建筑垃圾资源化再利用

砖瓦世界2016.7综合报道COMPREHENSIVE REPORT

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0　引言建筑垃圾是人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。据中国建筑垃圾产业资源化战略联盟在京发布《中国建筑垃圾资源产业化（2014年度）发展报告》估算，近两年我国每年产生的建筑垃圾总量约15.5亿～24亿t，约占城市垃圾比例的40%[1]。这些建筑垃圾多数被露天堆放或填埋，不仅占用了大量的土地资源，而且污染土壤环境，建筑垃圾的有害物质深入到地下水域会深度污染水环境，此外，建筑垃圾露天堆放容易产生粉尘颗粒，这些颗粒悬浮于空气中造成粉尘污染。其实，建筑垃圾中的很多成分能够回收再利用，是错放了的资源，如果利用得当，这些建筑垃圾就是宝贵的资源。将建筑垃圾资源化利用，既能解决建筑垃圾的堆放问题，又能解决天然建材资源短缺的问题，也有利于保护生态环境，符合可持续发展的理念，一举多得。1　建筑垃圾组成建筑垃圾一般包括渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等。建筑垃圾的来源不同，其组成成分也不同。以美国为例，分析先进国家不同种类建筑垃圾的组成，见图1[2]。我国建筑垃圾组成见图2[1]。从图1可以看出，美国建筑垃圾中木材占比最大，木材、纸板和金属这些易于回收再利用的材料占建筑垃圾总量的30%～60%，而我国的建筑垃圾组成中这些材料的占比较低。国外建筑多以木结构为主体，易于回收再利用；我国现代建筑以砖石结构、钢筋混凝土为主体，相较于国外回收不易。发建筑垃圾资源化再利用

宁　夏（建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024）摘要：本文对建筑垃圾组成进行分析，列举了建筑垃圾各组成部分的再生利用途径，并以首钢为例，介绍了首钢园区对建筑垃圾资源化再利用的实例。关键词：建筑垃圾；砖瓦；资源化利用木材38%

石膏板20%纸板13%铁质金属13%砖和空心砖8%塑料4%其它4%

木材20%砖和空心砖17%石膏板15%屋顶沥青层14%泡沫塑料11%铁质金属9%纺织品/地毯/垫7%其它7%

木材42%

石膏板20%其它14%纸板8%铁质金属7%沥青面板4%塑料4%砖和空心砖1%

木材34%

沥青面板29%其它19%石膏板6%砖和空心砖4%铁质金属3%塑料3%纸板2%商业建设垃圾

住宅建设垃圾商业拆除垃圾

住宅拆除垃圾图1　美国建筑垃圾组成2016.7砖瓦世界综合报道COMPREHENSIVE REPORT

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达国家的建筑垃圾利用率都在70%以上，而我国仅有5%。国内外建筑垃圾构成的不同是导致我国建筑垃圾回收利用率低的原因之一。2　建筑垃圾再生利用途径从建筑垃圾的组成来看，其中绝大部分都可回收再利用。建筑垃圾中完整的砖块、金属、木材等可以直接回收利用；废混凝土块、砖瓦碎块、沥青、玻璃、废金属和废竹木等可作为再生材料或用于热回收的材料；剩余极小部分没有价值的废料需作无害化处理后填埋。我国的建筑垃圾组成中，废弃混凝土和砖瓦占一半以上，因此，研究废弃混凝土及砖瓦的再生产及应用技术对提高我国建筑垃圾回收利用率有显著成效。建筑垃圾中废弃混凝土及砖瓦的再生产品包括再生粗骨料、再生细骨料，以及由此进一步生产所得的再生混凝土、再生砖、再生砌块等。图3移动式再生骨料生产设备，图4为上海山美重型矿山机械有限公司在江苏的再生砖示范生产线。

