浅析建筑废料应用中存在的问题

梁翠平 韦潜娇 黄馨忆 赵 亮

长江师范学院学院土木建筑工程学院（408100）

1 国内外建筑废料应用现状

1.1 日本

日本将建筑废弃物定义为“建筑副产物”，区别于其他国家对建筑废弃物的定义。日本对建筑废弃物进行资源化利用主要分为收集阶段、清运阶段、中间处理阶段、回收利用四个阶段[1]。在收集阶段对兴建拆除项目提交相关规划，供主管部门备查。清运阶段对运输过程实行传票制度。产生建筑废弃物者需要发放、回收以及核对传票，同时明确规定了排放者确认处理完毕的具体方法。这项制度使日本在很大程度上遏制了非法处理垃圾的现象，也有利于主管部门掌握建筑废弃物的回收、处理等情况。同时，为方便建筑废弃物的回收，日本建立了回收资源物流系统，给建筑废弃物的回收处理提供了很大的方便[2]。中间处理阶段对建筑废弃物处理单位提供融资优惠措施。回收利用阶段建立了回收资源物流系统，要求公共建筑必须使用建筑副产品，即再生建材，并形成了精细化的建筑废弃分拣体系，日本的建筑废弃物的回收利用率高达100%。

1.2 美国

美国将建筑废弃物定义为Construction and Demolition（建筑建设及拆除废弃物）。在拆除、兴建前，相关部门会估算该建筑的建筑废弃物数量及回收量，并缴纳相关的押金[3]。清运阶段实行运送流向管制的方式将建筑废弃物进行资源更有效的配制。美国在建筑废弃物处理分拣阶段同样把可回收利用资源做到了最大程度的保留。区别于日本对建筑废弃物的分拣过程，美国会直接在现场就对金属材料、废弃混凝土、废弃木材等进行分拣，然后将分拣后的建筑废弃物分别运送到相应的回收机构。剩余不能再被利用的废弃残渣则运输至垃圾站或进行直接填埋。值得一提的是美国的建筑废弃物应用为“三级利用模式”，分别为低级利用、中级利用、高级利用。低级利用只是简单地分拣利用然后进行回填。中级利用是将回收的建筑废弃物用于房屋建筑或道路的基础及各种建筑用砖。高级利用是将经筛选后的废弃混凝土、废砖、砂石等作为粗细骨料配置混凝土用于建筑结构构件[3]。

1.3 德国

德国是世界上最先推行环境标志的国家，环境标志就是粘贴或印刷在产品上的标志。印有该标识的产品说明质量符合标准，在生产使用和消费过程符合环保要求并且可以进行回收利用。在环境标志的影响下，建筑废弃物受到了重点关注，建筑废弃物资源化利用的号召也因此得到了响应。德国在1972年就出台了关于建筑废弃物资源化利用的法律法规，实行强制性的经济政策，通过源头的控制，从产品的设计和生产开始就要尽量避免废弃物的产生，对于产生建筑废弃物的源头采用收税和罚款的手段。将未处理利用的建筑废弃物按每t 500欧元的标准征收处理费[3]。德国建筑废弃物管理政策使德国的建筑废弃物回收利用率高达90%。

1.4 中国

我国建筑废弃物的处理方式过于单调，大量建筑废料依旧处于堆积、填埋处理的现状，对建筑废料的资源化利用方式仅为将建筑废料制成再生骨料再利用，如常州市武进区“武进绿和环保科技有限公司”运用四大生产模块——即利用建筑垃圾生产再生骨料、利用再生骨料生产预拌干混砂浆、利用再生骨料生产混凝土制品(砖、砌块)、利用再生骨料生产道路基层无机混合料这四大模块处理了近160万t建筑废料，综合利用率达到95%以上。根据专业测算，该举措节约了常州市土地168亩、天然砂石38万t、煤1.4万t，减少二氧化碳排放量10.36万t[4]。再生利用了大量无处堆放的建筑废料，保护了该区生态环境；从新闻报道中了解到，四川都江堰市震后重修中，损毁房屋拆迁后产生的建筑废料被破碎后分类处置利用，高速列车声屏障、成灌高铁的车站均是用建筑废料再利用建设的；北京市“疏解整治促提升”专项行动工作的开展，大量违章建筑被拆除。据统计，该市2017年拆除5 985万m2违章建筑，2018年还计划拆除4 000万m2，大量建筑废料在短时间内产生。在北京市各拆除现场出现了一条资源回收流水线，将建筑废料再生做为建筑施工中的骨料[5]。

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，各城市均尝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%。我国资源化利用率偏低主要有废旧建筑物拆迁方式太过片面[6]、施工单位资源化利用意识薄弱、建筑废料分类不明确、政府的政策法规不健全，管理力度不够等原因。

2 建筑废料的应用

2.1 废砖的应用

1）砖块完整可回收二次使用。施工现场被推到的砖墙，通过筛选的方式选出砖体完整无破损的砖，再将砖体表面附有的砂浆、混凝土去除干净，该砖块就可以进行二次使用。

2）作为路基水稳材料。将废砖破碎并筛分后，满足骨料级别的废砖粉可以作为路基水稳材料使用[7]。

3）作为再生骨料用于轻交通水泥路面。当再生粗集料掺入量不超过80%，而其中的废砖再生粗集料为20%；或者再生粗集料掺入量为50%而其中的废砖粗集料小于60%时，用废砖制成的混凝土各方面性能满足轻交通水泥混凝土路面的使用要求，可以将废砖破碎过筛后作为轻交通水泥路面的制作材料[8]。

