建筑材料的再生循环与利用

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建筑材料的再生循环与利用

摘要:改革开放以来,中国历经了大规模的城镇化建设浪潮,整体的城镇化率已达60%。在新建基础设施和老旧城区的拆迁改造过程中,产生大量的建筑垃圾。2020年中国建筑垃圾产量高达30亿t,但资源化利用率不足10%,远低于欧美和日韩等发达国家,带来了严重的环境污染和资源浪费等问题。为此,根据《国家公路网规划(2013~2030年)》,到2030年底中国还将新增高速公路4.7万km和普通公路近100万km。以双向四车道为例,每公里路基需消耗土石方100000m3(以中国路基的平均填高3.4m计算),道路建设对于土石等原材料存在巨大需求。但出于环保的要求,政府对开山采石做出了严格限制。可以预见,未来公路建设所需的原材料将面临严重短缺。尤其在城镇化程度较高的区域,城市群的发展使相邻城市间的距离越来越近,这些地区不但存在垃圾围城的风险,在道路建设中更是无土石料可取。而周边城镇产生的建筑垃圾经处理后刚好可以补充或替代天然土石料。因此,将建筑垃圾再生料用于路基填筑既能缓解垃圾围城的问题,又能有效解决开山采石导致的环境污染等问题,是促进交通基础设施绿化和固废资源化的有力举措。基于此,本篇文章对建筑材料的再生循环与利用进行研究,以供参考。

关键词:建筑材料;再生循环;利用分析

引言

我国在“十四五”时期已转向高质量发展阶段,在已有的高城镇化水平的前提下,生态环保、民生保障和社会治理成为发展重点。越来越多的城市致力于促进经济社会发展全面绿色转型,加快推动绿色低碳发展,以及全面提高资源利用效率。废物管理是全面提高资源利用效率的重要组成部分,基于此,本文探究建筑材料的再生循环与利用。

1我国建筑材料循环利用的现状 在我国,绝大部分废弃建筑材料没有经过回收处理直接填埋,而只有少数没有经过处理或只是经过简单回收处理,这不仅造成土地资源浪费,产生垃圾清理等建设费用,还严重影响了生态平衡。这些情况表明,我国建筑材料的循环利用情况并不乐观,相关的法律机制还需进一步完善,技术手段还有待提高。

2建筑材料的再生循环与利用分析

2.1废弃建筑材料的循环利用

废弃建筑材料例如混凝土浆由于具备抗压强度高、抗裂性能强及保温性能好等特点。因此,废弃的建筑材料可进行再生,通过对废弃建筑材料进行有效处理,进而实现废弃建筑材料的再次利用。通过湿磨来细化混凝土浆废料以部分替代水泥,随着湿磨混凝土浆废料用量的增加,初始凝结时间和最终凝结时间均逐渐减少。当湿磨混凝土浆废料用量低于15%时,可显著增强水泥的抗压强度。同时湿磨混凝土浆废料可以改善水泥浆的孔结构。在传统的交通恢复和重建中,道路交通段的长期封闭交通和固体废物的产生对当地社会,经济和环境产生负面影响。使用早期强度抗裂材料(EAM)来实现从破碎的水泥碎石(CSM)基料中回收铣刨材料(MM)并再利用,可以有效减少维护时间。在用MM完全替代天然骨料(NA)后,结构中仍具有良好的机械性能。EAM的加入对长期机械强度影响很小。相反,它的引入使得在道路维护前五天取消车辆通行限制具有可能性。另外,证实了具有EAM的MM具有可接受的抗收缩性和疲劳性能。同时,废黏土砖是一种具有火山灰活性的建筑废料,可在研磨后添加到水泥中,进而提高水泥的性能。

