建筑垃圾再生材料在道路中应用

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摘要:随着我国城市化进程的不断推进、建设规模的逐步扩大，建筑施工所产生的建筑垃圾也在不断的快速堆积。在现阶段，资源短缺、环境污染等问题成为我国当前首要解决的战略性发展问题。本文通过对建筑垃圾利用现状进行分析，通过对建筑垃圾原材料进行分类与整合，经过一定的实验分析得出具体的配比，为进一步的资源转化与再利用提供可行方案。

关键词:建筑垃圾再生材料;道路基层;应用研究

1建筑资源利用转化现状

调查显示，对于建筑垃圾再生材料的循环利用率，发达国家已经高于90%，而在我国的建筑垃圾再生材料的循环利用率却低于5%，由此可见，我国的资源循环的意识还没有达到一定的高度。对于建筑垃圾转化进行二次利用的原因主要与建筑垃圾本身所具有的特点有关。这些特点促使建筑垃圾可以当成再利用资源，对于道路基层建设进行补充和利用。主要有四个方面的特点:①从建筑材料的强度离散型角度讲，建筑垃圾粗集料比较大;②从建筑材料的粒径变化来看，粗集料比较大并且在建筑垃圾里微小的颗粒所占的比重较小;③从建筑材料的录用材料标准来看，建筑垃圾土多腐殖质高、植物根系占比高;④建筑垃圾由土和建筑废渣掺杂在一起，配比稳定性低。这些特点的建筑垃圾对于道路基层的建设作用在于，将建筑垃圾和良好土质结合到一起可以用于道路基层的建设中，即对于道路建设的基础质量有所提升，也对于材料的成本有所降低。

2建筑垃圾的分类

在建筑工程进行拆迁的过程中，会产生不同种类的建筑垃圾，而建筑垃圾的产生也有许多不同的方式。本文主要通过垃圾的来源方式对建筑垃圾进行分类。从建筑垃圾来源的角度对建筑垃圾进行分类，可以把建筑垃圾主要分为四个方面:道路开挖而造成的建筑垃圾、旧建筑物拆卸所导致的建筑垃圾、施工场地所导致的建筑垃圾以及建筑材料生产所导致的建筑垃圾，本文就这四种建筑垃圾进行分析探讨。道路开挖所产生的建筑垃圾，对于修建的道路而言可以分为沥青道路以及混凝土道路，在对这两类的道路开挖的过程中会产生包括混凝土块和废电池电线等垃圾。旧建筑物在拆除过程中所形成的建筑垃圾的主要成分为砖石、混凝土、硅胶以及其他的金属类物质，在这类垃圾处理过程中，要对这类建筑垃圾在产生的源头就进行控制，以降低在后来的处理过程中的回收难度以及降解拆分难度。建筑施工所产生的建筑垃圾为碎屑所剩余的建筑垃圾材料，对建筑施工所产生的建筑垃圾进行回收再利用的难度十分大，对于建筑物没有完工或者正在进行建筑的过程中，产生的废弃物里有废金属等材料的成分时要格外的注意此类建筑垃圾的回收利用。在建筑废弃物资源进行再回收利用的过程中，一定要加大对建筑施工垃圾的重视，增强对这类垃圾的资源回收度，促进可持续发展。建材生产过程中产生的建筑垃圾指的是在生产建筑材料的过程中所生产的无用物。生产建筑材料所产生出来的建筑垃圾，要通过不断地对生产技术以及生产工具的创新与更新换代来增强对这种建筑垃圾的资源回收率。

