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崔琪等:固体废弃物在房建材料中的利用

墙体材料与屋面材料是房建材料的主要组成部分,在生产过程中往往要消耗大量的资源与能源,而墙体材料中的诸多产品,由于物理力学性能需求及生产工艺的特点,从而奠定了可大量消化和利用多种工农业固体废弃物的基础,如粉煤灰、炉渣、煤矸石、工业副产石膏等。如果对这些固体废弃物充分利用,不仅可以减轻国家资源匮乏与能源紧缺的状况,减少其对环境造成的污染,而且通过对工农业国体废弃物加以有效地利用,使其成为良好的再生资源。

目前,国内在利用固体废弃物的研发方面主要在房建产品上,如块材类有烧结砖(粉煤灰)、蒸压砖(粉煤灰)、加气混凝土(粉煤灰)、混凝土砌块(粉煤灰、建筑废弃物);板材类有空心隔墙板(粉煤灰、炉渣、工业副产石膏、秸杆)、硅酸钙板(粉煤灰、电石泥、废玻璃);保温材料类产品有墙体屋面保温材料(粉煤灰、废弃聚苯乙烯等)、泡沫玻璃墙体保温材料(废玻璃、粉煤灰、炉渣)等。

为了充分开展对固体废弃物的研究和利用,国家相关部门采取了一系列措施,其中在国家“十五”重点攻关课题“小城镇新型建材技术研究与开发”中,就明确提出了以再生利用农业和工业废弃物、提高小城镇建材工业的生产和应用技术水平为基本出发点,重点涉及到节能利废墙体屋面保温材料成套生产工艺与应用技术研究、用农作物秸秆生产绿色环保空心条板及其生产工艺与技术装备的研究开发、新型利废泡沫玻璃的研究等方面。其中节能利废墙体屋面保温材料成套生产工艺与应用技术研究主要指利用工业废弃物生产节能利废墙体屋面保温材料,研究墙体屋面保温材料的生产工艺与应用技术。该项研究的创新点与关键技术在于利用物理成孔技术、增粘技术、混杂增强和组成优化等提高节能型墙体屋面保温材料的热工性能、耐久性等性能。用农作物秸秆生产绿色环保空心条板及其生产工艺与技术装备的研究开发,主要是用硬质秸秆或柔韧性秸秆或二者并用,生产环保型高品质空心条板,在现有成组立模或挤出生产技术基础上,通过对装备和工艺的改进与完善,开发出适用于秸秆墙板物料性能的生产技术。该技术的创新点与关键技术有用成组立模和挤出技术生产植物秸秆增强空心条板,使墙板具有良好的外观质量,准确的规格尺寸与优良的物理力学性能。新型利废泡沫玻璃的研究主要是利用废玻璃等为主要原材料生产出新型保温材料,包括泡沫玻璃的原料组成和配比、泡沫玻璃的微观结构和性能研究以及各种外加剂对它们的影响、泡沫玻璃的热处理工艺、薄板泡沫玻璃的生产技术和设备。其创新点与关键技术有泡沫玻璃的成分配方和生产工艺技术、泡沫玻璃的制备工艺技术等。目前,该项课题研究均取得了实质性成绩,为国内开展相关研究提供了有力的技术保障。

除此之外,还要考虑一些主要废弃物的再生利用,如建筑过程中的废混凝土、废砖瓦等建筑垃圾,其自身具有一定的强度、硬度及耐久性,经一定的加工处理后,可作为某些房建材料及混凝土的集料使用。建筑垃圾的回收与再生技术包括建(构)筑物的拆除、回收与加工。建(构)筑物的拆除,基于拆除现场的环境要求、建(构)筑物类型、拆除要求等,常用的拆除方法有整体爆破、无声破碎、局部(部分)爆破和机械拆除等。建筑垃圾的回收,为提高建筑垃圾再生率和再生产品质量,可通过选择性拆除、选择性回收、分类回收、严格控制建筑垃圾附带粘土量(尤其在公路拆除时)、建立拆除建筑垃圾档案等措施控制回收建筑垃圾质量;建筑垃圾的再生,在再生建筑垃圾装备方面,欧、美、日等国均有成套设备,已投入生产运营多年。这些装备可进行建筑垃圾的初分、破碎、筛分和钢筋分离,按组份及粒度进行分类供使用。

应指出的是,我国每年仅施工建设所产生和排放的建筑废弃物已有上亿吨之多,目前它们基本处于堆放或填埋处理状态。在步入循环经济和可持续发展时代,在墙材革新与建筑节能的大环境下,固体废弃物在房建材料中的利用已经成为必然趋势,大家应该借鉴先进国家对建筑废弃物的再生利用的成功经验,通过全面落实“禁实”工作,继续在政策、税收等方面扶持利废产品,增加科研经费的投入,使固体废弃物在房建材料中发挥出更大的功效。

(中国建筑材料科学研究院崔琪 王武祥)

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