建筑垃圾再生材料在道路中應(yīng)用

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摘要:隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)、建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，建筑施工所產(chǎn)生的建筑垃圾也在不斷的快速堆積。在現(xiàn)階段，資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題成為我國(guó)當(dāng)前首要解決的戰(zhàn)略性發(fā)展問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)建筑垃圾利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)建筑垃圾原材料進(jìn)行分類(lèi)與整合，經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)分析得出具體的配比，為進(jìn)一步的資源轉(zhuǎn)化與再利用提供可行方案。

關(guān)鍵詞:建筑垃圾再生材料;道路基層;應(yīng)用研究

1建筑資源利用轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀

調(diào)查顯示，對(duì)于建筑垃圾再生材料的循環(huán)利用率，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)高于90%，而在我國(guó)的建筑垃圾再生材料的循環(huán)利用率卻低于5%，由此可見(jiàn)，我國(guó)的資源循環(huán)的意識(shí)還沒(méi)有達(dá)到一定的高度。對(duì)于建筑垃圾轉(zhuǎn)化進(jìn)行二次利用的原因主要與建筑垃圾本身所具有的特點(diǎn)有關(guān)。這些特點(diǎn)促使建筑垃圾可以當(dāng)成再利用資源，對(duì)于道路基層建設(shè)進(jìn)行補(bǔ)充和利用。主要有四個(gè)方面的特點(diǎn):①?gòu)慕ㄖ牧系膹?qiáng)度離散型角度講，建筑垃圾粗集料比較大;②從建筑材料的粒徑變化來(lái)看，粗集料比較大并且在建筑垃圾里微小的顆粒所占的比重較小;③從建筑材料的錄用材料標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，建筑垃圾土多腐殖質(zhì)高、植物根系占比高;④建筑垃圾由土和建筑廢渣摻雜在一起，配比穩(wěn)定性低。這些特點(diǎn)的建筑垃圾對(duì)于道路基層的建設(shè)作用在于，將建筑垃圾和良好土質(zhì)結(jié)合到一起可以用于道路基層的建設(shè)中，即對(duì)于道路建設(shè)的基礎(chǔ)質(zhì)量有所提升，也對(duì)于材料的成本有所降低。

2建筑垃圾的分類(lèi)

在建筑工程進(jìn)行拆遷的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生不同種類(lèi)的建筑垃圾，而建筑垃圾的產(chǎn)生也有許多不同的方式。本文主要通過(guò)垃圾的來(lái)源方式對(duì)建筑垃圾進(jìn)行分類(lèi)。從建筑垃圾來(lái)源的角度對(duì)建筑垃圾進(jìn)行分類(lèi)，可以把建筑垃圾主要分為四個(gè)方面:道路開(kāi)挖而造成的建筑垃圾、舊建筑物拆卸所導(dǎo)致的建筑垃圾、施工場(chǎng)地所導(dǎo)致的建筑垃圾以及建筑材料生產(chǎn)所導(dǎo)致的建筑垃圾，本文就這四種建筑垃圾進(jìn)行分析探討。道路開(kāi)挖所產(chǎn)生的建筑垃圾，對(duì)于修建的道路而言可以分為瀝青道路以及混凝土道路，在對(duì)這兩類(lèi)的道路開(kāi)挖的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生包括混凝土塊和廢電池電線(xiàn)等垃圾。舊建筑物在拆除過(guò)程中所形成的建筑垃圾的主要成分為磚石、混凝土、硅膠以及其他的金屬類(lèi)物質(zhì)，在這類(lèi)垃圾處理過(guò)程中，要對(duì)這類(lèi)建筑垃圾在產(chǎn)生的源頭就進(jìn)行控制，以降低在后來(lái)的處理過(guò)程中的回收難度以及降解拆分難度。建筑施工所產(chǎn)生的建筑垃圾為碎屑所剩余的建筑垃圾材料，對(duì)建筑施工所產(chǎn)生的建筑垃圾進(jìn)行回收再利用的難度十分大，對(duì)于建筑物沒(méi)有完工或者正在進(jìn)行建筑的過(guò)程中，產(chǎn)生的廢棄物里有廢金屬等材料的成分時(shí)要格外的注意此類(lèi)建筑垃圾的回收利用。在建筑廢棄物資源進(jìn)行再回收利用的過(guò)程中，一定要加大對(duì)建筑施工垃圾的重視，增強(qiáng)對(duì)這類(lèi)垃圾的資源回收度，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。建材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的建筑垃圾指的是在生產(chǎn)建筑材料的過(guò)程中所生產(chǎn)的無(wú)用物。生產(chǎn)建筑材料所產(chǎn)生出來(lái)的建筑垃圾，要通過(guò)不斷地對(duì)生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)工具的創(chuàng)新與更新?lián)Q代來(lái)增強(qiáng)對(duì)這種建筑垃圾的資源回收率。

