建筑固体废弃物建材资源化利用现状

建筑固体废弃物建材资源化利用现状

黎凯豪

重庆交通大学 材料科学与工程学院材料与化工专业 ，重庆 400000

摘 要：随着城市化建设的不断推进和旧城改造项目的不断增加，固体废弃物的利用已成为人们迫切需要反思的问题。沥青路面再生技术具有循环利用资源、节约能源、保护环境的多项优势，已成为践行碳中和发展战略的重要途径之一，本文对沥青路面再生技术关键技术点及问题进行了归纳。

关键词：建筑固体废弃物；沥青路面再生技术

0.引言

我国年产生的废弃固体建筑垃圾总量不少于3亿吨[1]。城市垃圾中的建筑固体废物所占比例较大，对城市环境造成的破坏非常严重，废弃物对环境主要有占用闲置土地、空气质量、破坏土壤和污染水资源的影响。建筑固体废物的数量随着建筑业的快速发展日渐增多，大量建筑固体废物已成为一个有待解决的问题。

1.建筑固体废物的现状

中国鼓励和支持建筑垃圾的利用和循环利用。国家规定，建筑工程使用再生建筑材料的比例不得低于30%。建议在实施可持续发展战略时，应更多地使用可回收的建筑材料[1]，最大限度地利用废弃材料[2-3]

1.1建筑固体废弃物的利用

拆迁垃圾和建筑垃圾是建筑垃圾的两个大类。我国固体建筑垃圾的利用存在主要的两个缺陷：一是建筑业生产方式不科学，巨大的建设规模带来的是更多的建筑固体废弃物，极严重影响资源和环境，第二点我国土地资源并不丰富[4]。

1.2我国建筑固体废弃物的处理现状

（1）建筑固体废弃物的传统型处理：传统的建筑固体废物处理方法有三种，一种是填埋法、二是焚烧，三是堆肥[5]。

（2）建筑固体废弃物的直接型处理：回收利用是对建筑业产生的固体废物进行初步分类，经过一定的处理后可直接利用[6]。

（3）建筑固体废弃物的循环型处理：利用回收技术对废物进行处理，使其可用于其他生产，其优点是可以对废物进行整理和处理，减少对新资源的需求，提高运输成本缺点是工艺复杂，施工固体废物回收成本高，有二次污染的可能[7]。

4.沥青混凝土路面再生技术

沥青混凝土路面的再生利用，就是将混合料路面进行简单的挖掘和再生，再与混合料和再生剂结合，形成一种性能良好的新材料。我国废沥青混凝土技术分为四大类，包括：厂拌热再生、厂冷再生、就地热再生、就地冷再生[8]。

4.1厂拌热再生

厂拌热再生就是将旧沥青路面经过翻挖后再运回拌和厂，将其集中破碎，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，各种材料在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面，当废弃混凝土的破坏程度低时，通过运用厂伴热再生技术方法可以起到良好的环境效益和经济效益[9]。

4.1.1厂拌热再生现存问题：

1、RAP原材料质量评价与变异性控制

（1）RAP旧沥青含量分析:

混合料设计中首先应确定RAP旧沥青含量，沥青用量的测定结果需根据集料的烧蚀情况考虑合适的修正系数。采用溶剂萃取法回收RAP旧沥青可产生可能无法将旧沥青从集料表面全部回收出来的情况，采用何种溶剂回收效果好以及各种溶剂可能产生的污染问题等[10]。

（2）旧沥青回收处理后得到的RAP集料也需进行相关测试评价：

主要包括RAP集料的级配组成以及反映集料物理特性的有关指标。RAP集料的级配组成决定了如何掺配相应级配的新集料，从而使合成矿料满足热再生混合料级配设计要求[11]。

（3）RAP材料变异性控制

沥青路面不同阶段可能进行各种维修或养护罩面，加之车辆荷载及各种环境因素的长期作用，皆有可能导致回收的RAP材料表现出一定的变异性，进而影响热再生混合料的均匀性[2]，这也成为限制RAP最大掺量的主要原因之一。

