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中国科技期刊数据库 工业 A 128 关于再生料利用在老旧码头堆场改扩建技术研究中的应用 李少刚 中建港航局集团有限公司，上海 200120 摘要：摘要：码头堆场拆改建工程，需要对拆除后的建筑材料，分类加以区分，并针对不同的材料，采用不同的处理方式，合理利用。上海港区煤炭码头主要由 1997 年建成投产的罗泾一期工程和 2008 年建成投产的罗泾二期工程组成，建成后承担矿石、煤炭、炼钢辅料、产成品、机电产品、大型钢构件等多货种的转运。由于上海地区大宗散货运输结构的调整和环保要求等多方面的原因，煤炭码头已于 2017 年停止运营，矿石码头已于 2019 年停止运营。本文提出了关于堆场改扩建过程中，废旧建筑材料处理的一些措施，希望能对相关部门的工作带来一些参考。关键词：关键词：建筑材料；再利用；废旧处理 中图分类号：中图分类号：X799.1 0 引言 我国城市每年所制造的废旧建筑材料超过了50亿吨，这些可以再次被利用的废旧建筑材料，一般情况下，都是采用堆放或填埋的方法进行处理，并没有得到充分的利用，造成了很大的资源浪费，对环境也造成了严重的污染。伴随着地球上部分能源的逐渐减少和地球环境的日益恶化，提高现代建筑材料资源利用率，促使建筑材料可持续循环利用，已受到社会的广泛关注。尽管中国在建筑材料的可持续循环利用方面取得了相当可观的成就，但是相比发达国家还存在些许不足和一定差距。废旧建筑材料再利用是解决资源优化利用的方法之一，将旧材料再利用，以达到保护生态、节约资源、降低能耗、促进发展的目的。为充分利用码头岸线资源，满足上海港长远发展需要，现有港区功能急需进行调整，转型升级。根据上海国际港务（集团）股份有限公司发展要求，交通运输部规划研究院于 2021 年 11 月编制了上海港罗泾作业区局部规划方案调整研究，将煤炭码头改造为集装箱码头。本工程的码头及堆场部分，存在着大量的拆改工程，拆除的建筑材料如不能得到合理利用，会造成极大的浪费。1 国内外发展现状“建筑废弃物源减少”是当前欧、美、日等国家的一项重要减排措施，很多建筑废弃物经过分类、筛选、粉碎等过程后，都会通过焚烧、分离等手段，实现建筑废弃物的资源化。美国虽然有大量的建筑废弃物，但大多都可以被用来修路、加固混凝土、防护边坡、回填等。奥地利的建筑废弃物处理费很高，大多数建筑企业都配备了建筑废弃物处理的移动式设备，以便在任何时候都能把建筑废弃物处理掉。荷兰的建筑废弃物再利用率达到 70，并且还在不断提高。日本因为地理位置特殊，资源匮乏，所以在建筑废弃物的处理和再生利用方面，发展得比较快，日本在 90 年代就颁布了再生料和再生混凝土使用规范 以及 资源重新利用促进法。将分散性的材料作为结构材料使用，可以获得更高的回收率。日本在建筑垃圾处置方面的主要思想包括：加强源头管理，争取在工地上实现零污染和零排放。针对各种物质的物理性质，达到无穷无尽的彻底加工。对建筑废物回收利用公司进行全方位的扶持，包括技术在内。德国拥有强大的产业基础，因此，德国每年产生的建筑废物数量高达三亿吨，每个区域都有大型的建筑废物回收利用公司。目前，德国已经有上百家建筑废物回收利用公司，并且对于未回收的建筑废物，征收了很高的费用。德国是全球最大的回收利用建筑废料的工厂，其产能为每小时 1000 吨。1990 年代，德国发布了再生料在混凝土中的使用指导方针，规定使用再生料的混凝土应与国家规定的规范一致。