建筑垃圾在公路工程中的应用研究

边兴军

摘要：目前我国每年建筑垃圾产量超过35亿吨，综合利用率不足5%，而目前欧盟各国的建筑垃圾资源化率平均在70%以上，最高达到90%，韩国建筑垃圾的资源化率甚至达到97%以上。虽然我国政府也制定了明确的建筑垃圾资源化利用目标和任务，但建筑垃圾污染环境、随意倾倒现象一直没有得到根本解决，整体资源化利用效率仍较低，因此，如何合理对建筑垃圾进行资源化利用、提高其综合利用率是摆在政府和企业面前的首要问题。本文在此基础上主要研究了建筑垃圾在公路工程中应用的相关内容，仅供参考。

关键词：建筑垃圾;公路工程;应用

1建筑垃圾的危害

堆放和掩埋是建筑垃圾的主要处理方式，这种处理会对环境产生很大危害。（1）堆放和掩埋的建筑垃圾会对地表和地下产生严重的污染。因为雨水的冲刷，雨水将建筑垃圾中污染物带入河流，污染地表水;受污染的地表水渗入地下又污染了地下水。（2）堆放和掩埋的建筑垃圾也会污染大气，随意堆放的建筑垃圾，如果不进行处理会有大量的粉尘产生，在运输建筑垃圾的过程中也会不可避免的产生粉尘，这都会产成粉尘污染。另外，一些建筑垃圾由于长时间的堆放，经过风吹日晒，会产生一些固体小颗粒漂浮在空气中，这也造成了大气的污染。（3）堆放和掩埋的建筑垃圾占用了大量的土地，同时在堆放和掩埋过程中也会不可避免的污染土壤。在建筑垃圾中会有一些有害物质，它们进入土壤之后会在土壤中发生一系列物理、化学和生物反应，从而造成了土壤的污染，土壤质量的降低。

2建筑垃圾路用分选技术应用

2.1破碎技术

（1）破碎尺寸

破碎机按照原材料与破碎料的尺寸及比例，可以大致分为粗碎机、中碎机、细磨机三类。粗碎机：可加工原材料最大粒径可达到 1.5m，粉碎比小于 6，通常作为原材料初次加工设备使用，以压碎为工作方式。中碎机：可加工原材料最大粒径小于 350mm，粉碎比可达到 20 以上，以压碎或破碎为工作方式。细碎（磨）机：可加工原材料尺寸在 2-60mm 范围，处理后的物料粒径在 0.1-0.3mm，甚至可以达到 0.1mm 以下，粉碎比可达 1000 以上。对于道路工程用材料，可用于路基、路堤、路床填筑的材料最大粒径超过 100mm，而用于路面基层、底基层材料的粒径范围通常为：0-10mm、10-30mm、30-60mm、60-150mm。建筑垃圾原材料的尺寸多超过 1m，甚至更大。因此仅从粒径范围考虑，用于路基、路堤、路床填筑的材料直接采用粗碎机即可;而用于路面基层、底基层材料对集料的尺寸以及级配要求较高，常规的加工方式难以满足使用要求，须采用粗碎+中碎的工艺破碎建筑垃圾。

（2）破碎形状

按照破碎机工作方式的差异可简单分为：颚式破碎机、辊式破碎机、反击式破碎机，骨料加工较为适用的是鄂式破碎和反击式破碎。颚式破碎：以电动机为动力，通过皮带传动，由三角带和槽轮驱动以偏心轴轴心为中心转动，动鄂按照预定的轨迹做曲线往复运动，将进入由固定鄂板、活动鄂板和边护板组成的长力臂空腔内将物料破碎。在侧部通过调节活动螺栓控制最大出料粒径，鄂式破碎方式生产效率高，入料尺寸大;另一方面，生产的物料棱角性差、颗粒均匀性差、级配不良。反击式破碎机是利用外部轮盘的在高速旋转过程中的冲击惯性将物料破碎，板锤冲击后的物料抛向安装在转子上方的反击装置进行再次破碎，粒径不能达到出料口尺寸将被重复进行破碎。反擊式破碎加工能力相对较弱，入料粒径小，生产的物料在棱角性、颗粒均匀性、级配方面均较好。综合以上料源尺寸与成分、道路用集料尺寸、级配、棱角性、均匀性等要求，破碎阶段宜采用粗碎机与中碎机，推荐使用鄂式破碎机与反击式破碎机配合使用的工艺形式进行建筑垃圾再生材料路用加工的破碎作业。

2.2分选技术

（1）振动筛分给料

给料设备是建筑垃圾加工的特殊环节，与传统矿山机械加工不同的是，建筑垃圾的给料需要将料源中存在的大量渣土成分进行初步的筛分。因此，需要对建筑垃圾加工振动给料设备进行特殊的设计。目前常用的振动给料机可按照运动方式分为三类：ZSW 系列振动给料机、GZT系列振动给料机、自同步惯性振动给料机。其中 GZT 系列振动筛分给料设备由振动机架、弹簧、弹簧支架、激振电机等部件组成，在两台同样性能参数的振动电机共同激振作用下，偏心块所产生的惯性力在特定位置重复的叠加与抵消，在倾角、激振力作用下驱使上部物料滑动和抛掷的运动，完成有效率的进料。GZT 系列对建筑垃圾加工的适用性包括：棒条分离平台具有预筛分功能，激振作用加强了其筛分能力;结构较为简单，维修方便;建筑垃圾成分、粒径复杂，容易造成设备的堵塞、故障。推荐使用 GZT 系列振动筛分给料，并对其进行有针对性的设计改造，实现对渣土成分的有效筛分并要在底部设置专门的渣土传送带将渣土运出。

（2）人工分拣

经过鄂式破碎机破碎后的物料中仍然含有大量的木屑、纺织物、塑料等杂物，杂物不及时剔除，将与筛网、风选机械纠缠，甚至发生堵塞和机械故障，而这部分杂物很难有专门的设备进行分离。因此，物料在进入筛分工序之前，必须对物料中的杂物采取人工的分拣措施，搭建人工分拣平台。在加工生产线确定时，需要将在破碎机和筛分机之间传送皮带与地面的夹角尽可能的减小，为人工分拣平台提供足够的空间。其次，皮带的带速不宜过高，尽量选用较大宽度的皮带以适应人工分拣工作。

3建筑垃圾混合料性能研究

建筑垃圾能否用做路基的填料，必须要经过合理的配合比设计分析才能确定，论文对收集的不同地域的建筑垃圾进行了合理取样，并经破碎成了具有一定粒径的混合料，然后对所得的试验样品进行了合理的分析后进行了标准击实试验。根据 JTG E51—2009 公路工程无机结合料稳定材料试验规程规定，选取无机结合料稳定材料击实试验中的丙法，由于试样最大粒径为37.5 mm，故宜采用重型Ⅱ标准击实方法，击实试验结果如表1所示。

参考文献

[1]徐宁，徐永福.建筑垃圾在高速公路路基填筑中的现场直剪试验研究[J].科学技术与工程，2018，1818：263-268.

[2]沈鸿儒，王博，侯克锁，田莹.福州市公路网道路垃圾来源特性及处置现状研究[J].交通节能与环保，2018，1403：49-51.

[3]杜庆宏.建筑垃圾应用于高速公路路基中的施工要点[J].山西建筑，2018，4416：104-106.