2、RAP颗粒特征的再生级配设计

   （1）不同粒径范围的RAP颗粒组成规律不同，粒径越大对热再生沥青混合料的级配影响越明显[13]。

   （2）胶团对再生级配设计的影响，存在一定数量的胶团是RAP材料的显著特点之一，增大了热再生混合料组成设计的难度。

4.2就地热再生

沥青路面现场热再生技术是专门用来修复沥青路面表面病害的。现场热再生把原材料和待修的路面重新结合，或者是现将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层，就地热再生技术主要是以修复沥青路面表面功能为出发点，通过对沥青路面上面层的再生修复，达到预防性养护的目的，提高路面行驶质量。主要分为３类：表面再生、复拌再生和重铺再生[14]。

存在限制有：

1、对气候依赖大[15]：就地热再生技术在施工过程中，对旧路铣刨时需要进行加热，致其施工过程对气候的依赖性大，不宜在寒冷环境施工。

2、再生机械要求高[16]：设备投资大，一套再生列车要上千万元

3、不易于施工控制：现场施工质量较难控制。因为现场热再生过程是一个连续的动态过程，要控制好质量就需要对路面进行实时检验。

4、受原路面质量影响：级配调整幅度有限，无法除去已经不合适进行再生的混合料

4.3厂拌冷再生

厂拌冷再生是将回收沥青路面材料运至拌和厂，经破碎、筛分后，以一定的比例与各种材料进行常温拌合，常温铺筑形成路面结构层，这种再生技术可以在某种程度上提高废沥青材料的硬度和稳定性，具有更好的效果。

厂拌冷再生的拌和工艺通常采用集料+水+乳化沥青+外加剂的普通拌和工艺,，相对于普通拌和工艺和预湿拌和工艺[17]，能显著提高沥青-集料的裹附性及混合料的工作性能，并能延长可工作时间。

4.4就地冷再生

现场冷再生技术是指对沥青材料进行破碎，再加入稳定剂、水泥和骨料同时就地拌和，用路拌机原地拌和，最后碾压成型能够让其形成新的基层或底层。在处理过程中，需要加入骨料外、加剂和再生剂等材料，再用专用机械将其压实。这项技术对于高速道路的修复损伤非常有效，在对于高速公路的基层修复效果更佳明显。不同的处理技术效果也不相同，适合用于不同的路况[18]。

4.结语

固体废物已成为一个紧迫的研究课题，本文对建筑业固体废物的处理利用和和沥青路面再生技术进行了探讨，随着国际大环境，尤其是“碳中和”及“零排放”政策的逐步推行落实，路面旧料再生利用的重要性会越来越强，其相关技术和作业工艺也会不断创新和进步。

参考文献

[1]王元荪.废弃混凝土再生骨料加工用粉碎生产线设备[J].再生资源与循环经济,2020,13(01):45.

[2]罗志.建筑垃圾的处理现状及资源化处理工艺研究[J].科技经济导刊,2020,28(03):76-77.

[3]王明哲.城市建筑施工场地环境污染及防治对策分析[J].工程技术研究,2019,4(21):27-28.

[4]张海燕,郑仁栋,袁璐韫,陈培.固体废弃物资源化的发展趋向分析[J].中国资源综合利用,2019,37(10):81-83.

[5]刘予涵. 建筑垃圾资源化利用亟待提速[N]. 中华工商时报,2019-10-22(003).

[6]唐琼.建筑垃圾回收处理研究[J].建材与装饰,2019(28):158-159.

[7]祝云华.城市建筑固体废弃物建材资源化利用现状[J].内江科技,2018,39(02):130-131.

[8]詹勇,周宏云,苏德俊.废弃沥青混合料再生利用技术的应用研究[J].中华建设,2008(11):127-128.

[9]汪小东.厂拌热再生沥青路面应用研究[J].公路,2018,63(12):274-277.

[10]JTG/T 5521-2019 公路沥青路面再生技术规范

[11]丁庆军,赵明宇,沈凡,卢吉.基于灰色系统理论的RAP材料颗粒组成特征分析[J].建筑材料学报,2015,18(04):619-625.

[12]吴金顺,田力.沥青路面就地热再生设备的应用研究[J].中国工程机械学报,2020,18(04):299-304.DOI:10.15999/j.cnki.311926.2020.04.004.

[13]仰建岗,张伟,姚玉权,郭泽文,陆春霖.就地热再生混合料性能影响关键因素的试验研究[J].公路交通科技,2021,38(10):7-15.

[14]董大为.沥青路面就地热再生技术现状与发展趋势[J].工程机械与维修,2019(01):55-56.