伴随着我国城市化的加速，以及城市的规模的持续扩张，建筑废物的产生和排放也在持续增长，光是在城市中，拆迁的老房子所产生的废物就高达3 亿m3/年，而在 2020 年，新的建筑废物的排放量将会超过 10 吨。中国科技期刊数据库 工业 A 129 另外，据数据表明，每堆放 1 万吨的建筑废物，大约需占地 67m2的土地。在这些年里，因为建设废物的填埋场，造成了可再生资源的浪费，而目前的处置能力还远不足以满足目前的需求；同时，对于可再生资源的消耗也是十分显著的。在我国的城市中，土地的稀缺程度，以及多年来对于建设废物的处置，一直以来都缺少系统的分析和定量的数据。在中国，对于建筑废物的处置，已经开展了很多的研究，但是这些主要集中在对同一类型的材料不同的替代率研究；根据不同的建筑废料的性能采用不同的利用方法，其效率仍然很低。而更多的废弃占据了很大的空间。有些情况下，它还会加速土壤的盐碱化，从而对环境产生严重的影响。对于废旧混凝土料，最好的处理方式就是对其进行解体和破碎处理，然后根据大小、粗细进行筛选，筛选出相应的集料，以此来取代一些天然集料，从而制备出一种再生混凝土料，这样不仅能够高效、合理地将废旧资源加以利用，而且还能重新产生其应用价值。对建筑废弃物进行合理的回收、处置和再使用，是当前建筑领域的一个热门话题。最近几年，在国家有关政策的支持下，国内开展了许多关于再生混凝土料的讨论和研究，从而使建筑废弃物的回收和再使用技术得到了很好的发展。当前，上海、北京、青岛、邯郸、许昌、沧州、天津、吉林等城市的建筑废弃物循环使用成效显著，吉林省被住建部认定为城市废弃物循环使用示范省，并发布了吉林省城市废弃物循环使用的技术指南，城市废弃物循环使用受到了普遍认可。2 堆场废弃建材的分类与综合利用方案 2.1 废弃建材中的砖石 砖石是废旧建筑材料的主要组成部分，由于其体积大、重量大，因此其处理方法相对简单。砖头是一种很常见的建筑材料，它可以通过简单的排列来组成漂亮的图案。青灰砖块是一种工艺较为复杂的砖块，主要用于一些旧建筑物。青灰色的砖头，质地细腻，颜色自然，看起来简单而又不失大气。2.2 废弃建材中的金属物 金属材质具有光亮、可塑等特性，在建筑中起到了两个作用：一是承载，二是装饰。在新的环境设计中，废弃的金属不能象普通的石料一样简单的加工处理，而是要先将其做成艺术品，再用来装饰新的堆场。2.3 废弃建材中的木材 废弃的木材是较为普遍的一种可再利用的材料，而且其再生的潜力也相对较大。木材在城市基本建设，住宅和商业建设中起着重要的作用，如木质构件房屋，椅子凳子，门，窗户，木地板等。目前，对废弃木材的处理主要有四种方式：（1）加工人造板。将建筑中的废旧木质材料用于人造板具有较好的经济效益，如，人造板中每立方米需要废旧木质材料 3m3，原木 1.5m3，由此可看出，这可节省大量在刨花板、中纤板及石膏刨花板等人工造板的加工上的木材供应。（2）制作高质量的木质板材。细木板是一种用于建筑和装饰的材料，其使用过程相对较少，可实现废弃木材原料的生产过程。日本在这方面的研究很深，他们可以用同样强度的废弃木料，将其加工成更好的木料，既有更好的结构强度，又有更低的成本，还不会出现裂缝，其加工过程包括切割、加热和压缩。（3）加工成复合材料。木塑复合材料是将建筑中的废弃木材与塑料相结合而成的一种材料，它具有较高的结构强度，而且对环境友好，能够在某种程度上取代原来的包装材料和用作铺垫的材料，因此它的使用范围很广，例如门窗的框架，地面的地板，车辆的配件，以及车辆的栅栏等。