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城市建筑垃圾资源化利用探讨
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建筑垃圾可以被再生利用
时间： 15:33:33 &
城市化加快和人口的膨胀，建筑业猛增建筑垃圾暴增，从而资源短缺污染环境，建筑垃圾大范围日益扩张，据最新统计结果显示，我国每年的建筑施工面积已超过6.5亿m2，但随之而来的建筑垃圾也与日俱增。目前，我国每年建筑垃圾的数量已占城市年垃圾总量较大的比例，成为废物管理中的难题。
建筑垃圾主要来自于三个环节，其一，建筑物的生产施工：施工过程中产生的土石方、碎砖、混凝土、砂浆、桩头、包装材料等;其二，建筑物的使用维修：使用过程中产生的装修类材料、塑料、沥青、橡胶等;其三，建筑物的拆除报废：拆卸过程中产生的废料如废混凝土、废砖、废瓦、废钢筋、木材、碎玻璃、塑料制品等。
但就目前而言，绝大部分的建筑垃圾均未经过任何处理被运到郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理。几乎没有被利用。
其实，建筑垃圾是可以被再生利用的，常见的建筑垃圾再生骨料是指将建(构)筑物拆除、路面翻修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生的废混凝十块，经过破碎、清洗和分级等一系列加工后，按一定的比例相互配合，所得到的粒径在40mm以下的骨料，其中粒径在5--40mm范围内的为再生粗骨料，粒径0.5-5mm范围内的为再生细骨料，将再生骨料作为部分或全部骨料代替天然骨料配制的混凝土即为再生混凝土，也称再生骨料混凝土。用来生产再生骨料的混凝土称为原生混凝土或基体混凝土。
从国内知名建筑垃圾处理设备生产商郑州鼎盛工程技术有限公司了解到：建筑垃圾的处理和利用是一项长期的、艰苦的、复杂的、系统的工作，既要更多的企业和社会的关注，又要各级政府部门的关心和大力支持;既要在技术层面，又要在政策层面、经济层面、市场层面、法制层面、管理层面等进行系统研究并解决问题。在现阶段，政府的主导作用仍是重中之重，政府能否有效运用法律、政策、行政手段为建筑垃圾处理和利用事业开路，是决定今后建筑垃圾问题能否在不久的将来得到切实解决的关键性一步。本文出处：http://www.feijiu.net/
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城市建筑垃圾资源化再利用技术研究
发布日期： 15:04
作者：Bingzio
导读：在我国，由于采用落后的建筑材料、采用纯手工操作，必然造成材料的损坏和浪费，另外管理的不善，从而产生大量的建筑垃圾。要大大减少建筑垃圾，一方面要求加强建筑管理，在设计和施工的组织方面采取措施，即在建筑的...
&&&& 在我国，由于采用落后的建筑材料、采用纯手工操作，必然造成材料的损坏和浪费，另外管理的不善，从而产生大量的建筑垃圾。要大大减少建筑垃圾，一方面要求加强建筑管理，在设计和施工的组织方面采取措施，即在建筑的各个阶段都进行仔细的计划和组织。另一方面应大力推广新技术和新工艺，建筑垃圾经过处理将会是一种很好的建筑材料，可再次应用于工程建设，做到物尽其用，变废为宝。
&&& 在于建筑垃圾处理的专业化与产业化。一方面需要加强建筑垃圾资源化的科研工作，使建筑垃圾的处理专业化。另一方面通过采取优惠政策、建筑垃圾产品的标准化等措施来推动施工单位或者专业机构加强建筑垃圾的资源化、产业化再加工利用等。
