摘要：在建筑垃圾资源化需求越发旺盛的形势下，介绍了我国不同种类建筑垃圾的来源及组分，总结了现有建筑垃圾资源化利用的途径，重点针对荆门市建筑垃圾的特点，介绍了一套建筑垃圾再生骨料和再生混凝土制品的生产工艺，可为相关工程提供参考。
关键词：建筑垃圾；资源化再利用；再生骨料；再生混凝土制品
0 引言
随着我国国民经济和社会发展的迅速推进，城市居民消费水平和消费习惯也在发生着变化，伴随着城市区域改造和建设开发的不断增长，建筑垃圾产生量也在迅速增长，大量的建筑垃圾如不及时进行处理，既污染了环境，又对市容市貌和居民健康构成严重威胁。据统计，我国目前城市建筑垃圾的产量已达15亿吨/日之巨[1]，此类垃圾虽具有一定的环境污染能力，同时也具备较大的资源化利用潜力。日本建筑垃圾资源化利用达到98％，欧盟国家平均综合利用也超过70％。然而与发达国家相比，我国建筑垃圾资源化利用水平差距相当大，不仅是资源化程度和途径都有待深化和拓展。近年来兴起的利用建筑垃圾生产骨料和制砖，不仅有利于解决建筑垃圾的环境污染和侵占土地问题，也可以降低建筑原料的使用成本，减少建筑原料生产过程中的环境破坏[2]。本文介绍了建筑垃圾资源化利用的途径，并展开案例研究，可为其他相关工程提供一定的指导和借鉴作用。
1 建筑垃圾的定义和组成
建筑垃圾是指新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、市政工程等以及建筑装饰装修过程中所产生的废弃的砖瓦、混凝土，弃土及其它工程废弃物[3]。狭义上的建筑垃圾指的是在建筑施工、建筑拆除、建筑装修过程中产生的固体废物。主要来源于基坑开挖、道路开挖、建筑工地施工、旧建筑拆除和建材生产五类。
按照产生的来源，建筑垃圾主要由建筑施工、建筑装修和建筑拆除过程中产生。不同过程中产生的建筑垃圾组分也不尽相同。建筑施工中，不同结构类型建筑物所产生的建筑施工垃圾各种成分的含量有所不同，但其主要成分一致，主要有散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、废金属料、竹木材、各种包装材料，约占建筑施工垃圾总量的 80%，其它垃圾成分约占 20%。建筑装修垃圾的成分比较复杂，且含有一定量的有毒、有害物质，按照北京市的跟踪统计，可用于回收的物质占 29.8%，不可回收物质占 49.2%，灰末占 21%。旧建筑拆除垃圾相对建筑施工单位面积产生垃圾量更大据统计，此类垃圾占总建筑垃圾的90%以上，因此成为人们的重点关注对象[4]。旧建筑物拆除垃圾的组合与建筑物的结构有关。主要分为两类：1）旧砖混结构建筑中，砖块，瓦砾约占80%，其余为木料，碎玻璃，石灰，渣土等。现阶段拆除的旧建筑多属砖混结构的民居。2）框架，剪力墙结构的建筑，混凝土块约占50%-60%，其余为金属，砖块，砌块，塑料制品等，旧工业厂房，楼宇建筑是此类建筑的代表。
2 建筑垃圾资源化利用途径
（1）回填 建筑垃圾回填利用主要用于场地平整、道路路基、地基填充等。用于场地平整、道路路基的建筑垃圾应根据使用要求破碎、分选后回填利用，一般来说需要将废旧砖石和混凝土块按照一定比例调配，并加入适量的水泥方可满足基层材料的要求。地基回填一般需要采取特定的回填工艺以满足一定的承载力要求。
（2）造景 由于建筑垃圾具备天然石材的部分性能，部分地区使用建筑垃圾作为景观造型的原材料。如天津市最大规模的人造山，利用500万方的建筑垃圾，建成了“山水相绕、移步换景”的景观，成为当地市民出游休闲的好去处[5]。
（3）再生骨料 建筑垃圾中的废混凝土、废砖瓦等主要成分，经加工可生产一定级配的颗粒¬——再生骨料，可替代天然砂石骨料用于再生混凝土、再生干混砂浆、再生无机混合料、再生混凝土制品等绿色建材的生产。同时再生粗骨料、再生细骨料、再生微粉也可作为混凝土的生产材料，结合自然粗骨料、自然细骨料、自然粉料，经过骨料预处理、初级复配，生产配料等，生产绿色、高性能的混凝土[4]。
（4）再生混凝土制品 建筑垃圾破碎磨细以后，可作为再生混凝土制品原材料而用于特定种类的建筑用材，如砖生产。目前建筑垃圾制砖逐渐被人们接受，我国部分地区，如河南开封、福建厦门等地的建筑垃圾再生砖已进入市场，并获得良好反应。但总体来说，建筑垃圾再生砖受强度等方面限制，只能用于部分装饰性建筑材料，如铺路砖、保温砖、空心砌块等等，当地市场需求对其影响较大。
