建筑垃圾综合利用综述

三、建筑垃圾的综合利用

　　随着城镇建设的深入发展，各类建筑垃圾的产生量也逐渐增多，如何处理和利用这些垃圾成为人们普遍关注的问题。消除城市建筑垃圾对环境的影响应着重从两方面着手：一方面，实行建筑垃圾减量化，即采取一系列的措施减少垃圾的数量，使得建筑垃圾的排放在总量上得到控制；另一方面，是搞好建筑垃圾的开发和利用。

　　1.建筑垃圾的减量化

　　第一，加强建筑施工的组织和管理工作，提高建筑施工管理水平，减少因施工质量原因造成返工而使建筑材料浪费及垃圾大量产生。在目前城市的各个建筑工地上，施工人员大多数以民工为主，他们普遍素质较低，施工技术水平也较低，这对现场的施工管理提出了更高的要求。加强现场管理，做好施工中的每一个环节，提高施工质量，将可以有效地减少垃圾的产生。在一些新建工地产生的建筑垃圾中，因建筑施工质量返工引起的垃圾量比例较大，而且造成材料浪费。施工技术人员应该尽可能的应用总结出来的办法，把施工质量隐患防范于未然。

　　第二，加强施工现场施工人员环保意识。在施工现场上的许多建筑垃圾，如果施工人员注意就可以大大减少它的产生量，例如落地灰、多余的砂浆、混凝土、三分头砖等，在施工中做到工完场清，多余材料及时回收再利用，不仅利于环境保护，还可以减少材料浪费，节约费用。

　　第三，推广新的施工技术，避免建筑材料在运输、储存、安装时的损伤和破坏所导致的建筑垃圾；提高结构的施工精度，避免凿除或修补而产生的垃圾。现在有很多建筑的结构是现场浇筑的，但精度常常不够，达不到横平竖直的要求，结果在粉刷之前还要对局部构件做凿除和修补处理；避免不必要的建筑产品包装。

　　第四，优化建筑设计。我国存在许多边设计、边施工、边修改的“三边工程”，这种工程即使质量不成问题，也必然会造成更多的建筑垃圾。在减少建筑垃圾方面，建筑设计方案中要考虑的问题有：建筑物应有较长的使用寿命；采用可以少产生建筑垃圾的结构设计；选用少产生建筑垃圾的建材和再生建材；应考虑到建筑物将来维修和改造时便于进行，且建筑垃圾较少；应考虑建筑物在将来拆除时建筑材料和构件的再生问题。

　　2.建筑垃圾的开发和利用

　　目前在旧城改造中所拆除的建筑主要是1949年前后的建筑，拆除后的废弃物主要为烧结实心黏土砖、黏土瓦、砌筑及抹灰用水泥砂浆、混凝土、钢筋、铸铁管、木门窗、钢门窗、沥青油毡、陶瓷卫生洁具、瓷砖、玻璃等，其量大、品种少而较单一，相对较好处理。1985年以后的建筑一般比较新，特别是 1995年以后的建筑远未到其使用寿命，除腾地及特殊需要外一般不会拆除仅在建造过程中产生一些下脚废料，不存在因拆除而产生大量建筑垃圾问题。因此，需要利用建筑垃圾主要是 1949年以前的建筑及1985年以前的部分建筑拆除所产生的垃圾及目前新建建筑开挖基坑、边坡所产生的土、石及建造过程中所产生的下脚料。

　　建筑垃圾中砖、瓦经清理可重复使用,废砖、瓦、混凝土经破碎筛分分级、清洗后作为再生骨料配制低标号再生骨料混凝土，用于地基加固、道路工程垫层、室内地坪及地坪垫层和非承重混凝土空心砌块、混凝土空心隔墙板、蒸压粉煤灰砖等生产。再生骨料组份中含有相当数量的水泥砂浆，致使再生骨料孔隙率高、吸水性大、强度低。这些都将导致所配混凝土拌合物流动性差，混凝土收缩值、徐变值增大，抗压强度偏低，限制了该混凝土的使用范围；建设工程中的废木材，除了作为模板和建筑用材再利用外，通过木材破碎机，弄成碎屑可作为造纸原料或作为燃料使用，或用于制造中密度纤维板；废金属、钢料等经分拣后送钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼；废陶瓷洁具、瓷砖经破碎筛分、配料压制成型生产烧结地砖或透水地砖；废玻璃分拣后送玻璃厂或微晶玻璃厂做生产原料；废油毡填埋处理；基坑土及边坡土送烧结砖厂生产烧结砖，碎石经破碎、筛分、清洗后做混凝土骨料。

