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1、国内外建筑垃圾处理回收利用技术比较1引言随着城市化进程加快，城市改造和建筑工业的迅速发展，混凝土作为水泥、砂子、卵 石与碎石等天然资源的最大消费者，全球混凝土产业现在正以每年约80亿吨的速度消耗天 然骨料。与此同时，一些老旧建筑物、构筑物、城市基础设施的老化和服务年限的到期，使 得越来越多的土木工程建设项目报废拆除，而产生大量的建筑拆除废料和垃圾。据1996 年在英国召开的混凝土会议资料，全世界从19912000年的十年间，废弃的混凝土（包 括钢筋混凝土工厂不合格的产品）总量将超过10亿吨。美国混凝土废料的产量也从1998 年的1亿吨1增加到现在的1.5亿吨。德国联邦统计局20世纪90年代中前
2、期的大量统 计数据表明，德国每年产生的废料总量近3亿吨，而这个数字还在不断增加。现在德国每 年的废料总量估计可达4亿吨，其中建筑废料占总重量的75% 3。我国台湾省每年建筑拆 除废料约726万m3,香港建筑产业每天产出的施工和拆除废料就达3万7千吨，这比市 政固体废料要高出大约四倍囹。上海市2002年排放的建筑垃圾总量在2000万吨左右， 而废弃混凝土约占渣土总量的40%，即800万吨左右。我国大陆每年建筑垃圾的产量还没 有权威的统计数字，估计其数值要达到几十亿吨。如何处理这些越来越多的建筑废料的各国 政府棘手的问题之一。而将建筑废料经过回收处理后再重新利用，为该问题提供了一个合理 的解决办法
3、。这样既能保护天然资源，又能降低建筑垃圾对环境的影响。2建筑垃圾的回收与处理建筑垃圾是指建造、修缮和拆除建筑物时所产生的废弃物，包括砂石、砖瓦、混凝土 块、废木料、玻璃、石棉、纸屑、纤维屑、废塑料、金属类及其它。依照不同地区人们生活 习惯和所用建筑材料、建筑物结构形式（砖混、框架，框架剪力墙等）、使用用途（如医院、 学校、住宅、办公大楼、厂房等）的不同，建筑废料的种类、组成及数量差异较大。笔者对 建筑拆除废料进行过专项调查。调查了一栋5层的住宅建筑（砌体结构），一栋5层的办 公楼（混凝土框架结构）和一栋工业厂房（钢筋混凝土排架结构）。调查结果见图1。美国 5和香港地区6建筑废料组成比例见图2。
4、对钢筋混凝土结构而言，建筑垃圾废料中混凝 土的含量达到60%以上。如果能够回收和利用这些材料，这将对节约能源、保护环境和可 持续发展有重要作用。可以看出其中废弃混凝土占有绝对比重，达废料总量的60%以上。目前国内外建筑废料的回收处理方法，多数是针对废弃混凝土。建筑废料的回收处理就 是把不同的破碎设备、筛分设备、传送设备及除去杂质的设备合理地组合在一起的生产工艺 过程。再生材料的质量与回收过程和处理方法关系密切，所以生产过程需要一套经济适用的 分选、破碎、筛分、洁净的技术处理方法，处理过程应经过系统规划，并合理选择质量较高 的处理设备。建筑废料处理的基本硬件要求包括桥式起重机（搬运碎石和产出的骨
5、料）、储 备空间（贮存不同类型的废料和再生产品）、预处理设备（振动锤等，用于破碎大块废料）、 装卸设备（填料和装卸料）、初步筛分装置（在破碎前去除土、石膏、砂等杂质）、初步破 碎机（一般是颚式破碎机）、电磁系统（从碎石中分离出铁质）、筛分设备（用于分离较小 粒径的骨料）、二次破碎和筛分设备（分别将骨料破碎成需要的粒径和分成不同的部分）。废弃混凝土的再回收处理一般有两种方法。一是把废弃混凝土运到处理厂加工；二是在现场 对废弃混凝土进行处理。目前德国、日本等国家对废弃混凝土较成熟的回收处理方法73建筑垃圾的应用将建筑废料经过回收处理后再重新利用，为该问题提供了一个合理的解决办法。这样 既能保护天然
6、资源，又能降低建筑垃圾对环境的影响。纵观世界上建筑废料利用较好的国家 的使用情况，建筑废料的再利用大致可以分为三个级别：（1 ）低级利用，如一般性回填； （2）中级利用，如用作建筑物或道路的基础材料（建筑物基础除外）；（3）高级利用， 如作为粗细骨料配制混凝土用于建筑结构构件（如砌块）、道路面层、制造水泥等。目前世 界上各国建筑废料的回收利用率不同，发达国家的利用率较高，发展中国家利用率较低或没 有利用。美国伊利诺伊州建筑材料回收委员会的William Turley报告指出，每年有一亿吨 废弃混凝土被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
7、料中约68%用于道路基层和基础，6%用于拌制新混凝土，9%用 于拌制沥青混凝土，3%用于边坡防护，7%的用于一般回填，其他应用为7%。M.G. Winter 和C. Henderson对苏格兰156处垃圾掩埋处理场地进行的调查结果表明，建筑废料的回 收率为48%，其余的52%仍是以掩埋的方式处理掉。在回收的废料中，低级利用占绝对 比重，达回收废料总重的94%，而中级和高级利用率很低，分别仅占2%和4%。日本是 建筑废料回收利用较好的国家，1990年、1993年和1995年废弃混凝土的利用率到达 48%、67%和65%； 1995年的65%中，20%用于道路配料，80%作为填方。新加坡 1996
