建筑废弃物的多元化再生利用*

钟 恩，蔡庆军，李天隆，郑少星，常 亮

(中国建筑第八工程局有限公司华南分公司，广东 广州 510663)

1 建筑废弃物概况

深圳宝安国际机场卫星厅及配套工程位于该机场T3航站楼北侧，其中卫星厅占地面积约16.3万m2， 总建筑面积23.89万m2，建筑高度27.65m，属于公共交通建筑。根据设计图纸和施工现场需求，本项目在施工中产生混凝土等建筑废弃物约10万m3，主要来源既有隧道、既有地下连续墙、混凝土内支撑、场内临时道路、堆场硬化等。在环保形势日趋严峻的大环境下，各级政府相继出台建筑废弃物分类管理和减量排放政策与要求。基于项目产生大量建筑废弃物的情况，创新建筑废弃物处理方式，提高建筑废弃物的资源化利用迫在眉睫。

2 建筑废弃物再生利用现状调查

项目最初将地下连续墙、内支撑、桩头等大块废弃混凝土块采用炮机破碎解体，用作临时道路路基后再被破除外运。而大部分堆场、临时道路硬化产生的废弃混凝土无法被利用，破除后只能当作建筑垃圾被外运，此途径单一且利用率低(见表1)。同时深圳市建筑垃圾受纳场容量有限，垃圾外运成本高昂，亦会带来环境保护等问题。

表1 混凝土废料处理方式和利用率

3 建筑废弃物减量化及资源化方向

经多次考察和调研，为降低建筑垃圾外运成本且绿色环保，决定借鉴房屋拆除项目中破碎筛分的经验，引进移动式破碎机进入施工现场，对整个施工过程中产生的固体建筑废弃物进行减量化处理。经过探索和试验，最终实现建筑废弃物减量化破碎、再生石粉全自动压砖、再生碎石混凝土、再生水泥稳定碎石集配等技术，可对建筑废弃物进行综合再生利用，拓宽建筑废弃物资源化利用方向。建筑废弃物减量化和资源化利用如图1所示。

图1 建筑废弃物减量化和资源化利用

4 建筑废弃物减量化破碎技术应用

建筑废弃物减量化破碎技术是利用炮机、破碎机等机械外力，破碎和筛分大体积的建筑废弃物，将固体废弃物中包裹的废旧钢筋、集料等目标产物分离出来的技术，是实现建筑废弃物再生利用的基础。废弃混凝土通过建筑废弃物减量化破碎车间，按照炮机→鄂式破碎机→圆锥破碎机和锤破机的顺序进行分级破碎筛分后，拓展再生粗集料及细集料应用范围，逐步提升可再生利用率。

1)炮机 在场外使用炮机将大体积废弃混凝土块解体后，挑选出钢筋。炮机破除后，废弃混凝土块大致为300～500mm，基本满足后续各种机械加工处理要求。喂料合适尺寸为600～3 000mm，破碎出料尺寸为150～500mm，因炮机破碎后集料尺寸较大，故主要可用于临时道路路基等。

2)鄂式破碎机 采用鄂式破碎机对经炮机处理过的废弃混凝土进行再一次破碎筛分。鄂式破碎机工作方式为曲动挤压型，随着电动机连续转动而破碎机动鄂作周期运动压碎和排泄物料，实现流水线生产。喂料合适尺寸为100～300mm，破碎出料尺寸若为20～50mm，可用作换填、道路水稳层、场坪回填级配石等；若为石粉，可用于机电管沟周边回填、再生砖等。

3)圆锥破碎机、锤破机 采用圆锥破碎机和锤破机将鄂式破碎机破碎后的混凝土碎石，进行再次破碎筛分，将剩余粒径较大的物料在圆锥破碎腔中进行全方位的挤压、剪切和揉搓，以达到物料破碎和自碎的目的，然后将物料分级筛选成粗集料和细集料等。圆锥破碎机、锤破机可通过更换定锥衬板、动锥衬板、筛网等适应大范围产品粒度要求。喂料合适尺寸为30～50mm，破碎出料尺寸为15～30mm，可用于换填、道路水稳层、场坪回填级配石、再生混凝土集料等。

破碎站由炮机+鄂式破碎机+圆锥破碎机+筛分机+锤破机等组合而成，废弃混凝土处理量达500～700m3/h，可高效处理建筑固体垃圾。可将建筑垃圾经破碎加工筛分后的粗细集料用作再生免烧砖、再生混凝土集料、道路基层填铺料等。

5 再生石粉全自动压砖技术应用

再生石粉全自动压砖技术是破碎建筑废弃物后，产出石粉、碎渣等细集料的技术。通过配料机、压砖机、叠砖机等机械进行深加工处理，将细集料、水泥、水按不同比例配合，生成多品种免烧再生砖，如标准砖、承重空心砖、轻集料空心砖、步道车道组合免烧再生砖、草坪免烧再生砖、护岸免烧再生砖等，可按需要的形状和尺寸制作模具。