3再生材料在道路基层中的应用

在建筑建设过程中所产生的建筑垃圾成分里的砖石等，这些可进行循环的建筑垃圾与天然的路基材料相比较而言具有孔隙率较高、吸水率较大、强度较低等不利的作用，这些特点都不能使这些循环再生集料再循环利用到道路基层的建设当中。如果直接运用这些再生集料对道路基层进行建设，一方面会对道路基层的质量产生很大的不利影响;另一方面会与天然材料所修建的道路特性与质量相差较大，对修建好的道路的受压能力与各方面的基础数据的差别较明显。对于再生集料应用于道路基层的建设，要将再生集料进行一定的试验并进行改造以达到道路基层建设的要求，道路基层建设的要求主要指的是颗粒级配以及压碎值等数据要求，基层的再生集料粗细颗粒的分级搭配以及再生集料的力学性质，分别为对录用的集料进行检测和通过最大粒径进行控制的方法对再生集料筛分出的结果如表1～2所示。从表1～2的数据中可以看出筛分的最终结果，普通轧制碎石的再生集料，除了在两类粒径材料各有一个相对较低的超限以外，其余的都在规定的指标范围内。这是在一项资源的再利用情况下，如果数据中的大多数粒径都符合标准要求，相应地可以在某些粒径的数据上放宽要求，这样做的目的是对施工的压力以及施工的难度有所降低，使材料的浪费程度也有所下降，使建筑垃圾整体的利用率以及建筑垃圾整体的回收率大大提高，促使工人在今后的建筑垃圾的回收利用过程中有较大的积极性和动力去完成这项工作。从表1～2的数据来看，对于其他的指标要求而言，再生集料能够高标准地满足指标，所以从这些方面来看再生集料对基本的道路基层的建设已经有较大的适应能力，在道路工程的建设中也有颇为先进的技术性能可以完成对道路基层的建设和实施，再通过对这一项要求与标准的实施，可以大大降低对再生集料的要求以及产生更多的实施方案，这样建筑垃圾进行再回收利用的工作效率将有所提高。由于再生集料的成分中包含比较多的水泥浆和砂浆，这个特性会造成再生集料在道路基层建设的过程中，与天然的集料相比较有孔隙率高系数性较大等缺点，这对道路基层建设有不利的影响。要想使再生集料可以适当地运用到道路基层的建设当中，要对再生集料进一步的强化更新处理，对再生集料进行进一步的开发与应用。对于再生集料进行改进的方法主要有以下几种:①对于机器进行活化处理，对再生集料活化的目的在于破坏相对较弱的再生碎石颗粒，或者将再生碎石颗粒表面粘附的水泥砂浆进行有效的高强度的去除，以达到可以进行道路基层建设的标准;②通过溶液活化的方式对再生集料进行改善颗粒表面的效果，通过对再生集料进行盐酸溶液的浸泡，对再生集料中的水泥水化物进行反映处理，增强再生集料的性能;③通过化学浆液的处理也会提升再生集料的质量，通过对再生集料加入其他物质的方式，主要是将水泥和水按一定比例调成水泥浆液来改善水泥浆液本身的性能。这样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势，通过改善这种劣势的性能来提高再生集料的质量，以增强其在道路基层建设中的作用;④通过水玻璃溶液来增强再生集料的性能，用液体的水玻璃溶液对再生集料进行渗透与溶解，将再生集料表面的水泥水化物生成硅钙酸来提升再生集料的性能，以适用于道路基层的建设，这样可以提升再生集料孔隙的密实程度，进一步对再生集料的质量与适配性进行提高，以达到道路基层建设的基本要求。由于在道路建设的过程中，道路基层是整个道路结构中最重要的一个部分，它承担着整个道路重量的部分，是整个道路中的承重层，所以对于道路建设中的道路基层部分的材料一定要具备一定的抗压性，对于基层材料检测要根据半刚性的基层材料强度测试方法，对于两个部分的四种再生集料进行抗压强度的测试，测试的结果如表3所示。从整体的试验结果来看，对于两大类的再生集料的压力强度测试上，在半刚性强度的所有指标中除了5%水泥稳定的数据稍微低以外，其余的各项指标都能够满足对于道路基层建设的使用要求，这说明在对于再生集料的使用过程中，可以大量地使用再生集料在道路基层建设当中，并且从实验中的数据来看，随着集料用量越来越多，再生集料的强度也会越来越高。由此可以看出，用废弃的混凝土来取代普通天然的材料来进行道路基层的建设，其强度的抗压性测试与逐渐发展的趋势，完全符合半刚性基层材料的所有指标要求，并且在使用效果与使用过程中与普通的材料使用效果并无太大的差异。其中使用普通材料进行道路基层建设与再生集料进行道路基层建设的差异可以保持在道路基层验证的范围内，对道路基层建设的质量保证没有较大的障碍。在进行道路基层建设的过程中将再生集料的使用与以往传统的天然石材进行比较可知，对建筑固体垃圾进行资源再循环利用的方式提高了经济效益，具体展现在以下方面:建设道路基层的材料价格有着大幅的下降趋势，虽然在再生集料的质量提升过程中对于水泥和水用量会有所增加，但综合整体的情况来看，道路基层建设的技术成本会大大降低，实际上节约了建设成本的用量，节省了大量建筑垃圾清运的费用、减少了处理建筑垃圾的冗杂过程以及人力成本、减少了对传统天然砂石的开采力度，从而节约大量的天然矿产资源，增强对生态环境的保护，进一步实现国家可持续发展的战略方针，加大对当地矿产资源的保护力度。随着建筑技术不断进步与创新，建筑物数量不断增多，对于建筑过程中所产生的建筑垃圾也会不断增多，但随着再生集料在道路基层中的运用程度日益加深，资源的转化程度会越来越高。

4结论

在我国快速的经济发展过程中，建筑的建设量也大大增加，在建设的过程中有相当数量的建筑垃圾也在以惊人的速度进行累积，而对这些建筑垃圾没有通过再利用再循环的方式进行二次使用会造成极大的资源浪费，对社会环境产生严重的污染和危害。本文通过对建筑资源利用转化现状进行说明，进一步对建筑垃圾的组成与分类加以阐述，并对再生材料在道路基层中的研究进行分析，对再生材料在道路基层中应用的可行性进行进一步的研究。

参考文献:

［1］张自强．建筑垃圾在城市道路基层中的再生利用研究［J］．工程建设与设计，2019，67(16):141－143．

［2］孔凡为．市政施工中水泥稳定碎石基层施工技术探究［J］．门窗，2016，10(12):88．

［3］汤润林．水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中应用研究［J］．建材与装饰，2016，12(30):270－271．

作者:许士强 刘明 单位:泰安市公路规划设计院 山东智行咨询勘察设计院