李申奥 全峰
湖北文理学院土木工程与建筑学院
摘要:随着我国城市化进程的高速推进与发展,老旧建筑也迎来大量的拆除及重建。同时伴随的还有建筑垃圾的日益增多,堆放填埋这些建筑垃圾不仅污染环境,还要耗费大量人力物力和土地资源。另一方面,国家在大力推行装配式建筑,相较于传统建筑,装配式建筑施工周期更短,满足“四节一环保”。本文论述了建筑垃圾的分类以及资源化利用途径,尤其是建筑垃圾在装配式轻质隔墙板中的应用,为建筑垃圾的综合利用开辟了新的途径。
关键词:建筑垃圾 回收利用 轻质隔墙板
进入21世纪以来,我国大力推进城市化建设,大量上个世纪的老旧建筑被拆除,产生的大量建筑垃圾在城市垃圾中的比例逐年上涨。据相关文献记载,我国每年产生15亿吨以上的建筑垃圾,推算在2030年建筑垃圾累积将达到73亿吨。而建筑垃圾又不同于其他的城市垃圾,其体积重量大,成分复杂,若不人为处理,随意堆放,不仅占用大量土地,带来安全隐患,长期堆放还会影响占用土地的水质、土壤质量和空气质量。这时对于建筑垃圾的处理与资源化利用就尤其重要,有机构研究结果显示,每资源化利用1亿吨建筑垃圾,可节省堆放占地万余亩,减少大量的建筑用土用砂,并且能够减少污染,改善城市环境,提高空气质量[1-2]。
同时在建筑行业的发展以及政策要求下,装配式建筑相关技术也在迎来大力发展。疫情中雷神山医院的快速建成就是装配式建筑的优势的体现,相较于传统建筑方式,装配式建筑的方式可以大幅度缩短工期,在拆除时也更加便捷,产生的建筑垃圾更少。所以找到建筑垃圾中的相关成分资源化利用于装配式建筑轻质隔墙板,可有效节约成本,大大降低建筑垃圾对环境的不利影响,有着良好的经济和社会效应也符合绿色环保发展的理念[3]。
1.关于建筑垃圾的回收现状
建筑垃圾的回收再利用正在被社会逐渐重视起来,相应的技术和市场也在逐渐完善。对于建筑垃圾回收的现状,本文在此列举沥青、木材、碎砖块和混凝土这四类建筑垃圾的情况:
(1)沥青不仅用于房屋建筑之中,也大量用于道路的铺设,每年道路拆除产生的废弃沥青达到上百万吨。不论是石油沥青,还是配置的沥青混凝土,长时间在自然环境的影响下逐渐老化,拆除后的废沥青混凝土即使回收使用,相应的处理强度、耐久性和稳定性也会有相应的降低。[4]但是按照恰当的配比将旧料与新料混合使用,符合要求的同时降低成本,有助于创造良好的经济效益。
(2)不仅是建筑拆除,在房屋施工搭建的时候也会产生大量废弃木材。这些废弃木材的回收通常没有一个规范统一的路径,大都被当作普通垃圾被拖走焚烧。然而建筑行业对于木材的需求日益提高,如果能够合理的回收利用,用于木质人造板和其他木质工具等,不论是对环境还是经济的都有着巨大的效益。因此我国对于废弃木材的回收和利用迫在眉睫。
(3)在建筑施工中出现砖块碎裂是不可避免的现象,这会导致产生大量垃圾废料。为了避免建筑资源浪费,提高材料的利用价值,在生产过程中,可以把碎砖块破碎成骨料,用来作为生产混凝土的配置材料。此外,要从根源上解决砖块碎裂的情况,建筑团队应加强对碎砖块的控制及运输时的保护措施。
(4)废弃混凝土在建筑垃圾中占比在百分之八十以上,但废弃混凝土的回收利用率相对较高,再利用方式也多样,比如将混凝土砌块粉碎之后当作粗细骨料代替普通混凝土中的天然骨料制作强度较低的再生混凝土,可用于制成再生材料、用于道路基础设施建设,此外还可用于装修、抹灰等。与普通混凝土相比,再生混凝土的多种材料性能都有了不同程度的提高。[5]有关于新型混凝土轻质隔墙板对于利用混凝土砌块的研究,下文中有对其研究的综述。
