绿色建筑理念下建筑垃圾制备再生骨料的工艺研究

摘 要：将建筑垃圾高效转化为再生骨料，是实现建筑材料循环利用的关键。基于此，围绕建筑垃圾制备再生骨料的原理、关键技术及工艺的预处理、初级处理、二级处理、深度处理和后处理阶段进行了深入探讨，提出了一套系统的处理流程。

关键词：绿色建筑；建筑垃圾；再生骨料；制备工艺

中图分类号：TU528.041 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2024）08-0098-03

1 建筑垃圾制备再生骨料的原理

建筑垃圾制备再生骨料的原理，主要基于建筑垃圾的物理性质和化学成分进行分析和处理。建筑垃圾需要经过分类和分选，将混合在一起的不同材料（如混凝土、砖块、砂浆等）分离出来。经过粉碎技术进行破碎，将其变成适合作为再生骨料的颗粒状物料[1]。接着对再生骨料进行质量检测，确保其符合相应标准和要求。清洁和处理技术则用于去除杂质和有害物质，以提高再生骨料的质量和可靠性。最后采用粒径分级和整形工艺，实现再生骨料的规格统一和优化，以适应不同的建筑应用需求。

经过以上处理步骤，建筑垃圾被有效转化为具有一定强度和稳定性的再生骨料，可为绿色建筑提供可持续发展的支持。建筑垃圾制备再生骨料的流程图，如图1所示。

2 建筑垃圾制备再生骨料的关键技术

2.1 建筑垃圾原料分选技术

建筑垃圾原料分选技术能有效地将建筑垃圾中的各种材料分离出来，提高再生骨料的质量和可靠性。

2.1.1 物理分选技术

其是利用建筑垃圾中材料的物理特性差异进行分离。它利用筛分技术进行物理分选，使用不同尺寸的筛网将建筑垃圾按照颗粒大小进行分离，即利用物料的密度差异来实现分离。

2.1.2 化学分选技术

其是利用建筑垃圾中材料的化学性质差异进行分离。例如，利用化学试剂使某些特定材料发生溶解、浸提等化学反应，从而将它们与其他材料分离开来[2]。利用酸碱法和浸渍法等化学处理方法分离特定成分的建筑垃圾，将建筑垃圾中的不同材料有选择性地提取出来，实现资源的回收和再利用。

2.2 建筑垃圾粉碎破碎技术

建筑垃圾粉碎破碎技术能够将建筑垃圾中的硬质材料进行有效的碾磨和破碎，使其达到所需的颗粒大小和形状。

2.2.1 机械粉碎技术

机械粉碎技术利用破碎机、研磨机等设备对建筑垃圾进行物理碾磨和破碎。要选择合适的破碎机型号和破碎参数，控制碾磨时间和碾磨力度，将建筑垃圾中的硬质材料破碎成所需的颗粒大小和形状。

2.2.2 化学破碎技术

化学破碎技术使用化学方法对建筑垃圾中的某些材料进行破碎。例如，酸碱溶解能使某些材料发生溶解反应，将其转化为可进一步处理的形式。合理控制化学试剂的种类和浓度，能调节建筑垃圾材料的破碎程度。

2.3 再生骨料质量检测技术

再生骨料质量检测技术能够确保再生骨料符合相关标准和要求。

2.3.1 物理性能检测技术

物理性能检测技术是对再生骨料的物理性能进行评估和测试，常见的物理性能包括颗粒大小、颗粒形状、密度、水含量等指标。采用颗粒分析仪、显微镜、密度计、水分仪等设备可对再生骨料进行粒度分布、颗粒形状、密度和水含量等的测定。

2.3.2 化学成分检测技术

化学成分检测技术是对再生骨料的化学成分进行分析和检测。化学成分对于再生骨料的质量和适用性具有重要影响，常见的化学成分包括硅酸盐、氧化物、氯离子等。使用化学分析仪器如元素分析仪、荧光光谱仪等对再生骨料中主要成分的含量进行定量分析。

2.4 再生骨料清洁与处理技术

应用再生骨料清洁与处理技术是为了提高再生骨料的质量和可靠性。清洗技术即清洗再生骨料的表面，去除其中的杂质和污染物，提高再生骨料的洁净度和可用性。常见的清洗方法有水洗、酸洗、碱洗等。合理选择清洗剂的配比和温度等参数，能有效地去除再生骨料表面的油污、粘结物等杂质，提高再生骨料的质量。

为了改善再生骨料的性能和适用性，可对其进行进一步的处理。常见的处理方法包括热处理、添加剂处理等。加热再生骨料能改善其颗粒表面的物理特性，增强与水泥基体的粘结性能。添加剂处理是利用化学反应改变再生骨料的表面特性，提高其力学性能和稳定性。

