色颜料制备，起装饰作用，厚度一般为2.5～5.0 mm；底层由不同粒径的再生骨料和水泥混凝而成，起力学承载作用，厚度一般为40～60 mm。为了保证透水砖的力学性能和透水效果达标，本文根据“功效系数法”，水灰比选为0.39，透水砖用料按表2、表3 配比。