夏伟东,周春华
(1.苏州市建筑材料再生资源利用有限公司,江苏苏州215100;2.苏州市环境卫生管理处,江苏苏州215100)
浅谈建筑垃圾再生资源化及其应用
夏伟东1,周春华2
(1.苏州市建筑材料再生资源利用有限公司,江苏苏州215100;2.苏州市环境卫生管理处,江苏苏州215100)
介绍了再生骨料分类及技术要求,分析比较了建筑垃圾在资源化再利用过程中各种应用方法的技术要求,从标准化、技术研发等方面入手,提出建筑垃圾资源化再利用科学、有效的发展建议。
建筑垃圾;资源化;应用
近年来,世界建筑业进入高速发展阶段,每年拆除、新建建筑产生的建筑垃圾以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土的数量巨大,预计今后建筑垃圾排放量将随着世界范围内城市化进程的加快,原有建筑物的拆除、改造与日俱增。建筑垃圾传统的处理方法主要是将其运往郊外堆放或填埋,不仅要花费大量的运费,给环境造成二次污染,而且要占用大量宝贵的土地资源,并且简单地遗弃也是对自然资源的极大浪费。建筑垃圾回收利用资源化的开发和应用,一方面解决了大量建筑垃圾处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题;另一方面,用建筑垃圾循环再生骨料替代天然骨料,可以减少建筑业对天然骨料的消耗,从而减少对天然砂石的开采,从根本上解决了天然骨料的日益匮乏和大量砂石开采对生态环境的破坏,保护了人类的生存环境,符合可持续发展的要求。
建筑垃圾定义为对各类建(构)筑物及其辅助设施等进行建设、改造、装修、拆除、铺设等过程中产生的各类固体废物,包括渣土、废旧混凝土、碎砖瓦、废沥青、废旧管材、废旧木材等。其中,建筑垃圾回收资源主要以再生骨料的形式应用于再生混凝土、再生砖和砌块、再生砂浆、再生沥青混合料等建(构)筑物的材料。
另外,建筑垃圾可再生资源化利用途径还有,建筑垃圾微粉可作为原材料取代石英砂制备蒸压加气混凝土砌块;废弃管道按材质分为金属和化学化合物管道,金属管道应进入金属回收利用途径,化学化合物管道、管件应进入塑料回收利用途径。钢架、钢梁、钢屋面与钢墙体拆除后分为板、型材类回收利用。
2.1 混凝土用再生粗骨料
混凝土用再生粗骨料定义为由建(构)筑废弃物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成,用于配置混凝土的粒径大于4.75 mm的颗粒。再生粗骨料按性能要求可分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,再生粗骨料技术要求见表1。
表1 再生粗骨料技术要求
2.2 混凝土用再生细骨料
混凝土用再生细骨料定义为由建(构)筑废弃物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成,用于配置混凝土和砂浆的粒径小于4.75mm的颗粒。再生细骨料按性能要求可分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。按细度模数分为粗、中、细3种规格。再生细骨料技术要求见表2。
表2 再生细骨料技术要求
2.3 砖、砌块用再生骨料技术要求
符合现行国家标准《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177)和《混凝土和砂浆用再生骨料》(GB/T 25176)规定的再生骨料可用于制备再生骨料砌块和再生骨料砖。但实际生产经验和应用案例证明,用于制备砌块和砖的再生骨料,其某些性能指标完全可以放宽,所以《再生骨料应用技术规程》(JGJ/T 240)对再生砖和砌块用再生粗、细骨料的性能指标要求如表3。
由于废弃混凝土破碎时产生的内部裂纹和再生骨料的多孔性、较差的颗粒级配、各种杂质、硫酸盐、氯化物以及再生骨料粘附的砂浆或水泥浆,导致再生骨料的质量与天然骨料质量有着较大的差异。我国现行国家标准《再生骨料应用技术规程》(JGJ/T 240-2011)中,对各种制备品中的再生骨料规定如下。
表3 再生粗、细骨料性能指标要求
3.1 混凝土中的应用
由于Ⅰ类再生粗骨料品质已基本达到常用天然粗骨料水平,故其应用不受砼强度限制。达到Ⅱ类指标要求的再生粗骨料限制可用于配置C40以下的再生混凝土。Ⅲ类再生粗骨料品质相对较差,可能对结构混凝土或较高强度再生骨料混凝土性能带来不利影响,所以限制仅可配置C25以下的再生骨料混凝土,且不宜用于有抗冻要求的混凝土。
由于再生细骨料中往往含有水泥石颗粒或粉末,而且目前采用再生细骨料配置混凝土的应用实践相对较少,所以对再生细骨料在混凝土中的应用限制严格一些。Ⅰ类再生细骨料可用于配置C40及以下强度等级的混凝土。Ⅱ类再生细骨料可用于配置C25及以下强度等级的混凝土。Ⅲ类再生细骨料品质较差,不宜用于配置混凝土。
3.2 砂浆中的应用