&& 建筑垃圾中的石块、混凝土块及碎砖经处理后，可作为混凝土或砂浆的集料(简称为再生集料)使用。目前再生集料制作的混凝土一般用于基础路面和非承重结构，通过选择和严格控制配合比，也可满足承重结构混凝土的要求，这在国外建筑行业已经得到广泛应用。再生集料具备其它建材无可比拟的优点：数量大、成本低、用途广。在德国，再生集料主要应用于公路路面、人造风景等;在美国，再生集料也主要用于道路建设等。
&&& 郑州中意矿山机械有限公司推出的，根据不同用户需求调整出料粒度，对于混合废弃物中的金属硬质物轻质物通过破碎后进行有效的分离，如废塑料，废纸，布条，木料，金属，粉尘进行集中分类收集。此外，系统由自动控制、手动两种，同时采用交直流、自发电两种接电形式，控制柜与各设备的联接全部采用接插形式，便于分解、组装、运输。整套设备集成在两段式钢结构底盘上，用平板车即可运输，适用于普通公路运输。设备占地空间小，可在生产场区狭窄作业，安装也十分便捷，在满足设备场地的基础上，只需小时就可安装使用。
&&& 郑州中意矿机城市建筑废弃物处理系统，使得资源再利用建筑废弃物分离出的各种物料，替代传统石灰土路基层、砾石砂垫层、水稳碎石基层；利用建筑废弃物制成的窨井盖，落水箅子、行道、树池护板、墙体材料、保温隔离材料等在各地区得到了广泛运用。
&&& 另外郑州中意矿机推出的半移动破碎站和，专业用于城市建筑垃圾处理，更加灵活便捷，特别是用于高速公路、铁路、水电工程等流动性石料的作业，用户可根据加工原料的种类，规模和成品物料要求的不同采用多种配置形式。该工艺以专用设备将建筑垃圾破碎、筛分后，生产出的产品可以广泛应用于免烧砖、道路基础、建筑等行业。 通利机器建筑垃圾处理设备面向国内外市场提供全套设备与材料再利用技术，实现了国家提倡的资源化、节约自然资源、保护生态环境，建设循环经济社会的产业政策。真正实现变废为宝，利国利民，为发展城市建设走上继续的良性循环轨道提供了一条新的发展思路。
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最新案例现场建筑废弃物（建筑垃圾）的资源化利用及再生工艺-政策法规
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北京建筑工程学院&&&&&& 陈家珑
我国已有建筑面积约为400亿m ，以每年新增20亿m 的速度发展计，每年消耗约l4亿吨水泥、9O亿吨的砂石(骨料)。骨料生产需要消耗天然砂石资源，由于其不可能在短期内再生，在世界范围内，一些发达国家已经开始将固体废弃物的利用作为新的料源。俗称建筑垃圾的城市建筑废弃物，因此被关注。
建筑垃圾有两类，一是正常建设产生的巨大量建筑废弃物;二是非正常所产生的大量建筑废弃物。如汶川地震一次性产生达1.15亿吨，玉树震灾约为400万吨。近年来，城市建设所产生的建筑垃圾量呈增长态势，以北京前几年为例，建筑废弃物年排放量都以千万吨计。建筑垃圾的处理一般采用填埋，除需要大量的消纳场，占用宝贵的土地资源之外，还有耗能、污染等负面因素。因此，如何利用既迫在眉睫，又是需要从长计议的社会性、技术性很强的问题。
建筑废弃物从广义上讲，是指新建、改建、扩建、维修、装修和拆除各类建筑物、构筑物、管网等过程中产生的弃土、弃料及其它废弃物。主要包括建筑渣土、废砖、废瓦、废混凝土、散落的砂浆和混凝土.此外还有少量的钢材、木材、玻璃、塑料、各种包装材料等。狭义上是指新建筑施工废物、旧建筑物拆除废物、装饰装修废物，不包括基坑开挖废物，道路开挖废物和建材生产废物(见图1)。
图1 狭义建筑废弃物的组成比例
