建筑廢棄物在建筑材料中的應用

韓曉冬

（天津城市建設管理職業技術學院 300134）

在中國多個行業，建材行業是能源消耗和資源消耗型產業，基礎原料的工業原料資源消耗面臨超過90%。中國的建材產品和技術必須符合循環經濟發展的要求，可再生資源提高建材產品的使用，大量的各種廢物的消化和吸收，，技術改造再利用，再循環。建筑垃圾因其階段通常不被重視，但在其時間長，空間大和持久的傷害特征在城市建設中越來越突出。

1 建筑廢棄物主要類型

1.1 廢舊建筑塑料

在中國，塑料建材的生產總量已超過 630萬噸，廢塑料建筑，生產約250萬噸，占93%的填埋，焚燒的占2%，只有5%的回收率，與發達國家相比，建筑塑料廢棄物的資源化率極低。根據建筑節能的推廣應用，建筑業在保溫材料的消耗逐年增加。尤其是聚苯乙烯泡沫塑料,最主要的應用是在包裝中做防護減震材料和建筑中做保溫隔熱材料。按照其生產方法有模塑成型聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)和擠出成型聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)兩類。近年來，EPS在中國發展迅速，我,根據中國塑料加工工業協會EPS專業委員會資料2013年總量已經達到115萬t,其中包裝45萬t,建材59萬t,其他11萬t。我國每年廢棄的EPS泡沫塑料量在50萬t以上。按照平均比重18 kg/m3計算,體積高達2500萬m3。

1.2 廢棄混凝土

有數據表明,有百分之四十的工業固體廢棄物是由建筑業排出的,其中排出量最大的廢棄物是廢棄混凝土。2013年,全國建筑垃圾排放總量60億t,其中廢棄混凝土約18億噸—24億噸。目前，廢混凝土通常是用于露天堆放或填埋處理，所以需要占用大量土地，需要較高的處理成本和運費。廢棄混凝土去除灰塵，通過堆疊過程引起的沙塵，形成嚴重的空氣污染和二次污染。廢棄混凝土循環再生利用可解決其導致的資源、能源、環境及相關社會問題,緩解骨料供求矛盾,具有顯著的社會效益、經濟效益和環境效益。

2 建筑廢棄物再生利用的國內外技術現狀

2.1 廢舊建筑塑料

美國一直是世界第一大塑料生產，塑料垃圾年產量也在 2010世界排名第一，廢塑料回收利用率達到45%。美國的化工原料提取的熱分解的廢塑料已被大量的工作，取得了一定的成果。日本是世界塑料生產的第二大國,1997年產量已達到950萬t,其中塑料廢棄物排放量相當于生產量的46%,一度成為該國嚴重的環境問題。近年來，在廢塑料的回收利用日本已經取得了顯著的進步。

相比于日本，中國廢塑料回收利用的應用近年來已經取得了較大的發展。例如，廢聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）產品回收已達到實用水平。

2.2 廢棄混凝土

對廢混凝土，目前主要采用再生混凝土的發展與應用。這樣,一方面可大量利用廢棄的混凝土,經處理后作為循環再生骨料來替代天然骨料,從而減少建筑業對天然骨料的消耗;另一方面再生混凝土的開發應用還從根本上解決了天然骨料日益匱乏及大量混凝土廢棄物造成生態環境日益惡化等問題。

2.2.1 國外廢棄混凝土的應用

廢棄混凝土再生利用是節約資源、保護生態的有效途徑。通常，建筑材料，如石頭，原材料價格比回收的材料成本低。由于國土面積小,資源相對匱乏,日本的構造原料價格要比歐洲高。因此，日本的廢棄混凝土建筑廢物的產品，高度重視可再生資源再利用的發展。例如，港口設施和其他基礎設施工程部分可以使用回收的石頭，而不是大量的天然石礫料。德國將建筑垃圾分成土地開挖、碎舊建筑材料、道路開挖和建筑施工工地垃圾。德國西門子公司開發垃圾炭化燃燒技術，可以單獨讓各種可再生材料非常干凈回收，生成天然氣用于發電，垃圾通過干餾有害重金屬物質燃燒處理僅2公斤/噸～ 3公斤/噸，有效地解決了垃圾占用大片土地問題。

2.2.2 國內廢棄混凝土的應用

總的來看,目前我國對再生骨料混凝土的研究尚處于起步階段,社會沒有足夠重視舊混凝土的回收利用,只有少量的機構和單位對再生混凝土的性質和應用做了初步研究。如:清華大學的馮乃謙,邢鋒等人總結了日本再生骨料研究成果,提出了用 30%以下再生骨料等量取代普通混凝土中骨料時,混凝土的性能與基準混凝土大體相同的觀點。

我國其他的一些機構和學者對再生骨料混凝土的和易性、表觀密度、強度、彈性模量、極限拉伸以及高強高性能化等方面進行的研究結果表明:再生骨料混凝土的粘聚性、保水性比普通混凝土要好,且其脆性降低,韌性增加,比普通混凝土具有更好的抗裂性能;但再生骨料混凝土的強度低、耐磨性差、體積穩定性差、耐久性不高,這極大的限制了再生骨料混凝土的應用。

國內典型的再生骨料混凝土的工程應用：合寧高速公路使用的再生混凝土混凝土骨料。概括起來,目前在我國的建筑廢棄物在建筑材料中應用技術研究和推廣工作,進步很大。但是,還存在很多尚未解決的不足之處,主要表現在:

1)再生混凝土研究工作多數屬于低水平重復性研究,缺乏統一協調和系統性。

2)由于缺乏足夠的資金，我們的技術應用于廢建筑材料的研究和發展工作的不夠深，在循環利用建筑材料技術方面進展緩慢,與發達國家存在著相當大的差距。

3)我國現有的利用廢棄物生產的建筑材料,其產品的生態性能還存在很多不足,雖然利用了廢棄物,但是有些產品本身還會對環境或人身造成二次危害,這是不容忽視的問題。

總之,建材行業對建筑廢棄物更多更好的利用,必將促進資源節約,加快建材行業的綠色化進程;綠色建筑的政策也將促進科學技術的發展，完善固體廢物回收市場。隨著科學技術的進步，政策法規的出臺,企業和有識之士的自覺參與,我國建材工業將逐步降低對自然資源和能源的依賴,增加對建筑廢棄物的利用以減小環境負荷,建建材行業已經逐漸成為一種節約材料，廢物利用，環境保護和綠色產業。

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