建筑垃圾再生砂粉制备绿色混凝土方案

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［摘要］建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土是双掺建筑垃圾再生砂粉和再生微粉质量分数为70%或以上而制备的无粗骨料轻质混凝土及其制品，属于“建筑垃圾细粉料再生利用技术”国家重点节能低碳技术（2017）。

［关键词］建筑垃圾；再生砂粉绿色混凝土；行动方案

再生砂粉绿色混凝土是汶川地震（都江堰）建筑垃圾再生利用工程孵化的，经上海固废资源化利用技术创新联盟等几十家单位产学研联合深化开发的、实现建筑垃圾细粉料高效利用的新型再生混凝土。目前建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土及其工艺、设备、方法等已通过实践验证是可行的，根据JC/T2548—2019《建筑固废再生砂粉》、JG/T573—2020《混凝土和砂浆用再生微粉》、行业标准，已经基本具备再生砂粉绿色混凝土产业化推广条件。再生砂粉绿色混凝土具有可行性和巨大的发展前景。房屋建筑（除钢筋混凝土梁、楼板、柱结构承重混凝土外），道路建筑（除沥青路面混凝土外），其他房屋建筑填充墙、地坪砂浆、抹灰砂和道路建筑路基稳定、道路垫层及路面砖，地下填充工程等都可以使用再生砂粉绿色混凝土及其制品。综合分析，C40以下非结构承重型混凝土市场需求量远大于C40以上结构承重混凝土，所以再生砂粉绿色混凝土大有发展前途。大力发展建筑垃圾再生砂粉轻质混凝土具有重大意义：既有利于大量消纳建筑废渣，又有利于提高建筑保温隔热水平、减轻建筑重量、减少“肥梁大柱”、建筑垃圾减量化等等。

1实施建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土行动方案必要性

1.1建立健全建筑垃圾再生利用体系的必要性

实施《建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土行动方案》，实现3000家混凝土、砂浆、水泥、砖瓦等建材企业绿色技术改造，从而建立健全建筑垃圾回收和再生利用体系，从而大幅度提升我国拆房垃圾和装修垃圾回收和再生利用水平。借鉴德国8000余万人设置450家建筑垃圾再生建材厂、韩国5000余万人设置375家建筑垃圾再生建材厂的经验，我国14亿人口，起码需要建立6000家建筑垃圾再生建材厂。混凝土业将发展成为城市绿色低碳循环发展的服务业。

1.2实现混凝土行业供给侧结构性改革的必要性

我国既有1.5万家混凝土搅拌站，几乎全部是天然砂石混凝土搅拌站，年消耗天然砂石100余亿t/年，消耗水泥20余亿t/年，混凝土供给侧结构性改革势在必行。住宅等房屋建设除梁、楼板、柱必须使用天然砂石骨料结构承重型混凝土外，其他分室分户填充墙、地坪保温、屋面保温、抹灰砂浆等大量需要泡沫混凝土、保温混凝土和保温砂浆等；道路建设车行道、人行道路基稳定混凝土以及市政工程用的板块砖，更是大量需要再生砂粉绿色混凝土及其制品。

1.3实施建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土行动计划安全性

再生砂粉绿色混凝土推出的三大再生节能建材——再生砂粉预拌砂浆、再生砂粉泡沫混凝土、再生砂粉路基稳定混凝土，这些绿色低碳建材，都是目前混凝土产业的短板，符合“生产者责任延伸”要求，大力发展不会冲击混凝土产业安全。再生砂粉绿色混凝土是无粗骨料的（砂+粉）二元材料混凝土，与天然砂石结构承重型混凝土（石+砂+粉）三元材料混凝土相比，有根本性的差别，肉眼可辨认，手抓可感觉，从而彻底避免与天然砂石骨料混凝土混淆，威胁建筑结构安全。再生砂粉绿色混凝土三大发展方向——混凝土建筑垃圾再生砂粉预拌砂浆、拆房垃圾再生砂粉泡沫混凝土、装修垃圾市政道路复合材料混凝土制品都不涉及钢筋混凝土梁板柱。

2建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土技术方案

2.1建筑废物现状及趋势分析

发达国家住宅大多是木结构独立住宅（即别墅），建筑垃圾资源化再利用主要解决废旧木材资源化再利用。我国住宅大多是砖混结构、钢筋混凝土结构集合住宅，建筑垃圾资源化再利用主要解决砖混建筑废渣资源化再利用。我国以砖混建筑垃圾为主，现在这样将来也是如此。未来钢筋混凝土结构、钢结构楼房，其填充墙仍然大量使用各种各样的轻质板材（如炉渣条板、粉煤灰条板、纸面石膏板、加气混凝土轻质板材）、轻质砌块（如加气混凝土）、轻质砖（空心砖等）。建筑废渣就是建筑废物剥离出金属物、可燃物等混杂物而分类回收的废旧硅酸盐材料，包括废混凝土、废砂浆，各种废粘土烧结砖、粉煤灰砖、炉渣砖、石粉砖等各种板块砖，废旧陶瓷等。我国年均产生20亿t（左右）建筑废物，其中95%以上都属于建筑废渣，其他金属物、轻质混杂物合计约占5%。所谓建筑垃圾资源化主要就是解决建筑废渣资源化再生利用。建筑是有寿命的，城乡永远处在“建设—拆除—建设”循环往复之中，所以建筑废渣再生利用是永恒的产业。全国人大新颁布的《固体废物污染环境防治法》、《环境保护税法》，具有强制性。《固体废物污染环境防治法》规定“工程施工单位应当及时清运工程施工过程中产生的建筑垃圾等固体废物，并按照环境卫生主管部门的规定进行利用或者处置。工程施工单位不得擅自倾倒、抛撒或者堆放工程施工过程中产生的建筑垃圾”。《环境保护税法》规定“企业事业单位和其他生产经营者贮存或者处置固体废物不符合国家和地方环境保护标准的，应当缴纳环境保护税”。根据这一规定，凡是在建筑拆除施工现场采用破碎筛分建筑垃圾或者在环保不达标的工厂破碎筛分建筑垃圾，都要缴纳25元/t环保税。《固体废物污染环境防治法》《环境保护税法》这些规定，就是敦促排污方（即拆迁公司、清运公司等）主动与符合环保要求的建筑垃圾再生利用工厂建立合作关系，实现建筑垃圾就近运输、就近处理、就近利用。