该材料的生产过程较为复杂，其生产过程包括：将废弃木材按照一定的比例混合，加入粘结剂，再经过高温、高压等处理。（4）易燃物质的转化。利用土窑、机械炉或连续式的干馏炉等热能设备，可以将废弃的木材材料转化为固体、液体，易燃物质有三种气态，如木炭，木煤气等。在原料转化阶段，最关键的一步就是蒸馏，如果蒸馏持续的时间过长，下面的一层可能会产生类似于木头焦油的物质。日本是全球第一个将废弃木材转化成酒精的国家，该技术在循环使用中发挥了巨大的作用。2.4 废弃建材中的灰浆、水泥 灰浆用于砌筑墙体，灰浆用于粉刷，主要用于建筑表面，起到装饰、防护的作用。用碎石、沙、水泥和水混合制成的混凝土，其造价低廉，材料易得，生产也不困难；具有防辐射，保温，防水等功能。在废弃建材中，水泥、水泥等约占总废弃建材的 30以上，均可循环使用。尽管使用过的混凝土会变得不那么结实，但却可以用来铺路，可以用来制作花盆，可以用来制作室内墙中国科技期刊数据库 工业 A 130 壁，也可以用来装饰。2.5 废弃建材中的玻璃装饰物 二氧化硅是玻璃中最主要的成分，它具有很好的透光性能，保温，隔音，防腐，易于清洁，在室内和室外都有很好的效果。随着科技的进步，玻璃已不仅仅是一种照明材料，它还可以起到装饰作用。废弃的玻璃可以被回收，用来做绝热墙体，或者用熔融的方法，做成玻璃镶嵌，用来装饰。2.6 废弃建材中的建筑塑料 树脂是构成建筑塑料的主要组分，在常温下不会发生形变，但在高温、高压下具有可塑性，在日常生活中较为普遍；它具有成本低，质量轻，耐腐蚀等特点，是一种常用的建筑装饰材料。废弃的建筑塑料既可制成装饰，又可制成软质薄膜顶棚。3 建材回收与再利用可能受到的影响 3.1 建材回收再利用意识差 在建筑业中，各施工企业不能着眼于长期利益，盲目地对建筑业资源进行过度开发和利用；随意排放建材废弃物及有毒气体，缺乏节约、节能、减排意识，建材循环使用知识不够丰富。3.2 建材利用工艺相对滞后 由于缺少强有力的技术支持，我国建材的研发与应用在节能环保技术上相对薄弱，建材回收技术亟待提升。3.3 缺乏良好的管理系统 在建筑材料的开发与应用中，法律制度建设不够健全，部分损害赔偿制度未落实，在资源回收利用的政策上也存在障碍。此外，在资源的合理利用上，建设行业缺少完善的法律支撑，相应的管理规范和标准也不完善。4 关于建材回收与再利用的进一步建议 4.1 以政策为导向，实现企业建材应用理念转变 在循环经济的背景下，政府要制定相应的政策，引导企业改变原有的建材消费观念，让其自觉地走上节能降耗、资源循环利用的道路。企业的投入应转向技术改造，以减少重复建设造成的资源浪费。4.2 在建材回收方面增加技术的投资 科技创新水平的提高是推动循环经济发展的重要因素。在循环经济条件下，对建材回收的科学与技术进行进一步的研究，以促进建材回收的科学与技术的发展。4.2.1 研究和开发节约能源和减少排放的技术 发展节能减排技术，就是要以较少的原料生产出较多的有用产品，实现对资源的合理利用。尽可能减少对环境的影响。同时也要对制造过程中产生的废物进行控制。例如，为了降低污染，我们可以采用改良的生态水泥技术。另外，还应将生产过程中产生的废气物回收，以提高资源利用率。4.2.2 设计和开发高性能新材料 为了延长建材的寿命，可以开发出一种高效的建材，从而达到节约能源的目的。发展高效建材是实现建筑业资源化、降低废弃物排放的重要手段。