鐘 恩，蔡慶軍，李天隆，鄭少星，常 亮

(中國(guó)建筑第八工程局有限公司華南分公司，廣東 廣州 510663)

1 建筑廢棄物概況

深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星廳及配套工程位于該機(jī)場(chǎng)T3航站樓北側(cè)，其中衛(wèi)星廳占地面積約16.3萬(wàn)m2， 總建筑面積23.89萬(wàn)m2，建筑高度27.65m，屬于公共交通建筑。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場(chǎng)需求，本項(xiàng)目在施工中產(chǎn)生混凝土等建筑廢棄物約10萬(wàn)m3，主要來源既有隧道、既有地下連續(xù)墻、混凝土內(nèi)支撐、場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)道路、堆場(chǎng)硬化等。在環(huán)保形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的大環(huán)境下，各級(jí)政府相繼出臺(tái)建筑廢棄物分類管理和減量排放政策與要求。基于項(xiàng)目產(chǎn)生大量建筑廢棄物的情況，創(chuàng)新建筑廢棄物處理方式，提高建筑廢棄物的資源化利用迫在眉睫。

2 建筑廢棄物再生利用現(xiàn)狀調(diào)查

項(xiàng)目最初將地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐、樁頭等大塊廢棄混凝土塊采用炮機(jī)破碎解體，用作臨時(shí)道路路基后再被破除外運(yùn)。而大部分堆場(chǎng)、臨時(shí)道路硬化產(chǎn)生的廢棄混凝土無(wú)法被利用，破除后只能當(dāng)作建筑垃圾被外運(yùn)，此途徑單一且利用率低(見表1)。同時(shí)深圳市建筑垃圾受納場(chǎng)容量有限，垃圾外運(yùn)成本高昂，亦會(huì)帶來環(huán)境保護(hù)等問題。

表1 混凝土廢料處理方式和利用率

3 建筑廢棄物減量化及資源化方向

經(jīng)多次考察和調(diào)研，為降低建筑垃圾外運(yùn)成本且綠色環(huán)保，決定借鑒房屋拆除項(xiàng)目中破碎篩分的經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)移動(dòng)式破碎機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)整個(gè)施工過程中產(chǎn)生的固體建筑廢棄物進(jìn)行減量化處理。經(jīng)過探索和試驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)建筑廢棄物減量化破碎、再生石粉全自動(dòng)壓磚、再生碎石混凝土、再生水泥穩(wěn)定碎石集配等技術(shù)，可對(duì)建筑廢棄物進(jìn)行綜合再生利用，拓寬建筑廢棄物資源化利用方向。建筑廢棄物減量化和資源化利用如圖1所示。

圖1 建筑廢棄物減量化和資源化利用

4 建筑廢棄物減量化破碎技術(shù)應(yīng)用

建筑廢棄物減量化破碎技術(shù)是利用炮機(jī)、破碎機(jī)等機(jī)械外力，破碎和篩分大體積的建筑廢棄物，將固體廢棄物中包裹的廢舊鋼筋、集料等目標(biāo)產(chǎn)物分離出來的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)建筑廢棄物再生利用的基礎(chǔ)。廢棄混凝土通過建筑廢棄物減量化破碎車間，按照炮機(jī)→鄂式破碎機(jī)→圓錐破碎機(jī)和錘破機(jī)的順序進(jìn)行分級(jí)破碎篩分后，拓展再生粗集料及細(xì)集料應(yīng)用范圍，逐步提升可再生利用率。

1)炮機(jī) 在場(chǎng)外使用炮機(jī)將大體積廢棄混凝土塊解體后，挑選出鋼筋。炮機(jī)破除后，廢棄混凝土塊大致為300～500mm，基本滿足后續(xù)各種機(jī)械加工處理要求。喂料合適尺寸為600～3 000mm，破碎出料尺寸為150～500mm，因炮機(jī)破碎后集料尺寸較大，故主要可用于臨時(shí)道路路基等。

2)鄂式破碎機(jī) 采用鄂式破碎機(jī)對(duì)經(jīng)炮機(jī)處理過的廢棄混凝土進(jìn)行再一次破碎篩分。鄂式破碎機(jī)工作方式為曲動(dòng)擠壓型，隨著電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而破碎機(jī)動(dòng)鄂作周期運(yùn)動(dòng)壓碎和排泄物料，實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)。喂料合適尺寸為100～300mm，破碎出料尺寸若為20～50mm，可用作換填、道路水穩(wěn)層、場(chǎng)坪回填級(jí)配石等；若為石粉，可用于機(jī)電管溝周邊回填、再生磚等。

