市政工程废料的回收与利用

市政工程废料的回收与利用

蒋哲法黄素萍

义乌工商职业技术学院  浙江义乌  322000

摘要：自改革开放以来，伴随着我国快速发展的城市基础设施建设，旧有基础设施大批次被更新迭代，新的基础设施建设所需的拆除行动也带来了大量的建筑废料。然而，利用率过低的旧建筑材料却成为了问题，这和全球以及我国秉承的低碳经济原则形成了转折。如何能够做到在最大限度下回收利用建筑废料，变成了大众致力于寻找的目标。鉴于我国关于建筑废料回收利用相较欠缺，本文将根据低碳经济理论，参阅国内外相关文献，对混凝土、沥青、玻璃等建筑材料回收利用进行研究，尽可能提高建筑废料的回收利用，助力我国低碳理念发展的推进。

关键词：工程废料；保护环境；回收；利用；城市发展

前言

对于迅速发展的中国来说，城市建设是其发展中至关重要的部分。然而正因为正在经历快速发展的阶段，许多城市的基础设施难以跟上这个发展的节奏，如果不及时对其进行改造或升级，会拖慢发展的进程。根据2018年新发布的《城市建筑垃圾管理规定》，建筑垃圾处理应遵循减量化、资源化、无害化和谁产生、谁承担处置责任的原则。

一、城市现状与国内外差距

1.国内现状

自我国在四十多年前初始运行改革开放政策后，我们经历过城市化过程的巨大进步和拓展，在人类历史中是空前的。直至2022年，中国的城市化比例已经逾越65.22%，大幅度超过了全球平均的55%的比例。依照全球统一的准则，国家的城市化率超过50%便代表着该国家已经全方位步入城市化时期。在中国，城市化已经转化为社会主义现代化建设过程中的主要议题之一。然而，广大且迅速的城市化过程无疑会对社会和经济有着深远的影响，甚至可能对环境和资源产生严重压力。故此，由城市化导致的问题已经转化为中国当前必须要面对的主要问题之一。城市化进程过快也就导致我国产生了一个在城市化过程中的通病“城市病”，为了缓解并治理这一状况，我们就需要积极对城市基建进行迭代更新，将一些跟不上发展、拖慢城市化进程的城市基建进行维护亦或者拆除更新。但在这一过程之中往往会产生大量的工程废料，所以关于废料应该如何处置，处置后是否会拖累城市化进程、是否会对当地造成影响便是摆在目前的又一大难题。

2.国内外对比

我国建筑废料再利用的开展尚在起步阶段，虽然各专家学者都在重视建筑废料的资源化处理，各城市均兴试开展建筑废弃物资源化利用工作试点，我国国民环保意识也在逐渐增强，但我国建筑废料资源化利用率依旧不足10%，如图1所示，更加遗憾的是，诸如美国早早就开始将工程废料的处理整合到常规作业中，例如，将建筑垃圾分类为建设和拆除垃圾，并实施“三级再利用模式”。日本则将建筑垃圾处理划分为收集、运输、处理及回收四个步骤，德国作为最早引入环保标志的国家，早在1972年就实施了强制性的建筑垃圾资源利用的经济法规，直接严格监管垃圾排放。相比于其他发达国家多元化的处理手段，我国在此领域的做法仍过于单一，大部分建筑垃圾依然被堆积或填埋，只有少部分被转化为再生骨料利用。尽管如此，仍就坚信随时间推移，我们会更加关注并深入研究建筑垃圾的再利用，并期待某日可能达到甚至超过发达国家的水平。

图1 各国建筑废弃物资源化利用情况

二、城市建筑废料的危害性与处理的意义

1.城市建筑废料的危害性

（1）消耗大量自然资源。

我国每年为生产建筑材料要消耗各种矿物资源70 多亿吨，其中大部分是不可再生矿石、化石类资源,全国人均年消耗量达53t。多年来的过度开采山石、掏挖河砂、掘坑取士等行为己经给自然资源造成了不可磨灭的伤害。如今全国的建设量正以一个庞大的数量逐年增多,因此带来的是对天然砂石更进一步的开采，使天然骨料趋于枯蝎，同时其开采的运输能量以及费用也是令人震惊的。再者,由于时代的变迁越来越多的老旧建筑要进行拆除，因此而产生的建筑废料的量是相当庞大的。