1.我国建筑废物的特点及目前处理方式
1.1建筑垃圾的特点
我国急需解决的建筑废弃物以旧建筑拆除物为主，其中碎砖瓦和土占90%以上。集中、成片拆迁是我国目前建筑废弃物产生的一大特点，拆迁量大，建筑废弃物集中。地震及泥石流等自然灾害多发，非正常建筑废弃物的量同样大而且成分复杂。这些建筑垃圾不及时处置，带来的危害会更大。目前在旧建筑拆除时，建筑废弃物由自发的社会人员分拣，钢筋、木材、玻璃、塑料、砖、纸张、织物等凡是可以卖钱的几乎都被捡走，只剩下碎砖瓦、土、混凝土和砂浆块，可以说是比较&单纯&，是便于利用的一种资源。
建筑垃圾的利用，多数用于回填，以及加工砂石骨料。加工成再生骨料是具社会、经济效益的事，利用率达95%。建筑垃圾可以生产再生骨料及用其制造的再生砖、再生砌块、再生混凝土等建筑材料。所以说，建筑垃圾可以重新利用，变废为宝是一种资源。
1.2资源和废弃物综合利用国策
2003年1月l 13实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》中明确提出了发展循环经济，促进企业在资源和废物综合利用、实现资源的高效利用和循环使用。在 13实施的建设部《城市建筑垃圾管理规定》中明确建筑垃圾处置实行减量化、资源化、无害化和&谁产生谁承担处置责任&的原则。国家鼓励建筑垃圾综合利用，鼓励建设单位、施工单位优先采用建筑垃圾综合利用产品。2009年1月l 13实施的《中华人民共和国循环经济促进法》，将无害化处置、资源综合利用等项目列为重点投资领域，给予优先贷款等信贷支持，实行垃圾排放收费制度。
目前各地建筑废弃物的主要去向还是以填埋与堆放为主。据调查分析，有将建筑垃圾作为资源利用的城市仅占调查城市的5%，实际再生利用量与建筑废弃物产生推算总量相比，还不足l%。
2.建筑废弃物利用
2.1再生砖生产工艺及产品
原料：建筑垃圾。北京市元泰达环保建材科技有限责任公司采用两级破碎，经过筛分、水洗，生产出再生骨料，然后配料拌制、压制成型。
图2 各种各样的再生砖制品及具有我国特色的再生古建砖
产品：建筑废物制成的砖，本地现在叫再生砖，以及各种各样的再生砖制品及具有我国特色的再生古建砖(图2)。
2.2再生砖产品性能
产品尺寸：符合标准要求(表1);
外观质量：再生砖的平行面的高度差、弯曲、缺棱掉角、裂缝和完整面个数等全部合格;
表1，尺寸偏差比较，符合标准要求，&外观质量：再生砖的平行面的高度差、弯曲、缺棱掉角、裂缝和完整面个数等全部合格。
再生普通砖
再生古建砖
JC/T 422-2007
长度（mm）
宽度（mm）
高度（mm）
表2，强度测试，&均满足MU10以上的要求。
单块最小值
单块最小值
抗压强度（MPa）
抗折强度（MPa）
表3 抗冻融测试，&完全满足标准要求。
项&&&&&&& 目
再生普通砖
再生古建砖
质量损失（%）
强度损失（%）
表4 干燥收缩测试，满足标准要求。
项&&&&&&&& 目
JC/T422-2007
干燥收缩率（mm/m）
表5 吸水率测试，满足标准要求。
项&&&&& 目
JC/T 422-2007
吸水率（%）
表6 抗碳化性能测试，满足标准要求。
表7 软化性能，&均满足MU10级的要求。
再生普通砖
再生古建砖
JC/T 422-91
饱和强度（MPa）
表8 放射性测试，满足一等品的要求。&
再生砖检测结果
标准要求（一等品）
内放射指数IRa
内放射指数Ir
强度等级：均满足MUIO以上的要求(表2);
抗冻性能：完全满足标准要求(表3);
干燥收缩：满足标准要求(表4);
吸水率：满足标准要求(表5);