2.2建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土技术方案

我国十年来建筑垃圾再生利用实践表明,拆房垃圾和装修垃圾不适宜发展再生粗骨料和再生粗骨料混凝土。因此移动式破碎站和传统石料破碎线(颚破+反击破+筛分机)只能作为拆房垃圾、装修垃圾预处理设备。实现拆房垃圾和装修垃圾资源高效清洁利用,需要工厂创新和工艺创新。“先破后堆”两步法三段式再生工艺:即进入工厂的建筑废渣采取先破碎(即预处理、无害化处理)再堆放,从而实现建筑废渣有组织堆放,堆放过程就是均化过程,存放过程就是风干过程(有利于含水率一致),从而建筑废渣再生利用厂稳定生产。 2.3建筑再生集料

(1)建筑再生集料的吸水率、洛杉矶磨耗损失率和压碎值均大于新材料,这是因为这些材料表面有大量孔隙,且部分建筑再生集料表面粘有碎水泥混凝土,导致其吸水率增大,在外力作用下剥落。(2)随着建筑再生骨料掺量的增加,劈裂残留强度比值、动稳定度和低温抗裂性能都逐渐减小。经冻融循环后,沥青混合料的性能衰变速度较快,这是因为侵入沥青与建筑再生集料间空隙的水冻融时,水的冻胀力使沥青胶结料与集料分离。(3)当集料表面涂敷甲基硅酸钠后,建筑再生集料的吸水量大幅度降低,沥青混合料的劈裂残留强度比(60℃浸水144h后,5次冻融循环)提高,沥青混合料的低温抗裂性能提高,但甲基硅酸钠对沥青混合料的高温性能影响不大。

3建筑材料再生利用的建议与措施

3.1选取再生材料控制环境污染

再生材料,本身就具备极强的专属于环保方面的性能。并且在材料应用的过程中,往往需要对成本、耗材等多方面情况进行合理分析,这样的分析并不局限于可再生塑料材质,而是需要将目光放到其他材质上来,例如工业生产后所产生的废渣,这些废渣在经过特殊工艺加工过后,往往能够达到建筑用料的标准,甚至性能上远超于传统建筑材料,利用这些再生材料所生产出来的绿色建筑材料,也是协调建筑材料与人居环境间关系的关键。并且更重要的是,相较于传统的建筑材料生产加工过程,原材料在使用过程中会出现严重的能源消耗,并且很大一部分是不可再生资源,包括但不限于煤矿、木材、天然气等资源,这些资源在被运用到建筑材料生产、加工的过程当中,也会因为污染物排放,更进一步地对环境造成一定的影响。这样来看,再生材料的运用绝对是值得推广的一个方向,并且再生材料本身也需要结合一些化学知识来开展对自身情况的优化,化学干预下所得到的建材属于绿色建材下的一大分支,包括建筑软装用树脂材料、再生塑料材质的门窗、水性涂料等等。这些材料除了隶属于绿色建筑材料,更多的标签则代表着人类对节能减排、低碳环保理念的深入贯彻。在经过这样长时间的发展过后,是有利于绿色建筑材料相关产业合理发展的,帮助拓展建筑材料市场的类别,充分发挥出环保建材的自身优势,改善人居环境易遭受持续污染的状况。 3.2可循环材料的研发使用

从建筑行业的长远发展来看,需要对当前使用的建筑材料进行研究改善,才能真正实现建筑材料的高度循环利用,不断改良升级,在不影响其使用性能的前提下,最大限度提高建筑材料的可循环利用性,增强建筑材料的使用价值。建筑施工单位在选择建筑材料时,也要充分考虑到建筑材料的可循环利用,从长远的角度进行施工建造工作。

结束语

就目前形势来看,资源和能源匮乏,建筑原材料越来越少。相关建筑领域的从业人员首先要重视资源短缺和环境污染问题,树立绿色发展,协调发展,长期发展的建筑施工理念,在政策和法律方面要起到引导建筑材料循环再利用的发展的作用,从建筑材料的设计制作上选择可循环利用的建筑材料,在实际工程中开展建筑材料循环利用工作,不断改进相应的技术,真正实现我国建筑材料循环利用目的。

参考文献

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