图 3　移动式再生骨料生产设备

图 4　江苏建筑废弃物再生砖生产线根据JGJ/T 240-2011《再生骨料应用于技术规程》规定，再生粗骨料的定义为：由建筑垃圾中的混凝土、砂浆、石或砖瓦等加工而成，粒径大于4.75mm的颗粒；再生细骨料的定义为：由建筑垃圾中的混凝土、砂浆、石或砖瓦等加工而成，粒径不大于4.75mm的颗粒[3]。由于再生骨料表面全部或部分附着硬化水泥砂浆，表面比较粗糙，且在生产过程中受到机械切割破碎和震荡作用，骨料表面微裂纹增多，致使再生骨料的品质指标低于天然骨料。这限制了再生骨料的应用，常作为低等级应用。若将再生骨料应用于实际工程中，需要对再生骨料的关键指标做出规定，严格分级，对其施工方法也要做特别的规定。另外也可以改进再生骨料的生产工艺，在尽量减少对骨料的损伤的前提下，将再生骨料表面附着的砂浆尽可能地清除干净，但这也相应在需要加大能耗，还需根据实际情况评估成本与能耗。再生骨料可作为路基填充料；可制成建筑用砖和砌块；还可制成再生混凝土，用于路面或建筑中。将再生骨料作为无机混合材用于路基填充料，对再生骨料的品质要求不高，属于再生骨料的低等级应用，该应用技术在我国已成熟，并且是再生骨料应用量最大的一种方式。将再生骨料制成建筑用砖和砌块，对再生骨料的技术要求较低，属于其中级应用。将再生骨料用于生产再生骨料混凝土，用于建筑结构构件，属于再生骨料的高级应用，对再生骨料的品质要求较高。3　建筑垃圾再生利用实例北京首钢资源综合利用科技开发公司自2011年起，提出利用首钢原钢渣处理生产线改造建设首钢建筑垃圾资源化处理生产线。此项目被列入《北京市生活垃圾处理设施建设三年实施方案（2013-2015年）》“北京市推进生活垃圾处理工作折子工程”，进入“北京市政府扩大内需重大项目绿色审批通道”。同时，项目采用首钢自主集成创新的工艺技术而被市国资委列为科技创新类项目获2700万元补助支持。首钢建筑垃圾资源化处理项目的实施，可实现首钢石景山厂区建筑垃圾的就地拆除、就地处理、就地利用。图5为首钢再生骨料生产线。该生产线由上海山美重型矿山机械有限公司建设，处理能力为150t/h，设备全部国产，运行稳定，生产出来的产品粒形好、质量高。图2　我国建筑垃圾组成玻璃及瓷片8%金属10%木材3%砖块22%其他5%混凝土52%混凝土玻璃及瓷片金属木材砖块其他砖瓦世界2016.7综合报道COMPREHENSIVE REPORT

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图 5　首钢再生骨料生产线首钢园区将建筑垃圾分为混凝土建筑垃圾和砖瓦建筑垃圾，在建筑垃圾产生时就已将混凝土和砖瓦简单分类，运至公司后分类堆存并分别处理。经两级破碎、三级筛分、两级磁选、两级风选、一级水选及人工拣选等工序去除废金属、废木材、废塑料、废织物等杂物并回收渣土，最终得到不同规格的再生骨料（见图6和图7）。被分离出来的废金属被回收，重新回炉用于首钢钢铁生产；废木材、废纸、废织物等有机垃圾用作首钢焚烧厂的燃料；渣土用作回填材料；生产出的再生骨料根据性能高低被分别制成再生砖、道路建设或代替天然骨料用于预拌混凝土的生产。

目前首钢厂区内道路全部采用自产再生无机混合料及再生混凝土建设。道路基层和底基层用的是白灰、粉煤灰与再生骨料按一定比例混合均匀

后再生无机混合料；道路的面层用的是再生骨料与水泥、粉煤灰、

减水剂混合制成的再生混凝土。再生骨料用于道路建设图（见图8和图9）。首钢生产的再生骨料混凝土还被用于楼房建筑中。图10是再生混凝土应用于中国建筑设计研究院创新科研示范中心楼板，其中5～20mm再生粗骨料代替天然粗骨料30%。计划共用再生粗骨料约3000t。2015年首钢共销售生产再生骨料约4万t。

