建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)及應(yīng)用

1、建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)及應(yīng)用1、建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)的背景 建筑廢棄物再生產(chǎn)品是指以廢混凝土、廢磚、廢砂為主的建筑廢棄物，經(jīng)破碎、篩分、去掉金屬、木屑、塑料等雜質(zhì)、再經(jīng)一系列加工處理生成的具有一定使用價(jià)值、在建設(shè)行政主管部門(mén)備案的建材產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)。所涉及的建筑廢棄物再生產(chǎn)品主要有再生骨料混凝土、再生骨料磚、再生骨料砂漿、再生種植土。建筑廢棄物產(chǎn)生量劇增，嚴(yán)重危害環(huán)境，急需進(jìn)行資源化轉(zhuǎn)化。最近幾年我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化比例大幅提高，與此同時(shí)工程建設(shè)和拆遷改造產(chǎn)生了大量的建筑廢棄物)據(jù)推算，我國(guó)建筑廢棄物年產(chǎn)生量已達(dá)20億噸，但資源化率尚不足50%,大量的建筑廢棄物主要采用露

2、大堆放或簡(jiǎn)易填埋處理，不僅占用、浪費(fèi)寶貴的土地資源，而且會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵、帶來(lái)霧霎、對(duì)土壤及地卜水資源帶來(lái)一次污染，史嚴(yán)重的是造成安全隱患，危害公眾生命則產(chǎn)安全。建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)用研發(fā)相對(duì)滯后，產(chǎn)品附加值低，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前我國(guó)的建筑廢棄物再生產(chǎn)品還大多數(shù)停留在再生粗、細(xì)骨料、再生種植土等初級(jí)產(chǎn)品的階段，產(chǎn)品附加值低，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，銷(xiāo)售困難。而且再生骨料質(zhì)量還達(dá)不到大然砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使用范圍相對(duì)狹小。2、建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)分析 美國(guó)、德國(guó)、歐洲、日木、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的建筑廢棄物資源化利用工作開(kāi)展的比較早，如今經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，早已形成了完整的政策法規(guī)體系，建筑廢棄

3、物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)比較先進(jìn)和成熟，建筑廢棄物資源化再生利用率極高。美國(guó)不但鼓勵(lì)再生混凝土的利用，而且還對(duì)再生混凝土的性能做了系統(tǒng)性的研究和試驗(yàn)。比如美國(guó)密執(zhí)安州用再生混凝土鋪筑的23號(hào)公路、75號(hào)公路進(jìn)行了再生骨料混凝土的干縮性能的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明，再生骨料混凝土的干縮率大于天然骨料混凝土。美國(guó)研制的微波技術(shù)，可以100%回收利用再生舊瀝青路面料，其質(zhì)量和新拌瀝青而料相同，而成木可以降低1/3。日木對(duì)廢混凝土處理技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代。早在1977年，日木建筑業(yè)協(xié)會(huì)就制定了再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范(案)同解說(shuō)，規(guī)定再生粗骨料的吸水率為7%以下， 1992年，日木建設(shè)省提出了建

4、筑副產(chǎn)物的排放控制以及再生利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)五年發(fā)展規(guī)劃，于1994年制定了不同用途卜混凝土副產(chǎn)物暫定質(zhì)量規(guī)范(案)，并于1996年推出了資源再生法，為廢混凝土等建筑副產(chǎn)品的再生利用提供了法律和制度保障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年日木全國(guó)建筑廢物資源總利用率達(dá)到85%其中建筑垃圾粉碎機(jī)械廢混凝土的排放量約為3200萬(wàn)噸，廢混凝土再生利用3100多萬(wàn)噸，再資源化率高達(dá)98%但其中大部分用于公路路基材料中，作為再生骨料所使用的比例不足20%。此外，日木已經(jīng)對(duì)再生混凝土的吸水性、強(qiáng)度、配合比、收縮、碳化、抗凍性等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。日木開(kāi)發(fā)了廢舊混凝土砂漿和石子的分離技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)混凝土廢料首先被破碎成顆粒，粒徑