3再生材料在道路基層中的應(yīng)用

在建筑建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的建筑垃圾成分里的磚石等，這些可進(jìn)行循環(huán)的建筑垃圾與天然的路基材料相比較而言具有孔隙率較高、吸水率較大、強(qiáng)度較低等不利的作用，這些特點(diǎn)都不能使這些循環(huán)再生集料再循環(huán)利用到道路基層的建設(shè)當(dāng)中。如果直接運(yùn)用這些再生集料對(duì)道路基層進(jìn)行建設(shè)，一方面會(huì)對(duì)道路基層的質(zhì)量產(chǎn)生很大的不利影響;另一方面會(huì)與天然材料所修建的道路特性與質(zhì)量相差較大，對(duì)修建好的道路的受壓能力與各方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的差別較明顯。對(duì)于再生集料應(yīng)用于道路基層的建設(shè)，要將再生集料進(jìn)行一定的試驗(yàn)并進(jìn)行改造以達(dá)到道路基層建設(shè)的要求，道路基層建設(shè)的要求主要指的是顆粒級(jí)配以及壓碎值等數(shù)據(jù)要求，基層的再生集料粗細(xì)顆粒的分級(jí)搭配以及再生集料的力學(xué)性質(zhì)，分別為對(duì)錄用的集料進(jìn)行檢測(cè)和通過(guò)最大粒徑進(jìn)行控制的方法對(duì)再生集料篩分出的結(jié)果如表1～2所示。從表1～2的數(shù)據(jù)中可以看出篩分的最終結(jié)果，普通軋制碎石的再生集料，除了在兩類(lèi)粒徑材料各有一個(gè)相對(duì)較低的超限以外，其余的都在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)。這是在一項(xiàng)資源的再利用情況下，如果數(shù)據(jù)中的大多數(shù)粒徑都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，相應(yīng)地可以在某些粒徑的數(shù)據(jù)上放寬要求，這樣做的目的是對(duì)施工的壓力以及施工的難度有所降低，使材料的浪費(fèi)程度也有所下降，使建筑垃圾整體的利用率以及建筑垃圾整體的回收率大大提高，促使工人在今后的建筑垃圾的回收利用過(guò)程中有較大的積極性和動(dòng)力去完成這項(xiàng)工作。從表1～2的數(shù)據(jù)來(lái)看，對(duì)于其他的指標(biāo)要求而言，再生集料能夠高標(biāo)準(zhǔn)地滿(mǎn)足指標(biāo)，所以從這些方面來(lái)看再生集料對(duì)基本的道路基層的建設(shè)已經(jīng)有較大的適應(yīng)能力，在道路工程的建設(shè)中也有頗為先進(jìn)的技術(shù)性能可以完成對(duì)道路基層的建設(shè)和實(shí)施，再通過(guò)對(duì)這一項(xiàng)要求與標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，可以大大降低對(duì)再生集料的要求以及產(chǎn)生更多的實(shí)施方案，這樣建筑垃圾進(jìn)行再回收利用的工作效率將有所提高。由于再生集料的成分中包含比較多的水泥漿和砂漿，這個(gè)特性會(huì)造成再生集料在道路基層建設(shè)的過(guò)程中，與天然的集料相比較有孔隙率高系數(shù)性較大等缺點(diǎn)，這對(duì)道路基層建設(shè)有不利的影響。要想使再生集料可以適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到道路基層的建設(shè)當(dāng)中，要對(duì)再生集料進(jìn)一步的強(qiáng)化更新處理，對(duì)再生集料進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。對(duì)于再生集料進(jìn)行改進(jìn)的方法主要有以下幾種:①對(duì)于機(jī)器進(jìn)行活化處理，對(duì)再生集料活化的目的在于破壞相對(duì)較弱的再生碎石顆粒，或者將再生碎石顆粒表面粘附的水泥砂漿進(jìn)行有效的高強(qiáng)度的去除，以達(dá)到可以進(jìn)行道路基層建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn);②通過(guò)溶液活化的方式對(duì)再生集料進(jìn)行改善顆粒表面的效果，通過(guò)對(duì)再生集料進(jìn)行鹽酸溶液的浸泡，對(duì)再生集料中的水泥水化物進(jìn)行反映處理，增強(qiáng)再生集料的性能;③通過(guò)化學(xué)漿液的處理也會(huì)提升再生集料的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)再生集料加入其他物質(zhì)的方式，主要是將水泥和水按一定比例調(diào)成水泥漿液來(lái)改善水泥漿液本身的性能。這樣做的目的是改善再生集料本身所存在的孔隙大等方面的劣勢(shì)，通過(guò)改善這種劣勢(shì)的性能來(lái)提高再生集料的質(zhì)量，以增強(qiáng)其在道路基層建設(shè)中的作用;④通過(guò)水玻璃溶液來(lái)增強(qiáng)再生集料的性能，用液體的水玻璃溶液對(duì)再生集料進(jìn)行滲透與溶解，將再生集料表面的水泥水化物生成硅鈣酸來(lái)提升再生集料的性能，以適用于道路基層的建設(shè)，這樣可以提升再生集料孔隙的密實(shí)程度，進(jìn)一步對(duì)再生集料的質(zhì)量與適配性進(jìn)行提高，以達(dá)到道路基層建設(shè)的基本要求。