3.轻质隔墙板对建筑废料的利用
轻质隔墙板是装配式建筑用于分隔空间的重要部分。装配式建筑多为框架结构,隔墙板不为受力构件,所以对于其没有过高的强度要求,但是相对的对于隔墙板的防火、隔音要求就较高。有研究[6]将混凝土废料筛选回收,用其和粉煤灰代替部分骨料和胶结料制作装配式轻质隔墙板,通过其研究数据有以下几点启发:
1.与传统的用于制作隔墙板的混凝土相比,回收利用混凝土破碎料的混凝土的抗弯强度和抗压强度更高,也有着良好的干燥收缩性。同时混凝土破碎料在粉碎时会导致其与自然骨料相比,更粗糙的表面对混凝土的凝结有利,但又降低了新拌混凝土的流动性从而不利于泵送,其种种性质研究表明混凝土破碎料用于制作装配式建筑构件的合理性。
2.因为隔墙板在配装式建筑里起到分隔空间的作用,对于不同房间之间的隔音也有要求。而墙的隔音效果首先就体现在墙厚上,在墙体中加入不同的成分也能提高隔音效果。所以考虑在隔墙板生产的过程中加入回收的废弃玻璃生产出的玻璃纤维能显著提高装配式建筑隔墙板的隔音性能。市场上对与玻璃纤维的研究应用已经十分成熟了,并且玻璃纤维的防腐蚀耐热的能力也能对隔墙板的长期使用有所帮助。
3. 采用混凝土回收破碎料的装配式轻质隔墙板的经济效益和社会效益显著提高。调控好混凝土破碎料在其混凝土的配合比也相当重要,若用量过多会导致其泵送困难,增加其水泥,用量降低经济效益。若用量过少,又会导致其对混凝土强度的贡献减少,相当于也降低了经济效益。所以必须严格筛选混凝土废料,并将其使用比例规范在一个合理的区间,不断改善其性能,提高新型轻质隔墙板的环保效益和经济效益,做到高强、实用、环保。
4.总结
建筑垃圾的处理及回收利用有着深远而重大的意义,恰当的回收再利用能够从根本上解决建筑垃圾带来的资源浪费、环境污染问题。我国要坚持可持续发展战略,需要积极采取有力措施,开发能够利用资源的新型材料,探索科学合理的完善的建筑垃圾回收利用的工艺发展路线,建立健全相关体系,从而促进社会绿色可持续发展。
参考文献
[1] 罗清海,陈晓明,王衍金,等. 工程建筑垃圾处置的调查和分析[J]. 中国资源综合利用, 2009(6): 29-31.
[2] 毛林东,刘梦佳,张晓亮,等. 建筑废料的回收利用分析[J]. 住宅与房地产, 2018(34): 235.
[3] 侯志文,肖新华,蒋瑜,等. 装配式建筑施工阶段质量问题及防范措施[J]. 科学技术创新, 2020(24): 155-156.
[4] 邓子辉,吴华军,梁敬之,等. 我国建筑垃圾回收及再利用情况的研究[J]. 中国住宅设施, 2019(8): 12-13.
[5] 高旭,王宁. 再生混凝土抗压强度试验研究[J]. 水泥工程, 2020(4): 29-30, 34.
[6] 刘敬敏,秦康,申士龙,等. 新型混凝土轻质隔墙板的制备及力学性能研究[J]. 新型建筑材料, 2020(v.47;No.478): 108-112.
基金项目:湖北文理学院大学生创新创业训练计划项目(S2020105109044)
作者简介:李申奥(2000.10—),男,本科,土木工程专业在读。