抗碳化性能：满足标准要求(表6);
软化性能：均满足MUIO级的要求(表7);
放射性：满足一等品的要求(表8)。
2.3再生砖的使用实例
传统民居四合院。针对四合院不同位置墙体的保温要求，选取了不同的墙体砌筑方式。一种为420墙，内~1]240mm再生普通砖+60mm保温层+外侧1 15mm再生古建砖装饰层。另一种为370墙，内侧再生普通砖，外侧用再生古建砖装饰，施工方便，砖的砌筑无特殊要求。
北京建筑工程学院试验楼。采用再生砖为填充墙体材料，结果使用性能良好、易于施工.与使用传统烧结黏土砖无明显差异。砖砌体整齐、表面质量良好，深受施工单位的好评。
北京市还有使用再生古建砖建成的陶瓷馆、新农村建筑以及邯郸金世纪商务中心(采用建筑垃圾再生砖作填充墙、基础等)，效果与性能良好。
在我国北京、河北、江苏、广东、四川、福建、陕西等省市也有工程应用，面积达百万平米左右。北京市亦庄开发区1994年用再生砌块做填充墙一试点工程到目前已使用l5年，未发现问题。再生砖大量在丁程使用年限达5年，效果良好。
2.4再生砖性能比较
再生砖与烧结砖性能比较(表9)。
平整度与公差
可控制的粉尘
鼓励和扶持
限制与禁止
2.5建筑废弃物制砖前景
目前全国已投入生产的约有十余条，生产规模从3000万块(标砖)，年～1.5亿块(标砖)/年，总产量l0亿块左右，仅占我国烧结黏土砖产量的7000亿块的1/700，因此有着巨大的发展前景。
2.6再生混凝土骨料生产工艺(固定式)
元泰达生骨料生产线工艺流程为，1.颚式破碎机(一破);2.锤式破碎机(二破);3.立轴式破碎机(三破);4.电磁振动筛;5.水洗设备。流程中包括人工分选、磁选及集尘。
2.7再生混凝土骨料生产工艺(移动式)
国外已有移动式再生混凝土骨料生产机械(图3).我国可以借鉴。
2.8再生混凝土骨料特性
再生粗骨料：表面包裹着一定量的砂浆和水泥素浆(水泥石)、凸凹不平，非常粗糙、多孔隙、多棱角，粒型较好。再生粗骨料的级配基本在级配标准允许的范围内，属5&25mm的连续级配：
压碎指标：8.1%;
针片状含量：2.8%;
含泥量：0.8% ;
泥块含量：0.02%;
表观密度：2550kg/
堆积密度：1500kg/
空隙率：41%。
再生粗骨料的基本材性满足配制混凝土的要求达到现行国家标准《建筑用碎石卵石》I类，满足《建筑用碎石卵石》标准规定。
再生细骨料：微细颗粒含量高(水化或未水化的水泥颗粒、砂浆粉末及矿物掺合料)，粒形较好(大多为多面立方体、三角体、多棱体、正方体或球体)，针片状含量较低，表面粗糙、凹凸不平，级配符合II区的要求。
2.9再生骨料混凝土及应用
据了解，国外再生骨料多用于道路基层，或仅用再生粗骨料配制混凝土，而我们把再生粗、细骨料都用来配制混凝土，提高再生利用率，取得了良好效果。
2.9.1应用于北京建工学院6号实验楼，该楼为1200m 的框架一剪力墙结构，共三层，最大跨度12m，最大柱高4.2m，剪力墙厚度190ram。混凝土设计等级均为C30。该楼采用独立柱基础加地梁结构，基础柱高3m，楼的垫层、基础柱、底梁、一二层楼板、梁、柱及剪力墙均采用全骨料再生混凝土。配合比设计原则：所用的配合比是以新奥混凝土搅拌站长期使用的成熟配合比为基础改进的;所用原材料除骨料以外与搅拌站长期使用的完全一致。
目的：适应大多数搅拌站的技术水平和原材料供应状况;为今后全面推广建筑垃圾再生混凝土打下坚实基础。
技术路线：调整用水量、砂率、水灰比(水胶比)、水泥、掺和料品种和用量等。
控制标准：工作性能：坍落度200mm以上，2h后坍落度达160mm以上：
强度：试配强度需满足fcu&fck+1.645&，其中&取5;
