建筑材料的再生循环与利用

李 灿 赵庆双 尹大刚

(聊城大学建筑工程学院 山东 聊城 252059)

1 我国建筑材料循环利用的现状

在我国，绝大部分废弃建筑材料没有经过回收处理直接填埋，而只有少数没有经过处理或只是经过简单回收处理，这不仅造成土地资源浪费，产生垃圾清理等建设费用，还严重影响了生态平衡。这些情况表明，我国建筑材料的循环利用情况并不乐观，相关的法律机制还需进一步完善，技术手段还有待提高。

2 混凝土循环再生利用

2.1 混凝土循环模型

以黏土石灰石作为建筑材料的原料，经过一系列加工调配制成水泥；再用水泥作为凝胶材料，砂石作为集料，加水后按照一定的水灰比配合，此过程中可以添加外加剂、掺合料，经过搅拌、成型，一定时间的养护后得到水泥混凝土，再与其他建筑材料构件一起参与建造成为构筑物或建筑物，经历长期人居环境的影响，有些建筑被破坏废弃。经过漫长的时间，在自然环境的影响下，这些废弃物会被分解，重新回归到地球表面进而再次转化为原料。如此形成一个混凝土循环[1]。

目前中国废弃的混凝土年产量约为600万 m3，除了少量废弃混凝土用于填海以外，大部分混凝土用于填埋，严重污染环境。再生混凝土及其制品是混凝土材料循环的唯一出路，关键是再生混凝土骨料预处理[2]。

2.2 混凝土循环利用流程

2.2.1 再生粗骨料的选择与处理

从建筑废料中挑选出符合破碎粒径要求的混凝土材料，然后用破碎机进行粉碎，从混凝土废料中挑选出形状及棱角合适的碎石，作为再生粗骨料；再生粗骨料清洗后要进行干燥处理，按照一定级配混合后，再加入水泥和水等材料，得到新的混凝土。再生混凝土的集料搭配有以下几种形式：再生集料仅用作粗集料、再生集料仅用作细集料、粗集料或细集料都用部分再生集料来代替、集料全部为再生集料。

2.2.2 再生混凝土专用外加剂的应用

再生粗骨料具有良好的吸水性，会影响再生混凝土的使用性能，目前已有的处理技术为预湿处理，或者添加附加水，虽然这样做会使混凝土的工作性能得到一定的改善，但同样混凝土的抗压强度也会大幅度降低。为了解决这个问题，可以考虑添加再生混凝土专用外加剂，这样做既不会降低再生混凝土的抗压强度，还能够提升混凝土的工作性能。不同的混凝土专用外加剂在再生粗骨料中应用时，可以解决再生石子配制的混凝土坍塌度损失量大的问题，在含泥沙石料应用中，使用专用外加剂所配制的混凝土工作性能保持良好，具有一定的抗泥效果。

2.3 再生混凝土应用及发展的问题

2.3.1 强度问题

原生混凝土的强度将会直接影响再生混凝土的强度，如果原生混凝土是高强混凝土，再生混凝土的强度也会较高；此外，再生混凝土的强度还受到建筑废料的破碎生产工艺、再生骨料的使用率，以及粗细骨料配合比等相关因素的影响。尽管再生混凝土的各方面性能都与普通混凝土相同，还是被主要用于配制中低强度的混凝土。造成这一现象的原因在于，人们认为再生混凝土的强度和弹性模量等多个方面，与普通混凝土相比有一定的差距[3]。

2.3.2 收缩率大

收缩率是混凝土的一个重要性能指标，混凝土因收缩产生的裂缝是混凝土裂缝形成的主要原因，对建筑结构的强度和耐久性都有所影响，危害性比较严重。再生骨料中含有一些硬化的水泥砂浆，具有较大的孔隙收缩率，会使再生混凝土的吸水和干缩量变大。因此，再生混凝土的配制过程中，需要综合考虑再生骨料的配合比、水泥品种、混凝土的养护环境等影响因素对混凝土的影响。

2.3.3 耐久性

混凝土的耐久性需要同时考虑抗渗性和抗冻性对其产生的影响。在寒冷地区，极易发生冻融循环作用，会使混凝土性能劣化。由于再生骨料的孔隙率和吸水率均较高，再生混凝土的抗渗性和抗冻性就显得较差。为了提高再生混凝土的耐久性，可以采用掺加粉煤灰，减小水灰比，合理选择再生骨料最大粒径，采用二次搅拌工艺等方法。

3 建筑材料再生利用的建议与措施

3.1 建筑废料的再生利用

建筑材料的再生利用，和混凝土循环模型相似，需要考虑建筑物的实际使用寿命，从建筑材料的选择制作、工程应用、破坏废弃再到最终的回收利用，都应该与生态环境相协调，增加再生资源利用率，减少能源和资源的消耗。

对于建筑废料中的木材，可以直接回收或者用于建筑装修进行再次循环利用。对于材质较好的废旧木材，可以经过回收加工制成建筑构件板材和部分家具等，这种循环利用方式是最直接也是常用的方式。对于建筑废料中的砖石，在建筑物的拆除过程中，有些施工单位采取爆破的方式拆除旧建筑物，这样做虽然加快了工程建设的速度，但同时对环境会产生负面影响。

3.2 可循环材料的研发使用

从建筑行业的长远发展来看，需要对当前使用的建筑材料进行研究改善，才能真正实现建筑材料的高度循环利用，不断改良升级，在不影响其使用性能的前提下，最大限度提高建筑材料的可循环利用性，增强建筑材料的使用价值。建筑施工单位在选择建筑材料时，也要充分考虑到建筑材料的可循环利用，从长远的角度进行施工建造工作。

3.3 健全相关法律体系

目前，我国关于建筑材料的再生利用领域，缺少相应的规范和技术标准，导致再生利用建筑材料的质量问题无法得到保证，使用者也因为比较担心工程的整体质量受到影响，而保守选择普通混凝土。这就要求有关建设部门加大对再生混凝土的研究开发力度，对于行业约束不到的问题，就需要行业内部权威部门设立标准。政府可以通过立法的方式加强对建筑材料循环利用的关注力度，还应该制定相关强制性和鼓励性的政策，保证再生混凝土在实际工程应用中的质量，从技术流程和法规制度上引导建筑材料的循环发展。

4 结语

就目前形势来看，资源和能源匮乏，建筑原材料越来越少。相关建筑领域的从业人员首先要重视资源短缺和环境污染问题，树立绿色发展，协调发展，长期发展的建筑施工理念，在政策和法律方面要起到引导建筑材料循环再利用的发展的作用，从建筑材料的设计制作上选择可循环利用的建筑材料，在实际工程中开展建筑材料循环利用工作，不断改进相应的技术，真正实现我国建筑材料循环利用目的。