由于在道路建設(shè)的過(guò)程中，道路基層是整個(gè)道路結(jié)構(gòu)中最重要的一個(gè)部分，它承擔(dān)著整個(gè)道路重量的部分，是整個(gè)道路中的承重層，所以對(duì)于道路建設(shè)中的道路基層部分的材料一定要具備一定的抗壓性，對(duì)于基層材料檢測(cè)要根據(jù)半剛性的基層材料強(qiáng)度測(cè)試方法，對(duì)于兩個(gè)部分的四種再生集料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果如表3所示。從整體的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，對(duì)于兩大類(lèi)的再生集料的壓力強(qiáng)度測(cè)試上，在半剛性強(qiáng)度的所有指標(biāo)中除了5%水泥穩(wěn)定的數(shù)據(jù)稍微低以外，其余的各項(xiàng)指標(biāo)都能夠滿(mǎn)足對(duì)于道路基層建設(shè)的使用要求，這說(shuō)明在對(duì)于再生集料的使用過(guò)程中，可以大量地使用再生集料在道路基層建設(shè)當(dāng)中，并且從實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)來(lái)看，隨著集料用量越來(lái)越多，再生集料的強(qiáng)度也會(huì)越來(lái)越高。由此可以看出，用廢棄的混凝土來(lái)取代普通天然的材料來(lái)進(jìn)行道路基層的建設(shè)，其強(qiáng)度的抗壓性測(cè)試與逐漸發(fā)展的趨勢(shì)，完全符合半剛性基層材料的所有指標(biāo)要求，并且在使用效果與使用過(guò)程中與普通的材料使用效果并無(wú)太大的差異。其中使用普通材料進(jìn)行道路基層建設(shè)與再生集料進(jìn)行道路基層建設(shè)的差異可以保持在道路基層驗(yàn)證的范圍內(nèi)，對(duì)道路基層建設(shè)的質(zhì)量保證沒(méi)有較大的障礙。在進(jìn)行道路基層建設(shè)的過(guò)程中將再生集料的使用與以往傳統(tǒng)的天然石材進(jìn)行比較可知，對(duì)建筑固體垃圾進(jìn)行資源再循環(huán)利用的方式提高了經(jīng)濟(jì)效益，具體展現(xiàn)在以下方面:建設(shè)道路基層的材料價(jià)格有著大幅的下降趨勢(shì)，雖然在再生集料的質(zhì)量提升過(guò)程中對(duì)于水泥和水用量會(huì)有所增加，但綜合整體的情況來(lái)看，道路基層建設(shè)的技術(shù)成本會(huì)大大降低，實(shí)際上節(jié)約了建設(shè)成本的用量，節(jié)省了大量建筑垃圾清運(yùn)的費(fèi)用、減少了處理建筑垃圾的冗雜過(guò)程以及人力成本、減少了對(duì)傳統(tǒng)天然砂石的開(kāi)采力度，從而節(jié)約大量的天然礦產(chǎn)資源，增強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，加大對(duì)當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源的保護(hù)力度。隨著建筑技術(shù)不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，建筑物數(shù)量不斷增多，對(duì)于建筑過(guò)程中所產(chǎn)生的建筑垃圾也會(huì)不斷增多，但隨著再生集料在道路基層中的運(yùn)用程度日益加深，資源的轉(zhuǎn)化程度會(huì)越來(lái)越高。

4結(jié)論

在我國(guó)快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，建筑的建設(shè)量也大大增加，在建設(shè)的過(guò)程中有相當(dāng)數(shù)量的建筑垃圾也在以驚人的速度進(jìn)行累積，而對(duì)這些建筑垃圾沒(méi)有通過(guò)再利用再循環(huán)的方式進(jìn)行二次使用會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)，對(duì)社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和危害。本文通過(guò)對(duì)建筑資源利用轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀進(jìn)行說(shuō)明，進(jìn)一步對(duì)建筑垃圾的組成與分類(lèi)加以闡述，并對(duì)再生材料在道路基層中的研究進(jìn)行分析，對(duì)再生材料在道路基層中應(yīng)用的可行性進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

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作者:許士強(qiáng) 劉明 單位:泰安市公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院 山東智行咨詢(xún)勘察設(shè)計(jì)院