3 实例研究—以湖北荆门建筑垃圾资源化再利用为例
荆门市建筑垃圾主要来源两个方面：一是旧房拆迁，此类建筑垃圾主要为旧砖砌墙体和混凝土楼板；另一类是建筑工地由于目前尚未认真实施分类管理，存在的混凝土块、渣土混合物。
项目设计处理规模建筑垃圾处理规模30万t/年，共设置两条破碎分选生产线和两条制砖车间生产线。主体工艺通过对建筑垃圾分级破碎、风选、磁选、筛分，回收废旧钢铁、木材等废旧物资，并生产出取代天然砂石的骨料。再生微粉料可作为混凝土制品生产车间的原料，用以生产墙体材料、地面材料、标准砖和多孔砖等。再生细，粗骨料可作为路基材料等。风选出的木头、塑料、纸张等做资源回收。初级筛分出的黄土直接供给园林部门作为绿化用土，其余废料定期无害化填埋。
3.1 分选及筛分系统
根据荆门市建筑垃圾的特点，并结合国内外现有的建筑垃圾处理工艺，经过研究比较，本工程拟采用破碎-筛分工艺，制造各种骨料，主要工艺流程见下图。本建筑垃圾处理采用两级破碎一级筛分工艺，主要包括给料系统、一级破碎系统、二级破碎系统、磁选系统、筛分系统、轻物质分离系统及除尘系统等。
其中，为了满足建筑材料要求的片状物含量要求，选择反击式破碎机作为破碎设备，但反击式破碎机在遇到建筑垃圾中混杂有大量的钢筋，以及强度较高的大块混凝土梁、柱等情况时，将无法处理，造成设备故障，因此，本项目设置两级破碎。一级破碎机选用结构简单，破碎比高的颚式破碎机，将建筑垃圾破碎为粒径小于200mm的颗粒，再通过二级破碎的反击式破碎机，将物料变为粒型较好的可用骨料混合物，通过筛分设备分级后备用。
本工程再生骨料包括再生微粉料、细骨料和粗骨料，再生微粉料和部分细骨料可作为再生混凝土制品的原料，用以生产轻型墙板、地面材料、标准砖和多孔砖等。再生细，粗骨料可作为路基材料等。
3.2 再生混凝土制品系统设计
再生骨料生产车间生产的粉料及部分细骨料通过输送设备运至厂区的配料区域，再通过装载机运至混凝土制品车间（制砖车间），与粉煤灰、水泥、面料沙等按照一定比例进入搅拌站，拌合出所需的混凝土，利用压砖机、墙板生产线等生产客户所需的混凝土制品，送入养护仓进行养护至成品，放至成品堆场。
再生混凝土制品系统主要包括（1）配料搅拌系统，将各种原材料分类称量、混合、加水、搅拌均匀后供给成型机；（2）再生混凝土制品成型系统。成型系统包括：定容布料系统、成型机、供板机、链式输送机、升板机。定容布料系统采用快速旋转布料，使骨料具有强劲的下冲力，彻底解决轻骨料，特别是粉煤灰的布料难题，缩短布料时间，提高了生产率；（3）托板返回系统，托板返回系统将码垛工序后序空板返回到成型机板仓内；（4）码垛系统，将养护完成的砌块自动分层码垛，以便叉车整体运输；（5）程序车系统；（6）电器控制系统。
4 结语
目前来说，我国建筑垃圾的资源化利用尚处探索阶段，已有的部分资源化生产工艺与产品获得了市场的认可，但建筑垃圾处置技术能存在一些欠缺和问题，如主体分选破碎设备的国产化、再生骨料的整形强化等等。如何针对我国建筑垃圾的特点，设计出高水平的生产工艺，生产切合市场需求的高标准的建筑垃圾资源化产品，还需要广大从业者不断的探索与总结。
参考文献：
[1]马刚平，梁勇，王荣，等.建筑垃圾资源化处理设计方法研究[J].建设科技，2014（01）：23-24.
[2]梁勇，李博，马刚平，等.建筑垃圾资源化处置技术及装备综述[J].环境工程，2013（04）：109-113.
[3]陈家珑，高振杰，周文娟，等.对我国建筑垃圾资源化利用现状的思考[J].中国资源综合利用，2012（06）：47-50.
[4]雷玉常，王博鑫，刘春雷，等.建筑垃圾资源化混凝土生产自动化控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2016（11）：40-41.
[5]冷发光，何更新，张仁瑜，等.国内外建筑垃圾资源化现状及发展趋势[J].商品混凝土，2009（03）：20-23.
论文作者:杨禹,李茜,胡骏嵩,龙思杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签：建筑论文; 垃圾论文; 骨料论文; 混凝土论文; 资源论文; 系统论文; 制品论文; 《基层建设》2017年第15期论文;