　　利用建筑垃圾“堆山造景”国内外已不乏先例。如天津市最大规模的人造山，占地约40万m2，利用建筑垃圾 500万m2。该市用3年时间完成了一个“山水相绕、移步换景”的特色景观，如今垃圾山已成为天津市民游览休闲的大型公共绿地。再如上海市虹口区广粤路，10年前就利用生活垃圾和建筑垃圾，堆起了一座“靶子山”，如今人造假山上绿树成荫，一点“垃圾”的影子都看不到[4]。

　　（1）生产环保型砖块

　　实心粘土砖仍是最主要的建筑材料，生产这种砖需要不断毁田取土，浪费了宝贵的土地资源；另一方面，粘土砖的烧制不仅耗煤量大，而且排出的烟气也会造成空气污染。事实上利用建筑垃圾中的渣土可制成渣土砖；利用废砖石和砂浆与新鲜普通水泥混合再添加辅助材料可生产轻质砌块；利用废旧水泥、砖、石、沙、玻璃等经过配制处理，可制作成空心砖、实心砖、广场砖和建筑废渣混凝土多孔砖等，其产品与粘土砖相比，具有抗压强度高、抗压性能强、耐磨、吸水性小、质轻、保温、隔音效果好等优点。

　　（2）用于夯扩桩

　　利用建筑垃圾如平房改造下来的碎砖烂瓦、废钢渣、矿渣砖、碎石、石子等废物材料为填料，采用特殊工艺和专利施工机具，形成夯扩超短异型桩，是针对软弱地基和松散地基的一种地基加固处理新技术。

　　近些年来，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，该项技术较其他常用技术可节约基础投资20 %左右。

　　（3）加工成再生骨料

　　建筑垃圾中的废混凝土块、废砖石、砂浆、渣土经破碎筛分和粉磨等一定的工序后都是作为再生骨料的材料来源废混凝土块经破碎筛分得到粗骨料和细骨料，粗骨料可作为碎石直接用于地基加固、道路和飞机跑道的垫层、室内地坪垫层；细骨料用于砌筑砂浆和抹灰砂浆，若将磨细的细骨料作为再生混凝土添加料可取代10%～30%水泥和30%的砂子；废旧沥青混凝土块的再生骨料可铺在下层做垫层，也可部分掺入到新的沥青混凝土中利用；对湿润的砂浆混凝土可通过冲洗，将其还原为水泥浆、石子和砂进行回收；碎砖块可作为粗骨料搅拌混凝土，可作为地基处理；地坪垫层的材料，若将磨细的废砖粉利用硅酸盐熟料激发，经磨细免烧可制成砌筑水泥；渣土可用于绿化、回填还耕和造景用土等。

　　我国对再生骨料混凝土的开发研究晚于工业发达国家，因此可以借鉴发达国家的先进经验，综合各国生产装置的特点，并结合国内当前建筑业的实际情况，提出图4的连续生产流程[5]。

　　该再生骨料生产流程中一级筛分后产生的初加工再生骨料可用于普通混凝土，再经加温、二级破碎、二级筛分后获得的高品质再生骨料可用于高强高性能混凝土，这是因为加温到300℃左右后包裹在天然岩石骨料外的水泥石粘结较差的部分，或在一级破碎中天然骨料外己带有损伤裂纹的水泥石，在二级转筒式或球磨式碾压中都会脱离剥落，剩下的粗骨料的强度相当于提高了。但加温、二级碾磨、二级筛分必然带来生产成本的提高。若进一步将再生骨料进行强化处理，可得更高品质的再生骨料。另外本工艺设计将再生骨料生产过程中产生的<0.15mm的微细粉料经过球磨成水泥细度，作水泥混凝土的矿物掺和料，从而使建筑垃圾能百分之百转化为再生资源，避免了二次污染。

　　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840t，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。

　　据该公司对综合利用建筑废渣的经济效益统计分析，若按每施工1万m2建筑产生500t建筑废渣计算，如果综合利用则可为企业创直接经济效益2万余元；如果将其外运，仅清运费就需多支出1万余元。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使用完，大大减轻了外运负担[6]。