5、小于40mm;然后進(jìn)行熱處理，熱處理溫度約為300 ;最后通過(guò)特殊機(jī)械處理使這些廢料充分摩擦碰撞，實(shí)現(xiàn)石子和水泥砂漿的分離。分離后的石子又恢復(fù)到大然骨料的狀態(tài)，可用于新混凝土的生產(chǎn);產(chǎn)生的砂漿可應(yīng)用在路基的穩(wěn)定化處理方面。建筑廢料再生產(chǎn)品應(yīng)用于公路建設(shè)的研究起步較早，歐洲各國(guó)在這方而早有應(yīng)用。二十世紀(jì)四十年代德國(guó)已經(jīng)有了將廢磚經(jīng)破碎后作為混凝土材料使用的經(jīng)驗(yàn)，是較早開(kāi)始對(duì)廢混凝土進(jìn)行再生利用研究的國(guó)家之一。在德國(guó)每年拆除的廢混凝土約為0.3噸/年，這一數(shù)字在今后幾年還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。目前，德國(guó)再生混凝土主要用于公路路面。德國(guó)LowerSaxong的一條雙層混凝土公路采用了再生混凝土。該混凝土路而總

6、厚度為26cm，底層19cm采用了再生混凝土，面層7cm采用大然骨料配制的混凝土。1997年德國(guó)實(shí)施再生利用法,1998年8月制定了混凝土再生骨料應(yīng)用指南，要求采用再生骨料配制的混凝土必須完全符合大然骨料混凝土的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。建筑垃圾回收設(shè)備在再生混凝土開(kāi)發(fā)應(yīng)用方而穩(wěn)步發(fā)展，并取得了一系列的成果。2.1、國(guó)內(nèi)技術(shù)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀 我國(guó)在20世紀(jì)90年代初期開(kāi)始開(kāi)展建筑垃圾處理和利用的相關(guān)研究，在建筑垃圾資源化領(lǐng)域，特別是在再生骨料的生產(chǎn)與應(yīng)用方而取得了一定的成果。但由于各種原因的限制，我國(guó)的建筑廢棄物資源化利用率長(zhǎng)年維持在較低的水平。究其原因，建筑廢棄物資源化利用相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善就是其中之一。2.

7、2.1再生骨料混凝土 1）技術(shù)要求 再生骨料混凝土的拌合物性能、力學(xué)性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能、強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定及耐久性檢驗(yàn)評(píng)定等應(yīng)符合針凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GB 50164的規(guī)定。 再生骨料混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010的相關(guān)規(guī)定取值。 再生骨料混凝土的耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010和混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 50476的相關(guān)規(guī)定。 再生骨料混凝土的收縮值可在普通混凝土的基礎(chǔ)上加以修正。當(dāng)只摻入再生骨料時(shí)修正系數(shù)取1.0-1.5，對(duì)I類(lèi)再生骨料可取1.0;

8、對(duì)II , 類(lèi)再生骨料，當(dāng)再生骨料取代率為30%時(shí)可取1.0，再生骨料取代率為100%時(shí)可取1.5，中間可采用線性?xún)?nèi)插取值。 再生骨料混凝土中氯離子、三氧化硫含量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 50476的有關(guān)規(guī)定。 2）生產(chǎn)工藝 原材料準(zhǔn)備 （1）原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定批次驗(yàn)收型式檢驗(yàn)報(bào)告、出廠檢驗(yàn)報(bào)告或合格證等質(zhì)量證明文件，外加劑產(chǎn)品還應(yīng)具有使用說(shuō)明書(shū)。 （2）對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混凝土原材料應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)樣品應(yīng)隨機(jī)抽取，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。 （3）原材料計(jì)量宜采用電子計(jì)量設(shè)備。計(jì)量設(shè)備的精度應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土攪拌站(樓)技