4.3 组织结构 在经济循环的情况下，建材的应用具有高的资源利用率，低的投入，和低排放的特征。从目前来看，在建筑材料技术方面尚有不足，因此在节约资源和节能减排方面还有较大的发展空间。为了改变这一现状，我国有关人员可以结合我国的实际情况，向世界各国学习先进的生产管理技术，从而构建出一套适合我国建筑行业可持续发展的管理制度。要对建材价格、环境保护收费等问题进行理性改革，要对建材开发利用、排污、建筑废弃物处理等政策进行适当调整。4.4 加强建筑业监管 要实现建筑材料的有效回收，必须在循环经济的框架下，制定相应的法规制度，强化对建筑材料生产、使用和回收环节的监管。应强化建筑业的监管，使企业按照相应的规范进行建材回收。5 资源节约 5.1 节约用地 减少占用耕地和基本农田，临时用地复耕。5.2 再生利用 大力推行废旧材料再生循环利用，充分利用场地内的拆除料。场地内的拆除料包括条石、混凝土、道砟石、热焖钢渣、二片石、粉煤灰三渣、级配碎石、山皮石土和根植土等。其中条石全部用于箱条基间铺面和临时场地铺面。山皮石土和除根植土外的其他拆除料再破碎和中国科技期刊数据库 工业 A 131 加工后，均用于新建 6#、7#引堤或者作为新建道堆结构以及地基回填整平使用。根植土用做绿化土。总用方量如下表：表 1 总用方量 序号 物料种类 单位 数量 利旧说明 1 条石 330298 改造后用于箱条基铺面，临时场地铺面 2 山皮石土 m 176569 新建引堤利用 75000m；道堆结构层利用 268539m 3 道砟石、热焖钢渣、二片 石、粉煤灰三渣、混凝土、级配碎石 m 343538 新建引堤利用 107081m；道路堆场利用 226457m 4 根植土 m 58845 绿化土 6 小结 随着经济的迅速发展，人们对废弃的建材再利用的认识不断增强，对废弃建材的处理技术和装备也在不断的改进。将废弃的建筑材料进行分类处理，然后进行回收，极大地降低了那些建筑垃圾对环境所造成的污染和损害，同时也节约了大量的资源，降低了建设工程的成本，为企业和国家带来了巨大的经济效益，从而保证建设项目的可持续性。码头及堆场拆除时，会产生大量废旧材料，将其大部分作为建材使用，可以很大程度的减少这些建筑垃圾对环境造成的严重污染和损害，也节约了大量的资源，降低建筑工程的投入成本，有效地提高了项目的经济效益。同时，也响应了国家的低碳、环保和可持续发展的理念。参考文献 1张汉儒.废旧建筑材料资源化再利用问题探析J.低碳世界,2016(12):179-180.2许玥.废旧建筑材料的资源化再利用探究J.建材与装饰,2018(25):181.3谭凤.废旧建筑材料资源化再利用策略探析J.建材与装饰,2016(9):161-162.4张彩丽,谢顺利,孙玉周.废旧耐火材料的资源化利用进展J.硅酸盐通报,2015,34(7):1903-1906.5姜耀龙.循环经济模式下建筑拆解及旧材料再利用研 究 分 析 J.汽 车 世 界 车 辆 工 程 技术,2019(16):176.6荆可歆.建筑拆解及材料再利用技术的研究J.中国建材科技,2016(1):12-13.7郝占国,苏晓明.建筑垃圾再利用研究J.建筑与文化,2017(2):110-111.8李诺,肖力光.建筑垃圾再生利用的研究J.吉林建筑大学学报,2016,33(5):31-34.9张敏.运用废旧材料表达建筑时代感的设计方法研究J.作家,2015(18):217-218.