（2）占用大量土地

对建筑施工材料损耗的估计，每万平方米建筑的建造工程，会产生建筑垃圾500 t~600 t，而每万平方米的拆除工程，会产生建筑垃圾7 000 t~12 000 t。 同时，在中国，每年的拆除工程占总的建设工程总量的 40%。就以浙江为例，为落实“十四五”计划，自2018年开始至今，对于新型城镇化建设取得的成果可以说是硕果累累，但在此过程中，对于城市基建的更新也是不计其数，因此产生的工程废料更是数不胜数，然而我国大部分的建筑垃圾都是末经任何处理直找运送至垃圾堆放点，而垃圾堆放点多设置在郊区，占用了大量的生产用地，加剧了我国人多地少的困境。如果不及时有效的处理和利用，建筑垃圾侵占我国稀有的士地资源的问题会更加严重。

（3）严重污染生态环境

大量的研究数据显示，如果不能妥当有效的重新利用建筑垃圾，那么它们就会转变为一种新的垃圾。这主要是因为，大部分的建筑废弃物都是通过埋压的方式来处理的，这种做法给城市周边的环境带来二次污染的可能性。当这些建筑废碎片在填埋地或堆放地受到雨水冲刷后，里面的物质会发生变化。例如，在废弃的砂浆和混凝土块中，存在着一些惰性物质，它们会有大量的水合硅酸钙和氢氧化钙析出，而在非惰性物质如石膏中，也会有硫酸根离子析出。如果对这些物质不进行无害化处理或管理，反而让其直接流入河流湖泊，那么对地面和地下水会造成不可逆的污染，进而影响到公众的生活品质和健康状态。

2.处理建筑废料的意义

自从1992年6月在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大会”以来,可持续发展已成为世界性的共识。保护环境、减少废料、以持续的方式使用可再生资源等是可持续发展的重要内容。据了解仅建筑材料生产一项，我国每年的生产能耗达2亿吨煤，建筑物能耗（包括建筑能耗和建材生产运输能耗）占总能耗的26%，更不用说对于资源的损耗。我国对于建筑行业每年所投入的资源达70亿吨以上，纵使我国的资源现如今还远未达到匮乏的程度，但是为了能源、资源的长期利用，如何正确处理工程废料这一问题就需要摆在台面上进一步提上日程，要知道如果可以正确的处理工程废料，那么所带来的收益、所带来的影响是深远的。现如今我国的城市基建正处在高速发展的进程中，这其中每多利用工程废料一个百分点，那么我们的资源就可以多一点，造成的危害就可以少一点，这一增一减之间所带来的收益是不可估量的，这需要从粗放型增量发展走向精致型存量发展的有机轨道，最后实现宜居城市，绿色城市，韧性城市，智慧城市和人文城市的演化。

三、正确有效处理废料

首先我们需要了解，并不是所有工程废料都是可以回收利用甚至回炉重造的，比如最为常见的水泥混凝土，其可以说是城市基建中不可或缺的一员，是城市的血肉骨架，但其废弃后却面临回收困难等种种难题，因为其中含有大量的化学成分是不可降解的，并且由于其成分属于碱性，可能会对于环境造成一系列的污染。因此在处理废料时应先采取分类的手段，以方便后续的按需分配。将其按照无机材料与有机材料进行分配处理，如有机材料包含:木材，沥青，布料等；无机材料包含：钢筋，混凝土，砂石，石灰等;