图 6　废弃混凝土生产的再生细骨料和再生粗骨料图 7　废砖瓦生产的再生细骨料和再生粗骨料

图 8　古城公园再生细骨料垫层

图 9　再生骨料用于信翔市场门口道路建设

图 10　再生骨料应用于中国建筑设计研究院创新科研示范中心建设（下转第48页）砖瓦世界2016.7综合报道COMPREHENSIVE REPORT

48质量与标准进行检定。对已取得的数据进行有效性确认，确认数据无效时应重新试验。无法维修或检定不合格的，应按仪器设备（含软件）和标准物质控制程序要求办理停用、降级或报废手续。测试人员发生伤亡事故或突发疾病：检验过程中发生人身伤亡事故或检测员突发疾病应立即停止试验，紧急抢救并报告最高管理者和安全负责人。测试环境条件发生变化：当环境条件发生变化时，应立即报告部门负责人或技术负责人，检查环境差异对检测有无影响，并做出相应处理。如果没有影响或影响不大，只需做好记录并继续检测；但如果对检查有重大影响或者是关键实验条件，就必须采取应急措施。一般环境度变化可采用除尘器、隔音板、空调、干燥加湿等设备调节，也可直接更换检测场所。测试数据离散性大：当检验数据有异常现象时，如波动大、重复性差、异常超差等，应首先报告检验部门负责人，检查仪器设备是否有异常及检测员在检验时的操作是否符合标准的规定，并做出相应处理。如仪器异常或确属检测员操作不当时，应按标准及相关程序等规定重新进行检验，原检验数据作废；如仪器及人员操作无异常或不当，应按标准重新进行检验或由另一检测员按标准进行操作，如二人的检验数据相同或在允差范围之内则数据有效；如两人数据不符，应请第三人进行检验以重合者数据为准，并应查找数据差错原因防止以后再发生类似现象。如检验结果离散性太大时，应立即用标准物质进行比对检测，若结果与标准物质数据不超差，则承认检测数据，若出现异常情况，应停止检测，查找原因，直到正常方能重新检测。若无标准物质或参考标准时，应由技术负责人或技术管理部门通过检验检测有效性质量控制手段进行综合判定。若属人员素质不能满足检测要求，检验部门负责人应报请技术负责人重新组织培训，重新考核发证，合格后上岗。检验过程中发生火警，应立即停止试验，观察火势火情进行扑救，同时报告最高管理者和安全负责人处理。对已取得的检测数据要作出有效性判断，确认无效时，应重做试验。其它不可预见的异常或外界干扰。4　结束语许多砌墙砖检测机构往往更多关注检测能力，忽略了对检测质量风险来源的分析和过程风险的识别。本文通过总结检测过程中的风险控制措施，提高砌墙砖检测机构对风险控制的理解，为其能够更好的完善管理制度，起到技术支撑作用。参考文献[1] 国家认证认可监督管理委员会.检验检测机构资质认定评审准则（征求意见稿）.（国认实[2015]50号）[2] 国家认证认可监督管理委员会.检验检测机构资质认定评审准则.（国认实[2016]33号）[3] 吴占兴.新评审准则对砌墙砖检测机构体系文件改版的要求与编制思路[J].砖瓦世界.2015（9）：7-11[4] 赵国浩、吴占兴.浅谈砌墙砖检测机构管理体系对检测质量风险控制的质量保证作用[J].砖瓦世界.2016（5）：13-15[5] 田海燕、吴占兴、朱晓丽.砌墙砖检测机构检验前过程质量风险的控制[J].砖瓦世界.2016（6）：15-19

4　结束语我国每年建筑垃圾生产量巨大，这些垃圾大多被填埋或露天堆放，占用了大量的土地资源，并且造成环境污染。若将这些建筑垃圾当作可再生利用的资源，不但可以解决上述问题，而且还能作为天然的、不可再生资源的替代资源用于绿色建材的生产。尽管建筑垃圾资源化在我国刚起步，还未形成完整的产业链，但目前国家大力支持及推广对建筑垃圾资源化利用相关技术的研发，建立示范工程，国内对建筑垃圾资源化利用技术也达到了国际先进水平。同时政府正在陆续颁布了一些相关政策、法律法规，逐步完善相关政策，推动建筑垃圾资源化利用产业的形成。建筑垃圾资源化将成为我国朝阳产业，未来将会在我国蓬勃发展。参考文献[1] 中国建筑垃圾资源化产业技术创新战略联盟.中国建筑垃圾资源产业化（2014年度）发展报告[R]，2015[2] Camp， Dresser & McKee Inc. Quantity and Composition Study of Construction and Demolition Debris in Wisconsin. Prepared for the Wisconsin Recycling Market Development Board. February 1998[3] JGJ/T240-2011.再生骨料应用于技术规程[S]櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓（上接第26页）