本项目压砖机每小时可生产约10 000块再生免烧水泥砖。因配合比的原因，抗压、抗折指标达不到设计要求，最开始生产的砖仅能用于临时排水沟、集水井等临时设施。通过专家指导，经多次试配验证后得到合适的配合比，提升产品性能，最终达到MU15设计强度要求，再生免烧砖经检测合格后应用于现场砌体工程。

6 再生碎石混凝土技术应用

再生碎石混凝土技术是指将建筑废弃物经过破碎、筛分、清洗后，部分或全部代替砂石等天然粗集料，再按比例加入水、水泥等胶凝材料，与级配混合生产出新混凝土的材料再生技术。再生集料配料由装载车上料，配料机给料；双卧轴强制式搅拌机进行搅拌；由水泥筒仓储存水泥，螺旋机输送；水泵供给水，整个过程由电控系统自动完成。

本项目再生混凝土搅拌站生产能力约30m3/h，同时因再生粗细集料性能不佳，易出现离析、强度增长慢等情况，需选择合适的粒径验证配合比和试压，通过检测坍落度、进行多次适配、添加外加剂等措施，试压强度等指标达到C20标准。主要应用于临时道路、场地、临时建筑基础等硬化中。

7 再生水泥稳定碎石集配技术

再生水泥稳定碎石集配技术采用配料供给系统、自动供水系统、搅拌系统、电气系统、水泥供给仓、斜皮带机、成品储料仓装置系统等，组成模块化水稳生产线。整个过程由电气系统自动完成，WCZ-600型再生碎石水稳站生产能力约600t/h(见图2)。经配合比设计和试验，该再生水泥稳定碎石基层的压实度、弯沉值、7d无侧限抗压强度等指标均满足要求。该项目中小市政管井、管道周边约3.5万m3石粉回填、服务车道约6.5万m3的水泥稳定碎石集料，均由此生产提供。

图2 再生碎石水稳站生产线

8 实施效果

通过分阶段组合搭配鄂式破碎机、圆锥破碎机、锤破机、压砖机、搅拌机、水稳站等，形成建筑废弃物减量化破碎核心技术。将固体废弃物再生的粗细集料用于再生免烧砖、再生碎石混凝土、再生水泥稳定碎石基层等，初步实现就地取材、就地消化，实现固体废弃物的零排放。

目前项目对废弃混凝土块的再生利用，已从破碎回收低利用率与低附加值的方式，变为用作再生免烧砖、再生碎石混凝土、再生道路水稳层等高附加值的再生利用方式，大大提高综合利用率。如堆场硬化的废弃混凝土再生利用率为94%，临时道路硬化的废弃混凝土再生利用率为96%，隧道地下连续墙、内支撑拆除废弃再生利用率为98%，破桩头再生利用率为95%，既有结构被拆除废弃混凝土再生利用率为98%，零星硬化再生利用率为92%。

建筑废弃物减量化破碎技术，及再生石粉全自动压砖、再生碎石混凝土、再生水泥稳定碎石集配技术，使建筑固体垃圾的处理率>95%，既解决建筑垃圾，又促进成本回收，是实现建筑垃圾减量化、无害化、资源化的重要途径。

压砖机压制成的再生免烧砖、搅拌机搅拌制成的再生碎石混凝土、水稳站生产的再生水泥稳定碎石集料的原材料及制造成本较低，且质量有保证、绿色无污染，符合当代绿色施工、资源节约、可持续发展的建筑理念。

9 结语

建筑废弃物常通过破碎机生产再生石粉和碎石，经济附加值不高，故对再生材料进行深加工，生产高附加值产品，是建筑废弃物再生利用的探索方向。

建筑废弃物产生的再生材料，其强度、吸水率较其他胶凝材料的水化反应等性能，呈不稳定及不确定缺陷。如何通过技术手段，保证再生材料的性能稳定，是再生材料资源化利用的难点。

再生材料应具备相应检测报告、合格证等，且征得设计单位允许，但目前相关依据及检测标准并不完备，国家需在政策层面给予支持。

建立建筑废弃物再生利用综合处理中心，需要足够的原材料及生产场地、同时还需要丰富的再生料使用需求，才能实现从原材料→生产→项目的闭环链条，实现零排放。同时由于对噪声、扬尘等管控要求高，在城市内很难找到符合条件的生产场地，普通项目难以同时具备上述条件。若想规范管理建筑废弃物从减量化处理到资源化利用，再到市场化运作的方向，可从政府层面进行集中规划，探索区域市场化运营模式。