9、術(shù)條件GB10171的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)具有法定計(jì)量部門(mén)簽發(fā)的有效檢定證書(shū)，并應(yīng)定期校驗(yàn)?；炷辽a(chǎn)單位每月應(yīng)自檢1次;每一工作班開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。 （4）每盤(pán)混凝土原材料計(jì)量的允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定，原材料計(jì)量偏差應(yīng)每班檢查1次。 表1 各種原材料計(jì)量的允許偏差(按質(zhì)量計(jì)，%) （5）對(duì)于原材料計(jì)量，應(yīng)根據(jù)粗、細(xì)骨料含水率的變化及時(shí)調(diào)整粗、細(xì)骨料和拌合用水的稱(chēng)量。 混凝土攪拌。 (1)凝土攪拌機(jī)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土攪拌機(jī)GB/T 9142的規(guī)定?；炷翑嚢枰瞬捎脧?qiáng)制式攪拌機(jī)。 (2)原材料投料方式應(yīng)滿足混凝土攪拌技術(shù)要求和混凝土拌合物質(zhì)量要求。 (3)當(dāng)攪拌高強(qiáng)混凝土?xí)r，攪拌

10、時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng);采用自落式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間宜延長(zhǎng)30s。對(duì)于雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，可在保證攪拌均勻的情況卜適當(dāng)縮短攪拌時(shí)間?；炷翑嚢钑r(shí)間應(yīng)每班檢查2次。 預(yù)拌混凝土運(yùn)輸。 在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)控制混凝土不離析、不分層，并應(yīng)保證混凝土拌合物性能滿足施工要求。當(dāng)采用機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)運(yùn)輸混凝土?xí)r，道路應(yīng)平整。當(dāng)采用攪拌罐車(chē)運(yùn)送混凝土拌合物時(shí)，攪拌罐在冬期應(yīng)有保溫措施。2.2.2、再生骨料磚 1）技術(shù)要求 再生骨料磚所用骨料的最大粒徑不宜大于8mm。再生骨料磚按抗壓強(qiáng)度分為MU7.S,MUl0,MU15和MU20四個(gè)等級(jí)再生骨料磚的尺寸允許偏差和外觀質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)定。 再生骨料磚的吸水率單塊值不應(yīng)大于18%;干燥

11、收縮率和相對(duì)含水率應(yīng)符合表2的規(guī)定。 表2再生骨料磚十燥收縮率和相對(duì)含水率 注:潮濕是指年平均相對(duì)濕度大于75%的地區(qū);中等是指年平均相 對(duì)濕度為50-75%的地區(qū);十燥是指年平均相對(duì)濕度小于50%的地區(qū). 2）生產(chǎn)工藝 除土。除土主要是清除建筑廢棄物原料中的大量渣土。除土與給料可以結(jié)合進(jìn)行。一般多使用振動(dòng)式給料機(jī)，給料輥的間隙可根據(jù)含土量的多少控制，以清除干凈為原則。 破碎。破碎一般采用鄂式破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，但鄂式破碎機(jī)破碎形成的顆粒針片狀含量較高，所以還要進(jìn)行第二次破碎(中砌。中破過(guò)程可選用錘式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)，如要生產(chǎn)較多的細(xì)骨料，或需要較好的骨料粒度時(shí)，可采用第三級(jí)破碎(細(xì)破)，