再生骨料用于地面砂浆时,宜用于找平层而不宜用于面层。Ⅰ类再生细骨料在砂浆中的强度等级应用范围不受限制。Ⅱ类再生细骨料一般只适用于配置M15及以下的砂浆,Ⅲ类再生细骨料一般只适用于配置M10及以下的砂浆。
3.3 砖、砌块中的应用
《再生骨料应用技术规程》(JGJ/T 240-2011)所指的《再生骨料砌块》和《再生骨料砖》均是指非烧结类型的砌块和砖。
符合现行国家标准《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176)和《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177)规定的再生骨料可制备于再生骨料砌块和再生骨料砖。但实际生产经验和应用案例证明,用于制备砌块和砖的再生骨料,其某些性能指标完全可以放宽。例如,再生粗骨料颗粒级配、表观密度、针片状颗粒含量、空隙率等性能指标对再生骨料砌块或砖性能影响不大,故不作要求。
但再生粗骨料泥块含量、压碎指标、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物、坚固性、碱骨料反应性能等指标关系到砌块或砖的强度和耐久性等关键性能,所以这些指标应需要满足现行国家标准《混凝土再生粗骨料》(GB/T 25177)的相关要求,而且经过调研和验证试验,上述这些指标都可以较容易达到《混凝土再生粗骨料》(GB/T 25177)的Ⅲ类再生粗骨料相关要求。
再生细骨料颗粒级配、再生胶砂需水量比、再生胶砂强度比、表观密度、堆积密度、空隙率等性能指标对再生骨料砌块或砖性能影响不大,故不作要求。再生细骨料泥块含量、坚固性、单级最大压碎指标值、有害物质含量、碱骨料反应性能等指标,关系到砌块或砖的强度和耐久性等相关性能,所以这些指标应较为严格,需要满足现行国家标准《混凝土再生细骨料》(GB/T 25176)的相关要求,而且经过调研和验证试验,上述这些指标都可以较容易达到《混凝土再生细骨料》(GB/T 25176)的Ⅲ类再生粗骨料相关要求。
3.4 道路工程中的应用
考虑到公路底基层或基层混合料的强度要求低,对天然骨料的需求量大,将再生骨料部分或全部代替天然骨料,应用于公路底基层或基层仍是其应用的主要领域。
再生骨料应用于路面基层国外已有大量研究,应用技术也相对较成熟。如美国从20世纪40年代中期开始,用再生骨料铺筑稳定和非稳定基层,并从20世纪70年代后期开始广泛应用于路面材料。采用再生骨料作为面层混凝土的集料已成为一项推广应用的新技术,再生骨料正被应用于路面重建项目。
近年来,我国在道路工程上的投资大增,道路行业备受关注。道路工程的路基工程需土方量比较大,这就为建筑垃圾的综合利用提供了契机。可以将建筑垃圾作为土方填筑路基,但是建筑垃圾所含成分复杂,尤其是有一定含量的有机物,这就要先把建筑垃圾中的有机成分及其不适宜用作道路工程的不利成分剔除。另外,破除后的混凝土粗细骨料可以和石灰或水泥结合做成结石,可作为半刚性或刚性基层。即处理了建筑垃圾,又减少了土方的开挖。
建筑废料处理技术能够从根本上解决建筑垃圾的出路问题,可以节省天然骨料资源,缓解骨料供求矛盾,具有显著的社会效益、经济效益和环境效益,同时也符合可持续发展的要求,是发展绿色建筑的主要途径之一。然而我国目前的混凝土废弃物还没有得到有效利用,其关键原因是许多人尚未意识到混凝土废弃物及其衍生物对环境的危害,政府相关部门应该对此进行积极引导,并在政策、宣传、技术等方面给予大力支持,争取尽快使再生混凝土得到资源化应用。
Discussion the utilization and application of construction waste
XIAWeidong1,ZHOU Chunhua2
(1.Suzhou Construction Material Recycling Application CO.,LTD.,Suzhou 215000,China;2.Suzhou Environmental Sanitation Administration Agency,Suzhou 215000,China)
The paper introduces the classification and technical requirem ents of recycled aggregate.According to the sorts of application requirem ents,it analyses and com pares existent technology.Som e suggestions on standardization and R&D are presented.
construction w aste;utilization;application
X799.1
:A
:1674-0912(2014)08-0020-03
2014-06-16)
夏伟东(1969-),男,江苏苏州人,本科,工程师,副总经理,主要研究方向:建筑垃圾资源化再利用。