8、1998年统计资料显示，每年生产约30万吨建筑废料，其中约63%回收利用，其 余37%则掩埋掉。中国香港地区2000年的建筑拆除废料的再利用率为80%，台湾地区 预计2005年废弃混凝土利用率达到50%，2009年达到100%。中国大陆建筑废料回收 再利用方面的报道较少，建筑废料的利用率较低，一般用作回填和公路建筑。在西方国家，回收处理后的建筑废料已广泛应用于回填、公路建设、道路及铁轨的垫 层等，有资料表明在振动桩基、挡墙和边坡稳定等加固工程中也有应用。但是，与天然材料 相比，再生材料的强度弱，吸水性高，耐久性差，这在一定程度上限制了其在结构构件中的 应用。国外大量试验研究表明，在一定条件下，
9、再生材料完全可以用于结构中。日本、美国、 德国、荷兰、英国等发达国家在试验的基础上已经建立起相应的规范、指南（如日本的JIS TR A 0006Japanese Industrial Standard Technical Report A 0006和 德国钢筋混凝土委员会颁布的再生骨料混凝土指南Beton mit rezykliertem Zuschlag），以规范再生材料在建筑结构中的应用。目前日本和德国已经有了再生材料结构应用的成功范 例（如德国达姆施特塔的Vibler Weg和Waldspirale建筑，日本的ACROS Shin -Osaka 建筑）。国内建筑垃圾处理技术在我国，近些年
10、来，深圳、杭州、昆明等地区对建筑垃圾的回收利用作了一些大胆的尝 试，而且获得了非常好的效果！深圳华威环保建材有限公司是由在建筑行业有三十余年积淀的深圳市越众投资控股股份有限公司投资成立，专业从事建筑废料再生利用，是集研发、生产、销售及科教于一体的高 科技环保企业。2007年8月，在深圳市委市政府的大力支持下，公司投资一亿三千多万元， 高标准，高起点建设了深圳市塘朗山建筑废料综合利用厂，占地面积12万平方米，公司引进 郑州中意矿山机械有限公司YPS移动式建筑垃圾破碎站，建筑垃圾经过原料激活、物理处 理、合理级配、充分搅拌、强力振压、精心养护等深加工工艺，生产出各种新型环保建材， 实现资源再生利用
11、，变废为宝。云南伟明凯兴机械工程有限公司引进郑州中意矿机生产的移动式建筑垃圾处理设备，该 设备是目前国内最先进的建筑垃圾的处理设备，且公司拥有该设备的自主知识产权。与此同 时研发出的新型移动式制砖机，涉及资源再利用环保免烧砖制作。其主要是建筑垃圾现场处 理后，利用建筑垃圾破碎后产生的骨料制作各种型号砌砖、免烧砖。移动式建筑垃圾处理设备公司的该移动式制砖设备能满足大规模建筑垃圾资源化处理和利用的需要，它具有工艺 流程短、回收利用率高、设备简单、投资省、环境污染小、移动性能好等特点。新型移动式 制砖机旨在于克服只能在固定场所制砖的缺陷。提供一种用电省，对制砖材料要求低建筑垃圾再生砖从纯经济学的角度
12、来看，再生产品只有在成本与质量方面可以与天然骨料竞争的条件 下，建筑废料的回收再利用才是有吸引力的。一般来讲，在原生材料和垃圾处理场地短缺的 地方使用再生材料，可以节约建筑废料和原生材料的运输成本，而在最终产品的质量方面也 没有任何削弱，这使再生材料有较强的竞争力。一些国家（日本、英国等）还通过调整税收 政策和立法等措施来鼓励再生材料产业的发展。4建筑垃圾回收利用急需解决的问题从节能、环保、可持续发展等方面考虑，建筑垃圾的回收与利用势在必行。要全面实施 对建筑垃圾的再生利用，必须要着重解决好下列问题（1）加强对建筑垃圾回收利用的科学 研究。建筑垃圾的回收利用主要是以再生骨料的形式。再生骨料的强
13、度、表观密度和堆积密 度、吸水率、压碎指标、骨料的弹性模量、杂质含量等直接影响对再生混凝土的物理力学性 能产生影响。再生骨料的来源的多样性和地方差异性，决定了再生骨料性能的不稳定性及试 验结果的离散性。应加强对用于生产再生骨料的废弃混凝土的特性对再生骨料及再生骨料混 凝土性能的影响的研究；加强对再生骨料的颗粒的组成对再生混凝土的影响；加强对再生骨 料的加工处理方法对骨料性能的影响。加强对再生骨料力学性能的检测方法研究。由于再生 骨料的离散性，直接影响着再生混凝土的特性。必须加强对再生混凝土物理性能和力学性能 的研究应更加深入进行。如再生骨料不同掺量对再生混凝土强度、弹性模量、本构关系等力 学性
14、能的影响；不影响混凝土物理力学性能和质量标准的再生骨料掺量的研究；再生混凝土 耐久性能的研究。如再生混凝土的抗冻融性、抗侵蚀和碳化性能等；对再生混凝土变形性能 的研究，如收缩和徐变等；加强对再生混凝土结构性能的研究。（2）制定相应的配套政策、 技术规范（规程）和技术标准。如政府制定一些强制性和鼓励性的专项法规，研究和制 定鼓励建筑业回收和利用垃圾废料的政策、法规和行业标准，从产业政策和法规制度上引导 再生混凝土的健康发展；加强再生混凝土作为建筑材料的经济性分析，研究提高经济性的途 径；制定再生骨料和再生混凝土结构的有关规程和标准。（3）加强对节约能源、环境保护 的可持续发展的宣传，改变人们对建筑垃圾循环利用的传统观念。本文有建筑垃圾处理网编辑。
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