1.有机材料

（1）沥青材料

我国现如今使用的沥青材料有很多，主要分为两大类：地沥青与焦油沥青。随着使用时间的增长，其会有老化等各方面性能下降的问题，因此常需要进行迭代更新。现如今，冷溶再生和热熔再生是主要的回收方法。冷溶再生的做法是将打碎的废旧沥青混凝土铺设在底部，然后在上面铺上新的沥青混凝土道路。而热熔再生则是将粉碎的废旧沥青混凝土当作一部分的骨料融入新的沥青混凝土中，混合比例可以达到15%-50%（以重量为比例）。废旧沥青混凝土的品质会对再生沥青混凝土的质量产生影响。废沥青混凝土的质量与其可混入的比例有很大的影响，质量越高，可混入的比例也就越大。

（2）废纤维

各类废弃纤维如钢纤维、塑料纤维和地毯纤维等，均有可能被质疑利用作为建筑材料。将这些废弃纤维融入混凝土中，能够提升混凝土的力度，提升其抗裂以及抗冲击的能力。就如废塑料纤维和其他废塑料一样，化学处理后，能转为聚合物粘结剂。比如美国已经研发出了利用废弃的聚乙烯等塑料，制造出聚乙烯对酞酸(PET)的工艺。利用PET代替价格昂贵的树脂制造出的聚合混凝土，其强度高（比一般的混凝土抗压和抗拉强度提高3至6倍），硬度强，且耐磨，因此，可以被用于生产预制构件用于修补道路和桥梁等。

2.无机材料

（1）废混凝土

在建筑物的拆除和维修过程中，会有剩余的废旧混凝土产生。这些混凝土废料经过破碎后，有着替代原生粗骨料、用于新混凝土生产的能力。就像在地基强化、车行道、飞机跑道的垫层、室内地板垫层等项目中，可以直接将废旧混凝土用作砂石。在进一步处理后，也可以将其作为混入砖砂和石灰砂浆的细骨料使用。但要注意，这些再生材料在使用过程中要与新鲜骨料的性能做适当比较，防止由于性能相差过大而导致的问题。现在，以这种再生骨料制成的混凝土主要应用于底层建筑、道路、以及非承重的低强度混凝土建设中。通过严谨选择、严格控制配合比和精确测量二次骨料的添加量，也能满足高强度混凝土结构的需求。废旧混凝土通常分布在建筑工地或者周边区域，利用这些废旧混凝土可以减少建筑垃圾的处理和原生骨料的使用，从经济角度看，这一做法具有显著优势。

（2）废玻璃

美、英等发达国家的废玻璃占固体垃圾的 6％ ～9％。回收利用废玻璃的途径很广泛 ，在建筑工程中，废玻璃可直接作为粗骨料，也可磨碎作为细骨料。实验表明，用废玻璃作为细骨料拌制混凝土，其抗压强度比河砂混凝土的抗压强度高 25％，而弹性模量相近。美国、加拿大已成功地将废玻璃作为细骨料拌制混凝土用于慢车道工程，其掺量可达 15％(重量比)

四、结语

对于城市基建废料的回收利用，不仅可以将一些原来需要高投入的基建项目在保证其质量的前提下有效降低成本，还可以遵循可持续发展的原则，有效缓解现如今的资源压力。相信在未来随着科技的发展，对于工程废料的了解会更进一步，那么对其资源化的利用与回收也会更为科学与环保。

参考文献

[1]刘 滢,崔琳琳, 谭大璐.谈 建筑废料的分类及利用[J].山西建筑.2012(01):217~218

[2]梁翠平,韦潜娇,黄馨忆,赵 亮.浅析建筑废料应用中存在的问题[J].河南建材.2018 (01):102~105

[3]吴贤国.李惠强.郭劲松.垃圾废料作为建筑材料的综合回收利用途径[J].建筑技术.

2000(05):.318~319

[4]傅冉然.可持续发展:建筑废物的有效管理与资源化[J].中华建设.2018(11):48~49

[5]毛林东,刘梦佳,张晓亮,张凤双.建筑废料的回收利用分析[J].住宅与房地产.2018,(34).235

[基金项目]浙江省哲学社会科学规划课题一般项目（24NDJC259YBM）

金华市科技计划项目（2022-4-308）