试验室试验：进行了大量的试验室配比试验，仅在搅拌站试验室就进行了52个配比，182组的试验研究。解决了再生骨料吸水量大、坍落度损失快等一系列问题.提出了确保工程质量的施工配比(表l0)。
表10 结构部位坍落度实测
表11 施工现场留样强度实测
表12 抗冻融试验
现场施工性能：现场作业面狭窄、钢筋密度大，要求有大流动性及良好黏聚性、保水性和保坍性，采用泵车泵送。
试验结果：再生混凝土满足工程施工所要求的工作性能。
施工现场留样强度检验：l7组试块28d平均达38.5MPa，为设计强度的128%;标准差为3.3MPa。根据标准(GB 50164&92)判定，质量控制达到优良水平。抗氯离子扩散试验：再生混凝土处于中等或低等水平，说明再生混凝土抗渗性能良好。
抗冻融试验：再生混凝土性能良好，满足混凝土抗冻融性能的设计要求(表l2、表13)。
干缩性能试验：再生混凝土干缩主要发生在成型后的前45天，不同骨料再生混凝土45天的收缩量与对照组基本相当，且无明显变化规律，均在允许范围内(表l4)。
抗碳化性能：水灰比0.75时有碳化现象，水灰比0.43和0.31时没有出现任何明显的碳化。说明抗碳化性能良好(表15)。
抗震试验：试验结果表明，建筑垃圾再生混凝土的抗震性能满足抗震设计规范的要求，实验楼结构安全。
现场回弹试验：通过几次现场实体回弹，再生混凝土的强度完全满足设计要求(表l6)。
表13 冻融强度与质量损失
表14 干缩性能试验
表15 O.75水灰比碳化深度
表16 各部件回弹试验
该楼已投入正常的教学及实验使用3年时间，各项功能正常，无任何因使用再生材料引起的质量问题。
2.9.2其他建筑废弃物资源化技术
a.利用建筑废弃物混合料作为复合地基散体桩材料;
b.制成超流态混凝土材料，用于CFG桩施工;
c.配制建筑废弃物再生砌筑、抹面砂浆;
d.用作修筑和铺设道路的路基材料;
e.生产轻质空心砌块、墙板等墙体材料等。
2.1 0建筑废弃物再生砂浆的性能研究
系统研究了不同种类、不同掺量再生砂对新拌和硬化砂浆性能的影响，再生砂浆的强度可以达到M20以上，合理的配合比设计可以保证再生砂浆在一般砌筑、抹面工程中应用。
2.1 1建筑废弃物再生粉料对水泥混凝土性能影响的研究
系统研究了再生粉料对砂浆和混凝土的影响。试验表明，再生粉料可以作为填料掺入到再生混凝土和砂浆中使用。
2.1 2建筑废弃物再生混凝土外加剂的研究
系统研究了再生骨料的需水性及其与减水剂的适应性。结果表明：醚型聚羧酸系减水剂、氨基减水剂与黏土质矿物细粉的适应性相对较好。
2.1 3建筑废弃物再生道路材料的性能研究
系统研究了路用建筑垃圾再生无机结合料的性能，建成了再生骨料试验路，经使用性能良好。
3.建筑垃圾再生产品的鉴定
日，北京市住房和城乡建设委员会组织并主持了对北京建筑工程学院承担的&建筑垃圾资源化技术在工程中的应用研究&项目的科技成果鉴定会。专家鉴定结论是，利用建筑废弃物再生粗、细骨料代替天然骨料，生产大流动性再生混凝土和再生砖;建筑废弃物再生产品用于全现浇混凝土结构工程和仿古砌筑建筑，工程总面积1450m ，经一年多使用，工程质量可靠，为建筑废弃物资源化利用提供了示范。研制的建筑废弃物再生混凝土具有良好的施工性能，满足设计强度C30和耐久性要求;再生砖各项性能满足相关标准要求;研究成果表明建筑废弃物资源化再生具有巨大的社会、环境和经济效益。项目组使用建筑废弃物再生骨料配制和生产大流动性现浇混凝土，在国内率先应用于混凝土房屋结构工程;研究开发了建筑废弃物再生古建砖专利产品，并应用于国内仿古建筑，成果达到国际先进水平。