12、一般可選用立式?jīng)_擊式破碎機(jī)。 篩分。篩分生產(chǎn)線采用篩框振動(dòng)式電動(dòng)篩和鋼絲編織篩而，通過(guò)初步篩分控制破碎后物料的最大粒徑，經(jīng)二次篩分獲得滿足粒徑要求的粗、細(xì)骨料產(chǎn)品。 攪拌。在再生骨料磚的生產(chǎn)線中，分基料攪拌和而料攪拌。攪拌過(guò)程大致相同，即原料稱(chēng)量后卜到攪拌機(jī)中進(jìn)行干攪拌，然后加水進(jìn)行濕攪拌，攪拌機(jī)攪拌好的半成品卜到中間貯料倉(cāng)中貯存待用。 成型。再生骨料磚生產(chǎn)中采用壓制密實(shí)成型工藝，混合料在外部壓力的作用卜發(fā)生排氣和體積收縮過(guò)程，并逐漸波及其整體，最終達(dá)到較好的密實(shí)成型效果。 養(yǎng)護(hù)。再生骨料磚生產(chǎn)線宜采用自然養(yǎng)護(hù)和加速養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的養(yǎng)護(hù)工藝制度?；旌狭辖?jīng)密實(shí)成型后，首先加速養(yǎng)護(hù)1-2天，之后進(jìn)入自

13、然養(yǎng)護(hù)，即在自然條件卜采取澆水潤(rùn)濕、防風(fēng)防干、保溫防凍等措施，一般28天后成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后出廠。2.2.3、再生骨料砂漿 1）技術(shù)要求 采用再生骨料的預(yù)拌砂漿性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)拌砂漿GB/T 25181的規(guī)定。I類(lèi)再生細(xì)骨料可用于配制各種強(qiáng)度等級(jí)的砂漿;類(lèi)再生細(xì)骨料可用于配制強(qiáng)度等級(jí)不高于M15的砂漿，類(lèi)再生細(xì)骨料宜用于配制強(qiáng)度等級(jí)不高于M10砂漿。 再生骨料砂漿用于建筑砌體結(jié)構(gòu)時(shí)，尚應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范G B50003的相關(guān)規(guī)定。 2）生產(chǎn)工藝 分類(lèi)。將各種無(wú)害、無(wú)水濕、無(wú)土坯房垃圾的廢棄物分類(lèi)，剔除金屬物、有機(jī)物、可燃物;將高密度的石料、高強(qiáng)度硅類(lèi)等歸類(lèi);將中密度的硅類(lèi)等歸

14、類(lèi);將低密度的磚類(lèi)、加砌塊等分類(lèi)，分別處置利用。 破碎。將歸類(lèi)后的原料采取低塵量、低能耗的鄂式破碎或?qū)L破碎減少粉塵量和生產(chǎn)過(guò)程的粉塵污染，破碎后0-4.75mm塵粒不再篩分，全部做骨料和集料使用。 摻加干粉煤灰。針對(duì)于固體廢棄物骨料棱角明顯，和易性差的特點(diǎn)，摻加部分干粉煤灰做和易劑、保水劑，同時(shí)作為細(xì)集料和輔助膠凝材料。 摻加水泥。以水泥做膠凝材料和粉煤灰等火山灰質(zhì)材料的激發(fā)劑。 配制。根據(jù)干混砂漿的用途和各組份材料的相關(guān)指標(biāo)調(diào)整三種原料的種類(lèi)和配比。2.2.4、再生種植土 1）技術(shù)要求 再生綠化種植土是由污泥、建筑棄土、碎石以及草炭土構(gòu)成。其中污泥包括啤酒污泥、污水污泥;建筑棄土包括粘土、

15、砂土。再生種植土應(yīng)具有滿足植物生長(zhǎng)所需要水、肥、氣、熱的能力。再生種植土中不得摻入鋼筋、塑料、木材等建筑廢棄物，化工廠和醫(yī)院的建筑廢棄物不得用于生產(chǎn)再生種植土。園林綠化種植土壤劃分級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。 2）生產(chǎn)工藝 分選。將建筑廢棄物收集并進(jìn)行分類(lèi)。將非碎石塊，混凝土塊輸送到一級(jí)破碎;廢渣粘土留作后而攪拌備用;金屬、塑料類(lèi)建筑垃圾送回收站回收。 粉碎。將上述分選出的碎石塊、混凝土塊進(jìn)行一級(jí)破碎以產(chǎn)生粗骨料、細(xì)骨料、石粉;所述粗骨料進(jìn)行二級(jí)破碎以產(chǎn)生細(xì)骨料;所述細(xì)骨料進(jìn)行篩選以得到石粉。 配合比試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)不同的廢渣粘土、污水處理廠的污泥、酒廠食品廠廢渣、石粉、低位泥炭土、微量元素做出配合