3 绿色建筑理念下建筑垃圾制备再生骨料工艺

3.1 预处理技术

3.1.1 建筑垃圾的分选技术

在绿色建筑理念下，建筑垃圾制备再生骨料的工艺中，建筑垃圾的分选技术能将建筑垃圾中的杂质和不同类型的材料进行分离，从而提高再生骨料的质量和可靠性。一方面，基于物理特性的分选技术，利用建筑垃圾中材料的物理特性差异进行分离。另一方面，基于化学特性的分选技术，利用建筑垃圾材料的化学特性差异进行分离。

3.1.2 建筑垃圾的清洗方法

在绿色建筑理念下，建筑垃圾制备再生骨料的工艺中，清洗会去除建筑垃圾表面的污染物和杂质，提高再生骨料的质量和可用性。

水洗法即利用水流冲洗建筑垃圾，以物理冲刷效果去除表面的尘土、泥沙和其他污染物。水洗法简单易行且成本较低，广泛应用于建筑垃圾清洗工艺中。其不仅能清洗建筑垃圾的外表，还能去除杂质和表面粘结物，提高再生骨料的洁净度。

化学洗法即添加特定的化学清洗剂，利用化学反应作用去除建筑垃圾表面的附着物和污染物。

3.1.3 建筑垃圾的破碎工艺

在绿色建筑理念下，建筑垃圾制备再生骨料的工艺中，建筑垃圾的破碎工艺会将建筑垃圾中的硬质材料进行有效的碾磨和破碎，使其达到所需的颗粒大小和形状。机械破碎技术利用破碎机、研磨机等设备对建筑垃圾进行物理碾磨和破碎。选择合适的破碎机型号和破碎参数，控制碾磨时间和碾磨力度，可将建筑垃圾中的硬质材料破碎成所需的颗粒大小和形状，提高再生骨料的品质。

化学破碎技术利用化学方法对建筑垃圾中的某些材料进行破碎。例如，酸碱溶解使某些材料发生溶解反应，将其转化为可进一步处理的形式。合理控制化学试剂的种类和浓度，有助于调节建筑垃圾材料的破碎程度，满足再生骨料制备的要求[4]。

3.2 初级处理技术

3.2.1 建筑垃圾中的杂质去除

在绿色建筑理念下，建筑垃圾制备再生骨料的工艺中，去除建筑垃圾中杂质是初级处理的重要环节。去除杂质能提高再生骨料的纯净度和质量。物理去除技术即利用物理原理和设备对建筑垃圾中的杂质进行分离。例如，采用重力分选法调整斜度和振动频率，将重质杂质与轻质再生骨料分离。又如磁力分离法利用磁性材料和磁力场对含铁杂质进行分离，提高再生骨料的纯净度。

筛分和分级技术利用筛分和分级设备，用于将建筑垃圾中的颗粒按照大小和形状进行分离[5]。合理布置不同粒径的筛网和调整振动参数，将建筑垃圾中的细颗粒和粉尘剔除出去，并将粒径过大的杂质进行剔除，可保证再生骨料的粒径分布符合要求。

3.2.2 建筑垃圾中的有害物质检测与处理

在绿色建筑理念下，建筑垃圾制备再生骨料的工艺中，检测和处理建筑垃圾中的有害物质是初级处理阶段的任务，能确保再生骨料符合环境和健康要求，保护人类和生态环境的安全。

一方面，有害物质的检测技术，可利用化学分析、光谱分析、质谱分析等方法对建筑垃圾中的有害物质进行检测和分析。常见的有害物质包括重金属、有机污染物等。其采集建筑垃圾样品，并运用质量检测仪器和技术对有害物质的种类、含量进行准确、全面的分析，以为后续的处理提供依据。

另一方面，对于检测出的有害物质，需要进行适当的处理，以达到环境和健康要求。常见的处理方法包括物理、化学和生物处理等。

3.3 二级处理技术

3.3.1 再生骨料的粒径分级方法

在绿色建筑理念下，对再生骨料进行粒径分级，可以调整再生骨料的颗粒大小和分布，使其满足不同工程需求。筛分技术采用不同粒径的筛网或筛面，对再生骨料进行筛分，按照一定规格和要求分离出不同粒径级别的再生骨料。筛分技术根据工程需要，分离出细骨料、中等骨料和粗骨料，以满足不同强度等级混凝土的配合比要求。筛分技术可将过大或过细的颗粒剔除，优化再生骨料的颗粒分布，提高混凝土的工作性能和抗裂性能。

气流分级技术利用气流对再生骨料进行分离，根据颗粒的密度和形状，将再生骨料分为不同尺寸的组分，调整气流速度和分级设备的设计，可实现对再生骨料粒径的准确分级[6]。气流分级技术适用于粗骨料和细骨料的分离，尤其适用于一些颗粒形状复杂、难以通过筛分的再生骨料。