2.2建筑废物源头分类

拆房垃圾先收集轻质混杂物，后收集建筑废渣；装修垃圾先收集建筑废渣，后收集轻质混杂物。具体方法：（1）拆房垃圾，轻质混杂物回收承包给拾荒公司（拾荒者成立的公司），拾荒公司先拆除主体建筑附着物门窗、管道、木地板、木墙裙、木吊顶、贴墙布等归拾荒公司所有（“两不找”，拾荒公司与拆迁公司互不支付对方费用）；拆迁公司再拆除主体建筑，然后用移动式剪切钳拆解钢筋混凝土构件，以便于建筑废渣装车和运输，收集的钢筋归拆迁公司所有；剩余的就是建筑废渣混杂料，即各种废板块砖，废混凝土、废砂浆、废陶瓷等废旧硅酸盐材料建筑废渣。（2）装修垃圾，建筑废渣收集承包给装修小工，建筑废渣碎砖、碎混凝土等收集10元/t，每日下班前，装修小工10min就把装修垃圾主要重量（建筑废渣）收集起来，剩余的就是轻质混杂物，从而大幅度降低装修垃圾处置费。

2.3建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土技术方案

我国十年来建筑垃圾再生利用实践表明，拆房垃圾和装修垃圾不适宜发展再生粗骨料和再生粗骨料混凝土。因此移动式破碎站和传统石料破碎线（颚破+反击破+筛分机）只能作为拆房垃圾、装修垃圾预处理设备。实现拆房垃圾和装修垃圾资源高效清洁利用，需要工厂创新和工艺创新。“先破后堆”两步法三段式再生工艺：即进入工厂的建筑废渣采取先破碎（即预处理、无害化处理）再堆放，从而实现建筑废渣有组织堆放，堆放过程就是均化过程，存放过程就是风干过程（有利于含水率一致），从而建筑废渣再生利用厂稳定生产。

3市场需求分析

再生砂粉实质就是“陶砂”，再生微粉实质就是“火山灰”，再生砂粉混凝土及其制品就是轻质建材、功能建材、节能建材等，具有巨大的市场价值。根据《建材工业发展规划（2016—2020年）》关于“基于建筑废弃物生产绿色建材”“到2020年，新建建筑中绿色建材应用比例达到40%”的要求，实施《再生砂粉绿色混凝土行动计划》，实现10亿吨拆房废渣和装修废渣等砖混建筑废渣转化为再生砂粉、再生微粉、再生水泥和再生砂粉混凝土及其制品，走出一条符合中国国情的建筑垃圾资源化再生利用道路，实现建筑建材业绿色低碳循环发展。再生骨料混凝土与天然砂石骨料混凝土竞争处于劣势，而再生砂粉混凝土与天然砂石骨料混凝土竞争处于优势，因为再生砂粉混凝土及其制品全部都是功能建材，其保温隔热、吸声降噪、保水透水性能是天然砂石混凝土的3~6倍。通常，再生砂粉建筑砂浆以消纳混凝土建筑废渣为主、再生砂粉预拌混凝土以消纳拆除房废渣为主、再生砂粉预制混凝土（板块砖等构件）协同消纳拆除废渣和装修废渣。

4实施方案

4.1符合就近原则

混凝土搅拌站技改实施建筑废渣再生节能建材，有利于实现建筑废渣就近运输、就近处理、就近利用，提高建筑垃圾回收和再生利用企业的竞争力。

4.2以市县为单位进行规划建设

建筑废渣属于低值笨重废物，不宜跨区跨县远距离运输、异地处理。建筑废渣远距离运输既增加收集难度，又增加交通拥堵、又增加运输成本。宜参照欧盟标准30万人口或20km范围设置一个建筑废物再生节能建材工厂进行布局。

4.3建设规模不低于年均排放量

规划建设的建筑废物再生利用规模不宜低于建筑废物常年排放量。建筑垃圾排放量低于1.5t/人/年时，再生节能建材厂可以协同使用石粉、粉煤灰、炉渣等工业灰渣调节和替代。

4.4单个项目建设规模不宜过大

建筑废渣再生与利用一体化工厂一般不超过30万t/年。一般情况，30万t/年建筑废渣再生利用工厂，覆盖20km范围（20~30万人口生活区域）。建筑废物再生利用工厂过大，则覆盖区域面积过大，运距远则建筑废物运费高，从而造成再生建材成本高、降低再生建材竞争力，增加再生利用企业运营风险。同时建筑废物远距离运输容易造成道路拥堵和道路污染。

作者:王卫娟 单位:宁朔南街兴建砼业有限公司