16、比，所述微量元素為氮、磷、鉀。 混合攪拌。將上述做出配合比后的組合物送入攪拌機(jī)混合攪拌均勻。 化驗(yàn)。將上述攪拌好的基料送到化驗(yàn)室化驗(yàn)。 裝袋。將經(jīng)檢驗(yàn)的基料送到裝袋區(qū)裝袋。3、建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用推廣的建議3.1、完善建筑廢棄物資源化利用領(lǐng)域的法規(guī)政策，帶動(dòng)建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展 目前我國(guó)建筑廢棄物資源化領(lǐng)域的法律法規(guī)大多數(shù)都是一些地方性法規(guī)，在省級(jí)層而還沒(méi)有出臺(tái)相應(yīng)有效的配套政策;對(duì)于建筑廢棄物綜合利用領(lǐng)域內(nèi)的拆除、分類(lèi)、運(yùn)輸、處理以及制備等方而的標(biāo)準(zhǔn)幾乎空白。國(guó)家和省級(jí)層而應(yīng)該加強(qiáng)立法，從政策和法律層而為建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展?fàn)I造良好的政策法律環(huán)

17、境。3.2、大力推廣先進(jìn)的建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，研究特色技術(shù)工藝 一些國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)建筑廢棄物采取就地分揀和處理，不僅能提高建筑廢棄物的再生利用率而且還能節(jié)約運(yùn)輸成木。如歐洲和日木的集裝箱型移動(dòng)式的成套處理裝置，在現(xiàn)場(chǎng)就可以對(duì)建筑廢棄物進(jìn)行分選和破碎處置，大大降低廢料的運(yùn)出及新材料運(yùn)進(jìn)的成木。我們國(guó)家目前的生產(chǎn)工藝大多數(shù)都是在生產(chǎn)車(chē)間固定的設(shè)備處置，即不靈活，材料運(yùn)輸成木又高，完全可以借鑒國(guó)外的作法，大力推廣移動(dòng)式生產(chǎn)設(shè)備的引進(jìn)和使用。3.3加強(qiáng)科技創(chuàng)新，深入發(fā)掘技術(shù)潛力 再生骨料混凝土密度小、熱工性能比較好，較適合在框架結(jié)構(gòu)的填充墻中使用。近幾年國(guó)家大力提倡在房屋建筑中采用冬暖夏涼

18、型的建筑材料，以減少冬季取暖和夏季納涼所帶來(lái)的巨大能源消耗。因此，可以大力發(fā)展建筑廢棄物再生產(chǎn)品在填充墻中的使用。當(dāng)前全國(guó)范圍內(nèi)的“海綿城市”建設(shè)正在如火如茶的進(jìn)行，深入研究再生骨料透水地磚的生產(chǎn)工藝技術(shù)，使其能夠廣泛應(yīng)用于城市道路、園林綠地、停車(chē)場(chǎng)等部位。3.4、加強(qiáng)再生產(chǎn)品推廣方而的政策扶持力度。 國(guó)家應(yīng)該從建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)、招投標(biāo)、工程竣工驗(yàn)收方而規(guī)定建筑廢棄物再生產(chǎn)品的硬性使用指標(biāo)，從而大力帶動(dòng)建筑廢棄物再生產(chǎn)品的推廣使用。尊重市場(chǎng)基礎(chǔ)性作用，鼓勵(lì)緊缺產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)研究。4、結(jié)語(yǔ) 雖然我國(guó)的建筑廢棄物再生產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究起步較晚，較發(fā)達(dá)國(guó)家還存在很大差距，在發(fā)展過(guò)程中也存在很多問(wèn)題，但是相信在建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的大背景卜，在國(guó)家的法律和政策大力支持下，在科研機(jī)構(gòu)