3.3.2 再生骨料的整形工艺

在绿色建筑理念下，对再生骨料进行整形，以调整其颗粒形状和表面状态，可提升其力学性能和工程应用性。

破碎和强化工艺使用破碎设备对再生骨料进行粗碎、中碎和细碎等处理，使其颗粒大小符合要求。利用抛光和摩擦等方式，对再生骨料进行强化处理，可使其颗粒表面更光滑、均匀，提高与水泥胶凝体的结合性和粘附性。破碎和强化工艺能调整再生骨料的物理形态和颗粒形状，提升其力学强度和耐久性。

表面修饰工艺通过添加氟硅石、硅烷偶联剂等表面修饰剂，对再生骨料进行涂覆或混合处理，以改善其表面性质和与水泥基体的相容性。表面修饰工艺能增加再生骨料的亲水性和分散性，减少其与水泥粒子间的不相容性，从而提高混凝土的力学性能和耐久性。

3.4 深度处理技术

3.4.1 再生骨料的强化处理

在绿色建筑理念下，对再生骨料进行强化处理、深度处理，能提升其性能和适用范围。

化学处理技术通过添加特定的化学物质，如硅酸盐胶凝材料、活性矿物掺合料等，促进再生骨料内部结构的变化和致密化，增强其力学性能和稳定性。化学处理能改善再生骨料的分散性和界面结合力，提高再生骨料与水泥基体的粘附性能，从而提升混凝土的整体性能。

热处理技术通过高温处理再生骨料，以改善其晶体结构和孔隙结构，从而减少内部应力集中，提高抗压强度和耐久性。热处理过程中的结晶和再结晶作用有助于优化再生骨料的微观结构，减少缺陷和裂纹，提高其抗拉强度和抗冻性能，使其更适用于复杂工程环境。

3.4.2 再生骨料的表面改性

在绿色建筑理念下，进行再生骨料的表面改性，能改善再生骨料与水泥基体的粘结性能和稳定性。接枝改性技术是在再生骨料表面接枝聚合物、改性剂等物质，形成保护膜或接触层，增强再生骨料与水泥基体的结合力。接枝改性技术可提高再生骨料的亲水性和分散性，减少其与水泥粒子之间的不相容性，从而改善混凝土的力学性能和耐久性。

表面涂覆技术采用涂覆剂或者涂覆材料对再生骨料进行表面包覆，使其形成一层保护膜，从而改善再生骨料表面性质和与水泥基体的结合情况。涂覆技术即增加再生骨料的表面粗糙度、抗压性和耐久性，并提高其在混凝土中的分散性和稳定性。

3.5 后处理：包装与贮存

3.5.1 再生骨料的包装方法

在绿色建筑理念下，对再生骨料进行合适的包装是后处理的重要环节，可确保再生骨料的运输和储存安全。采用适合材料的包装袋，即选择符合环保标准且具有足够强度和密封性的包装袋，例如环保塑料袋、编织袋或纸质袋等。在将再生骨料装入包装袋后，应采取适当的封口方式，如焊接、缝合或封口胶等，确保包装袋密封性良好，避免再生骨料与外界湿气、灰尘等物质接触。

3.5.2 再生骨料的贮存要求

在绿色建筑理念下，对再生骨料进行合适的贮存，能确保再生骨料的质量和可持续利用。一方面，要避免暴晒和潮湿环境，即再生骨料在贮存过程中应放置在干燥通风的环境中，避免暴晒和雨淋，以免影响其质量和性能，特别是对于易吸水的再生骨料，应采取防潮措施。

另一方面，要定期检查和保养，即定期对存放的再生骨料进行检查，发现异常情况及时处理，确保贮存环境干净整洁，无杂物混入，应定期翻堆或搅拌再生骨料，促进通风和减少结块。

4 结束语

建筑垃圾制备再生骨料经过优化的预处理、初级处理、二级处理和深度处理步骤，能有效地将建筑垃圾转变为符合标准的再生骨料。此过程有效降低了原材料消耗，减轻了环境负担，也提高了建筑垃圾的资源化利用率。后续应进一步探索更高效的分选、清洁和破碎技术，以提升再生骨料的性能，并降低生产成本。同时应制定严格的质量控制标准和应用指南，推广再生骨料在绿色建筑中的使用。

参考文献

[1] 唐俊.建筑垃圾再生骨料泡沫混凝土屋面保温技术研究[J].江西建材，2023（12）：73-75+80.

[2] 范晓玲，孔文艺，李锋.建筑垃圾资源化利用的实践与展望[J].住宅产业，2023（12）：65-68.

[3] 耿闻泽，李可娜，张锦峰.混凝土再生粗骨料改性方法综述[J].工业建筑，2023，53（S2）：657-662.

[4] 陈廷柱，王昀韬，刘涛，等.建筑垃圾再生骨料性能研究与应用进展[J].水泥工程，2023（5）：70-74.

[5] 魏红俊，王鑫焱，岳公冰.低水泥再生骨料透水砖制备及性能研究[J].低温建筑技术，2023，45（4）：34-37.

[6] 陈华.浅析建筑垃圾再生成材料的研究与应用现状[J].城市道桥与防洪，2023（4）：232-233+245+26.