邵权伟,钟伦军,方圆
(中国机械工业建设集团有限公司广州分公司)
如何健康地处理建筑垃圾、实现建筑垃圾“变废为宝”、循环利用一直是困扰各企业和政府部门的巨大难题,也是土建工程师们经常探索的问题。旧改拆迁建筑砖渣如不及时清理外运,会影响城市的市容市貌、堵塞城市排水设施等;若被当作建筑垃圾掩埋或丢弃,对生态环境将产生不可估量的影响,也是对材料的浪费。
根据建筑垃圾产生源的不同,可以分为施工建筑砖渣和拆除工程建筑垃圾、三旧改造拆迁原旧建筑物产生的建筑废弃物。建筑砖渣由砖块、混凝土渣、装修砂浆、土泥砖块、碎石、石粉等混合料组成,不含杂物或木质材料,简称建筑可回收利用砖渣。
再生石粉由砖块、混凝土渣、装修砂浆、土泥砖块、碎石、石粉等混合骨料经过特制机械设备进行粉碎,筛选过滤而成,形状为粉末状(见图1)。
图1 砖渣破碎再生骨料
①砖渣:根据材料的不同,将拆除建筑砖渣、石块等废弃骨料实现资源再利用,可深加工成砂石骨料用作混凝土掺合料、市政用透水砖、临时道路砖渣垫层等建材制品。
②旧改拆迁建筑砖渣:根据性质不同,可以用作非机动车或园林景观道路路面基层;也可用作住宅小区地下室顶板回填料;根据用途不同,可用作施工场地固化。
③旧改拆迁建筑砖渣和再生石粉:建筑施工现场钢筋、木工等加工场地。
④再生石粉:根据骨料粒径的大小不同,可以用作雨水井、污水井、排水管道回填料、小区路面、园林绿化人行道、辅路和地面铺砖等。
①粉碎是加工建筑砖渣废料的主要工序。
②主要机具:颚式破碎机、反击式破碎机。颚式破碎机推动动颚做左右往复运动,实现破碎和卸料,主要用来破碎坚硬的物料。其破碎比大,产品粒度均匀,润滑系统安全可靠,部件更换方便,运营费用低,单机可节能15%~30%,系统节能一倍以上,生产过程中粉尘小、噪音低。反击式破碎机是在颚式破碎机的基础上改造设计而出的。它能处理边长100mm~500mm以下的物料,其排料粒度大小可自由调节,颗粒形状好,具有破碎规格多样的优点。
③生产工艺:施工方可在施工现场布置一台或多台颚式破碎机和反击式破碎机,铁屑、钢筋头等不易破碎的物料可先用颚式破碎机进行筛检,阻止了破碎机的损坏,然后将建筑砖渣传送至破碎机内进行破碎。由于砖块、混凝土渣、碎石等废料硬度不大,再利用反击式破碎机进行二次破碎,通过震动筛选控制措施从机械的另一端便可再次生产出适合工程所需的粒径颗粒骨料。总体来讲,建筑废弃物的回收再利用应因地制宜,在方便回收利用的同时,最大限度地节约成本,制备出高质量的再生骨料。
将拆除建筑砖渣、石块等废弃骨料经过处理后,深加工成砂石骨料用作混凝土掺合料、市政用透水砖、石子料垫层、砂浆、砌块、地砖等建材制品,用于工程建筑领域,实现资源处理后生成制品再利用。
旧改拆迁建筑砖渣可作住宅小区地下室顶板回填料,起到透水层的作用。利用砖渣颗粒不均匀密度小有着滤水作用代替了碎石滤水层;用于施工场地固化,加固施工场地的承载力。例如,在桩基础工程施工过程中,原填土地基不能满足桩机的承载力要求,一般会用建筑砖渣回填500mm~800mm厚压实即可。
建筑施工现场钢筋、木工等加工场地,可用建筑砖渣回填200mm厚、再生石粉掺入5%、水泥100mm厚即可满足要求。
非机动车、园林景观、施工临时道路路基,代替了原设计路基的片石或碎石,道路上一般将碎石用在路基上,和水泥石粉作为路面稳定层,以建筑消防通道路面为例,素土回填夯实后一般需要400mm~800mm厚石屑或碎石淋水夯实。废旧砖渣破碎后作为路基主要材料回填夯实,添加石灰或水泥作为粘结剂制备路基材料;废旧混凝土粉碎后添加水泥可以制备基层用材。用建筑砖渣摊铺路基前,道路基底素土必须分层回填并压实且保证平整度(见图2)。
再生石粉可以用作雨水井、污水井、排水管道的回填料、小区路面、园林绿化人行道、辅路和地面铺砖等,取代了原真石粉,有效节约生态资源(见图3)。
拆迁中的废旧砖渣、瓦砾、混凝土块经破碎后其强度变低、吸水性增强,因此限制了其使用范围。筛选分级碾磨后,可作为混凝土掺合料进行低标号再生骨料混凝土的配制,用于临时道路垫层的施工(见图4-5)。
图3 园林绿化人行道再生石粉应用
图4 波纹管回填再生石粉应用案例
图5 化粪池回填再生石粉应用案例
人工石料在市场上的需求较大,石子的价格依然保持着上升趋势。2020年广州地区片石价格115元/m3;碎石价格135元/m3;石粉价格150元/m3;建筑砖渣,不需要费用;再生石粉,70元/m3。从目前整个市场行情来看,砂石料可谓价格不菲。如能把拆迁旧改建筑的建筑砖渣及其他废弃物加工成人工石料,既能解决建筑垃圾的处理问题,又能将资源充分利用。表1为1m3单位成本分析表。
表1 单位成本分析表(元/m3)
树立践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策。旧改拆迁建筑废弃物经过回收加工循环往复利用解决了建筑垃圾的场地堆放问题,减少了车辆运输成本和环保问题。该项研究可以提高建筑废弃物的最大利用效率,能够推进拆改项目砖渣资源化的进程,社会、经济效益非常可观。
目前,我国正处于基础设施建设发展高峰期,每年都有大量的新建项目和旧改拆迁项目。全国新建工程及三旧改造工程每年都会产出数亿吨建筑废弃物,根据有关行业协会测算,近几年我国城市建筑垃圾年产生量超过20亿t,是生活垃圾10倍左右,约占城市固体废物总量的40%,如不做合理处理和利用,将给生态环境带来极大危害。
建筑砖渣破碎和再生石粉加工生产工艺日益成熟,并且在路基和垫层施工中逐渐被广泛采用,与此同时,给各个企业带来了可观的经济收益,同样给社会带来了明显的环境效益。
旧改拆迁建筑砖渣和再生石粉的应用前景非常广阔,具有再研究的现实意义。