4）将废砖粉作为矿物掺合料。废砖粉按一定比例代替水泥制成的混凝土力学性能有所降低，特别是混凝土的抗压强度和后期抗折强度降低比较明显。废砖粉加入后，混凝土的收缩性能也有所降低，废砖粉加入量越多收缩率减小越快，所以废砖粉作为矿物掺合材料加入到混凝土中有减少其收缩的作用。废砖粉还可以加强混凝土的抗冻性，在废砖粉为水泥质量30%时作用最显著[9]。粒径在0.08 mm以下的废砖粉作为矿物掺合料还可以制备干粉砂浆。虽然废砖粉活性没有水泥的活性高，对砂浆的性能有所影响，但将废砖粉的加入量控制在合理的范围内，制成的砂浆的性能要求也可以达到使用标准[10]。

2.2 废旧混凝土的应用

1）用于建筑工程地基、公路建设底层的填埋。

2）用于沥青及沥青混合料。将废旧混凝土破碎、过筛后制成的混凝土再生骨料加入到沥青混合料中，得到的试样与普通沥青混合料相比，耐久性和稳定性虽然有差距，但差距较小。虽然再生骨料制成的沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、耐水性等性能低于天然沥青混合料，但再生沥青混合料仍满足相关标准要求[11]。

3）用于路面基层。废旧混凝土破碎筛分后得到的再生集料各项指标（如压碎值、吸水率、坚固性等）都满足路面基层材料的要求，可作为集料用于路面基层中[12]。

4）用于轻交通水泥混凝土建筑材料。当废旧混凝土再生集料的加入量在适当的比例范围内，其强度、耐磨性能、干缩特性等技术性能指标都符合轻交通水泥混凝土路面建筑材料的规范要求，因此废旧混凝土能作为轻交通水泥混凝土建筑材料[8]。

5）用于生产再生混凝土。如果能将废旧混凝土用于制作再生混凝土[13]，可在很大程度上减少建筑垃圾的数量，提高我国在建筑废料资源化方面的利用率。但废旧混凝土生产的再生混凝土的界面过于薄弱，跟普通混凝土的界面性能相比还存在很大差距，而界面性能又对混凝土的性能强度起着决定性的作用，因此要想将废旧混凝土应用于生产再生混凝土就必须强化再生混凝土的界面。

2.3 其他建筑废料应用

其他建筑废料的应用见表 1[11]、[14]、[15]。

通过焚烧的方式处理废瓦片，将其制作成煤泥灰，可以作为建筑工程中的胶凝材料。

2.4 使用建筑废料制作混凝土

将废弃砖块、废陶瓷等建筑废料进行破碎，过筛得出和天然砂相同的粒径分布，然后在确定好水灰比的前提下，用不同比例的废弃砖（普通烧结砖）、废陶瓷等建筑废料代替天然砂制作混凝土，经过养护后测量不同比例建筑废料制成的混凝土试样的强度高低。根据实验数据可得出以下关于使用废弃砖、废陶瓷代替天然砂制作混凝土的相关结论。

1）废弃砖：加入5%的废弃砖（废弃砖的用量为砂用量的5%）时，混凝土试样强度最高。

2）废陶瓷：加入10%的陶瓷时，混凝土试样的强度最高。

表1 建筑废料的应用

3）废弃砖和废陶瓷混合：通过试验测得的数据显示，将这两种建筑废料混合在一起制作而成的混凝土试样，其强度低于只加入废陶瓷制成的混凝土强度，高于加入只废弃砖制成的混凝土强度。

3 展望

3.1 完善建筑废料资源化利用相关法律法规

从资源化利用率达到了90%以上的德国、日本等国家来看，建立并实施关于如何处理建筑废料的法律法规是不可或缺的一个步骤。我国关于建筑废料处理方面的法律法规很少，而且没有颁布专门针对建筑废料处理的法律法规，所以希望我国能根据建筑废料的现状从建筑废料的分类、堆放、处理等各个方面建立相关法律法规，并且不断将其完善。

3.2 建立统一的分类制度

德国、日本等国家关于建筑垃圾的分类极其严格，而我国关于建筑废料分类还没明确的标准和要求。虽然上海在2019年7月1日正式实施了“上海市生活垃圾管理条例”，但我国还没有全面开展垃圾分类，更不用说建筑废料的分类，所以希望政府有关部门能够建立一套统一的关于建筑废料详细的分类标准和制度。

3.3 建立完善的管理机制

政府应从建筑废料的分类开始，建立相关的管理监督部门，在建筑废料处理和利用过程中，每两个环节的交接必须经过相关程序的检查验收，上一环节处理合格后才能进行下一环节的处理，哪个环节出了问题，就让相应的管理部门负责，这样每个环节都有相应的部门对其进行管理，有利于建筑废料处理和利用进程的开展。