3)圓錐破碎機(jī)、錘破機(jī) 采用圓錐破碎機(jī)和錘破機(jī)將鄂式破碎機(jī)破碎后的混凝土碎石，進(jìn)行再次破碎篩分，將剩余粒徑較大的物料在圓錐破碎腔中進(jìn)行全方位的擠壓、剪切和揉搓，以達(dá)到物料破碎和自碎的目的，然后將物料分級(jí)篩選成粗集料和細(xì)集料等。圓錐破碎機(jī)、錘破機(jī)可通過更換定錐襯板、動(dòng)錐襯板、篩網(wǎng)等適應(yīng)大范圍產(chǎn)品粒度要求。喂料合適尺寸為30～50mm，破碎出料尺寸為15～30mm，可用于換填、道路水穩(wěn)層、場(chǎng)坪回填級(jí)配石、再生混凝土集料等。

破碎站由炮機(jī)+鄂式破碎機(jī)+圓錐破碎機(jī)+篩分機(jī)+錘破機(jī)等組合而成，廢棄混凝土處理量達(dá)500～700m3/h，可高效處理建筑固體垃圾?？蓪⒔ㄖ?jīng)破碎加工篩分后的粗細(xì)集料用作再生免燒磚、再生混凝土集料、道路基層填鋪料等。

5 再生石粉全自動(dòng)壓磚技術(shù)應(yīng)用

再生石粉全自動(dòng)壓磚技術(shù)是破碎建筑廢棄物后，產(chǎn)出石粉、碎渣等細(xì)集料的技術(shù)。通過配料機(jī)、壓磚機(jī)、疊磚機(jī)等機(jī)械進(jìn)行深加工處理，將細(xì)集料、水泥、水按不同比例配合，生成多品種免燒再生磚，如標(biāo)準(zhǔn)磚、承重空心磚、輕集料空心磚、步道車道組合免燒再生磚、草坪免燒再生磚、護(hù)岸免燒再生磚等，可按需要的形狀和尺寸制作模具。

本項(xiàng)目壓磚機(jī)每小時(shí)可生產(chǎn)約10 000塊再生免燒水泥磚。因配合比的原因，抗壓、抗折指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，最開始生產(chǎn)的磚僅能用于臨時(shí)排水溝、集水井等臨時(shí)設(shè)施。通過專家指導(dǎo)，經(jīng)多次試配驗(yàn)證后得到合適的配合比，提升產(chǎn)品性能，最終達(dá)到MU15設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，再生免燒磚經(jīng)檢測(cè)合格后應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)砌體工程。

6 再生碎石混凝土技術(shù)應(yīng)用

再生碎石混凝土技術(shù)是指將建筑廢棄物經(jīng)過破碎、篩分、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、水泥等膠凝材料，與級(jí)配混合生產(chǎn)出新混凝土的材料再生技術(shù)。再生集料配料由裝載車上料，配料機(jī)給料；雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌；由水泥筒倉(cāng)儲(chǔ)存水泥，螺旋機(jī)輸送；水泵供給水，整個(gè)過程由電控系統(tǒng)自動(dòng)完成。

本項(xiàng)目再生混凝土攪拌站生產(chǎn)能力約30m3/h，同時(shí)因再生粗細(xì)集料性能不佳，易出現(xiàn)離析、強(qiáng)度增長(zhǎng)慢等情況，需選擇合適的粒徑驗(yàn)證配合比和試壓，通過檢測(cè)坍落度、進(jìn)行多次適配、添加外加劑等措施，試壓強(qiáng)度等指標(biāo)達(dá)到C20標(biāo)準(zhǔn)。主要應(yīng)用于臨時(shí)道路、場(chǎng)地、臨時(shí)建筑基礎(chǔ)等硬化中。

7 再生水泥穩(wěn)定碎石集配技術(shù)