日，北京市科委组织有关专家，在北京主持召开了《建筑垃圾资源化关键技术与应用的研究》课题专家验收会。专家验收意见是，课题组研发了建筑废弃物处理与利用技术，建成了两条大中型建筑废弃物处理试验示范生产线。该课题研制了建筑废弃物再生骨料、再生混凝土、再生砖、再生砂浆、专用外加剂和再生路用无机结合料的制备技术，为建筑废弃物资源化提供了系统的技术支撑。研究并建成了代表性的试点示范工程，质量安全可靠，生态环境与社会效益明显，为今后大量的推广应用创造了条件。
表18 建筑垃圾再生制品社会效益 经济效益估算
该课题研究内容系统完整、成果丰硕，综合达到国际先进水平。建议政府主管部门尽快制定相关扶持政策和管理措施，促进课题成果的推广和应用。建筑废弃物资源化的效益(以目前l亿吨建筑废物计算)，若能形成产业，每年将产生综合经济效益约4500亿元，同时具有显著的社会和环境效益，建筑废弃物资源与产业化势在必行。
4.国外建筑废弃物资源化简介
世界上许多国家，特别是发达国家已把城市建筑废弃物资源化处理作为环境保护和可持续发展战略目标之一，已经将废物变为一种新资源，发展成一个新兴的大产业。韩国政府制订的废弃物再生促进法，明确规定了国家、政府、订购者、排放者及建筑废弃物处理商的义务，规定了建设废弃物处理企业的设施、设备、技术能力、资本及占地面积及规模等许可标准，制定循环骨料的品质标准及设计、施丁指南等，目前建设废弃物处理企业已达373家。日本从中央政府到部门管理机构几十年来制定了《推进建筑副产物正确处理纲要》、《再生骨料和再生混凝土使用规范》等l0多项规划、法规、制度，目前很多地区建筑废物利用率已达100%，而且要永久循环，优先使用。美国每年有l亿吨废弃混凝土以再生骨料的形式被循环利用，占全部骨料总量的5%(美国每年骨料总用量超过20亿吨)，再生骨料中约68%用于道路基层和基础，6%用于拌制新混凝土。世界上生产规模最大的建筑废物处理厂在德国.每小时可加工生产1200吨建筑废物再生制品，建筑废物被大约200家企业消纳再生。丹麦的废弃物处理体系是建立在传统管理手段(法规、法令和宣传)和各种经济手段(包括税收、收费以及补贴方案和协议)相结合的基础之上，管理计划中建筑废弃物的官方目标是再循环率达~U90%。奥地利最大特点是针对建筑废弃物收取高额的排放费用，提高资源消耗成本。另外.各个排放企业几乎都购置了建筑废弃物移动式处置设备，全国约有l30台套，随时产生、随时处理。
实践证明，用再生混凝土粗、细骨料完全可以生产C30及其以下强度等级的再生混凝土，应用于一般结构丁程。用再生砖可以用于一般砌体结构，其强度、丁作性及耐久性都达到T程要求，隔热保温、抗震等使用性能也可以满足需要，经使用，质量可靠.成本节约。
建筑废弃物中废混凝土的来源是复杂的，对再生骨料及制品不必刻意追求其高品质，而要根据再生骨料和制品的具体性质采用相应的措施和科学的设计来进行再生混凝土及制品的试制和生产，以达到降低生产成本，扩大原料来源和使用范围、提高再生利用率的目的。
建筑废弃物资源化可以合理循环利用资源、节约能源、保护环境、发展中小企业、提供就业机会，社会、环境及经济效益巨大，应用前景广阔。解决建筑废弃物处置、建设用骨料短缺的有效途径就是建筑废弃物的资源化，实现资源的循环利用。
我国部分建筑废弃物资源化技术已趋于成熟，但要改变目前资源化水平低的现状，必须做到&处置由政府强制推行，而怎样处置交由市场运作&。这既是国外建筑废物处理的成功经验.也是我国建筑废物资源化的必由之路。
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