再生水泥穩(wěn)定碎石集配技術(shù)采用配料供給系統(tǒng)、自動(dòng)供水系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、水泥供給倉(cāng)、斜皮帶機(jī)、成品儲(chǔ)料倉(cāng)裝置系統(tǒng)等，組成模塊化水穩(wěn)生產(chǎn)線。整個(gè)過程由電氣系統(tǒng)自動(dòng)完成，WCZ-600型再生碎石水穩(wěn)站生產(chǎn)能力約600t/h(見圖2)。經(jīng)配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，該再生水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度、彎沉值、7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)均滿足要求。該項(xiàng)目中小市政管井、管道周邊約3.5萬(wàn)m3石粉回填、服務(wù)車道約6.5萬(wàn)m3的水泥穩(wěn)定碎石集料，均由此生產(chǎn)提供。

圖2 再生碎石水穩(wěn)站生產(chǎn)線

8 實(shí)施效果

通過分階段組合搭配鄂式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、錘破機(jī)、壓磚機(jī)、攪拌機(jī)、水穩(wěn)站等，形成建筑廢棄物減量化破碎核心技術(shù)。將固體廢棄物再生的粗細(xì)集料用于再生免燒磚、再生碎石混凝土、再生水泥穩(wěn)定碎石基層等，初步實(shí)現(xiàn)就地取材、就地消化，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的零排放。

目前項(xiàng)目對(duì)廢棄混凝土塊的再生利用，已從破碎回收低利用率與低附加值的方式，變?yōu)橛米髟偕鉄u、再生碎石混凝土、再生道路水穩(wěn)層等高附加值的再生利用方式，大大提高綜合利用率。如堆場(chǎng)硬化的廢棄混凝土再生利用率為94%，臨時(shí)道路硬化的廢棄混凝土再生利用率為96%，隧道地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐拆除廢棄再生利用率為98%，破樁頭再生利用率為95%，既有結(jié)構(gòu)被拆除廢棄混凝土再生利用率為98%，零星硬化再生利用率為92%。

建筑廢棄物減量化破碎技術(shù)，及再生石粉全自動(dòng)壓磚、再生碎石混凝土、再生水泥穩(wěn)定碎石集配技術(shù)，使建筑固體垃圾的處理率>95%，既解決建筑垃圾，又促進(jìn)成本回收，是實(shí)現(xiàn)建筑垃圾減量化、無(wú)害化、資源化的重要途徑。

壓磚機(jī)壓制成的再生免燒磚、攪拌機(jī)攪拌制成的再生碎石混凝土、水穩(wěn)站生產(chǎn)的再生水泥穩(wěn)定碎石集料的原材料及制造成本較低，且質(zhì)量有保證、綠色無(wú)污染，符合當(dāng)代綠色施工、資源節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展的建筑理念。

9 結(jié)語(yǔ)

建筑廢棄物常通過破碎機(jī)生產(chǎn)再生石粉和碎石，經(jīng)濟(jì)附加值不高，故對(duì)再生材料進(jìn)行深加工，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，是建筑廢棄物再生利用的探索方向。

建筑廢棄物產(chǎn)生的再生材料，其強(qiáng)度、吸水率較其他膠凝材料的水化反應(yīng)等性能，呈不穩(wěn)定及不確定缺陷。如何通過技術(shù)手段，保證再生材料的性能穩(wěn)定，是再生材料資源化利用的難點(diǎn)。

再生材料應(yīng)具備相應(yīng)檢測(cè)報(bào)告、合格證等，且征得設(shè)計(jì)單位允許，但目前相關(guān)依據(jù)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)并不完備，國(guó)家需在政策層面給予支持。

建立建筑廢棄物再生利用綜合處理中心，需要足夠的原材料及生產(chǎn)場(chǎng)地、同時(shí)還需要豐富的再生料使用需求，才能實(shí)現(xiàn)從原材料→生產(chǎn)→項(xiàng)目的閉環(huán)鏈條，實(shí)現(xiàn)零排放。同時(shí)由于對(duì)噪聲、揚(yáng)塵等管控要求高，在城市內(nèi)很難找到符合條件的生產(chǎn)場(chǎng)地，普通項(xiàng)目難以同時(shí)具備上述條件。若想規(guī)范管理建筑廢棄物從減量化處理到資源化利用，再到市場(chǎng)化運(yùn)作的方向，可從政府層面進(jìn)行集中規(guī)劃，探索區(qū)域市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)模式。