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【摘要】本文从分析建筑垃圾的种类、力学特性、经济性及可持续性入手，探讨建筑垃圾在市政建設工程利用的可行性。
【关键词】建筑垃圾；力学特性
我国的城市建设正处在高峰期，对老城区及城中村改造过程必然产生大量建筑垃圾。过去，对建筑垃圾采用集中填埋的方式，这样的方式浪费土地资源，如果处置不当将还影响生态环境。无害化，再利用是对建筑垃圾处理的方向，将建筑垃圾就近用于市政工程建设是最佳的处置方式。本文从分析建筑垃圾的种类、水温稳定性、力学特性、经济性及可持续性入手，探讨建筑垃圾在市政建设工程利用的可行性。
1、建筑垃圾的分类
（1）土方开挖类。来源于建筑物的基础及地下部分的开挖，可细分为浅表层和深层。浅表层可以用来做园林绿化用种植土壤，深层的可以作为绿化造型胚胎土以及道路半刚性基础用材料。
（2）建筑物、构筑物拆除类。建筑物和构筑物拆除主要产生砖、石、混凝土块、钢铁、木材、石膏等。通常钢铁、木材类是易回收利用的材料，但砖石、砂浆、混凝土块、石膏等固体废弃物不易处理，既占用空间又容易造成环境污染，是本文重点研究的对象。
（3）城市道路开挖。主要产生沥青拌合料、水泥稳定碎石、石灰土等。目前我国已尝试并推广采用道路再生方法对此类垃圾进行处理，取得好的成果。
（4）工程建设产生的废弃物。砂石料、混凝土废料等，这种垃圾的性质等同于建筑物、构筑物拆除类。
2、建筑垃圾分拣加工
拆迁现场将建筑物用破碎锤等工具破碎后初步分拣，分离混凝土块（含石块）、建筑碎砖、粉煤灰砌块、沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物），并分别运输存放。混凝土块（含石块）采用破碎机进一步破碎，电磁分离钢铁杂质，用筛分设备筛分得到较大粒径集料，然后二次破碎并筛分得到各粒径的集料；建筑碎砖也是通过以上工艺粉碎得到集料；粉煤灰砌块可以再回收制作新砌块；沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物）直接送到施工场地进行路拌施工处理。
3、建筑垃圾的水温稳定性及力学特性
（1）沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物）初步判断为粘聚力底，遇水软化，对此种集料打碎并掺假12%石灰处理并制件。制作试件，重型击实，养护7天测试抗压强度如下（表一）
经计算试件无侧限抗压强度代表值为0.81MPa，大于规范规定值0.8MPa。通过实验证明，该种细集料经过水泥稳定后满足各级道路底基层所用材料。
（2）建筑碎砖由于自身吸水率较大、强度也较低，经粉碎成粒料后，强度仍接近规范规定值11.3MPa，可以作为广场砖、绿化砖等骨料。
（3）石块、混凝土块粉碎后获得粗集料。外观与经粉碎石头得到石子类似，需要通过实验获得压碎值、吸水率等主要力学指标（以10-20mm为例）。（表二）
通过以上数据我们看到，此类集料满足规范中对集料的要求，我们进一步分析下用此类集料制作水泥稳定碎石的路用性能是否满足。
粗集料采用混凝土块粉碎的10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石；细集料采用混凝土块粉碎0-5mm石屑；水泥采用道路p.s.a 32.5级道路用水泥，按标准质检养护后测试。
实验说明了，在正常的水泥剂量的情况下，混凝土粉碎得到的集料制作的水泥稳定碎石强度完全能满足繁重交通的路用标准。
综上所述，建筑垃圾是可以使用在市政工程上的，但要注意使用部位和方式。有的市政工程将未加工处理的建筑垃圾直接作为路基填料，修建成的道路在使用几年后出现不均匀沉降，局部路面开裂；埋深较深的建筑垃圾由于空隙大，地下水存储于空隙中，造成地下管网维修困难；整路段填筑建筑垃圾造成紧邻水系水体污染等病害。因此建筑垃圾再利用必须经过适当加工处理。
4、建筑垃圾再利用的经济和可持续性分析
某市一条拟建道路全长6.5公里，原有道路为11米宽的混凝土路，道路两侧是砖混结构平房，初步测算拆除后获得3.7万立方建筑垃圾。改建后道路为22米宽，道路基层设计为2步石灰土加1步18cm水泥稳定碎石。前面的力学分析我们可以看到，基层水稳骨料是可以使用破碎的混凝土产生的骨料替代的，可以节省投资168.8万元的直接工程投资，经济效果非常显著。另外，其余的建筑垃圾骨科可以用来制作广场砖、绿道用骨料等用于两侧人行道、绿道。这样一来，此项目的建筑垃圾被大批量被利用，减少了填埋场地的需求，节约了土地资源；减少了矿山的开发，保护了自然环境，产生积极的生态环境效益。这样的做法也说明了建筑材料可在建设工程中具循环利用，建筑材料的可持续性推广后有极大的经济效益和社会效益。
总之，本文从力学性质、经济性和可持续性分析了从建筑垃圾在市政工程应用的可行性。建筑垃圾再利用要从垃圾分类、回收开始，再经破碎筛选到再生应用，是一个涉及面比较广的系统性工程，若推广则需要建立配套的作业方式、管理规范和政策措施，比如推行建筑垃圾分类处理，集中回收；以经济杠杆调节建筑垃圾的处理行为；以政策引导市政工程使用再生材料。
作者简介：
张建刚（1976.10-）男，本科，籍贯：东营市，职称：高级，研究方向：城市道路与交通。
【关键词】建筑垃圾；力学特性
我国的城市建设正处在高峰期，对老城区及城中村改造过程必然产生大量建筑垃圾。过去，对建筑垃圾采用集中填埋的方式，这样的方式浪费土地资源，如果处置不当将还影响生态环境。无害化，再利用是对建筑垃圾处理的方向，将建筑垃圾就近用于市政工程建设是最佳的处置方式。本文从分析建筑垃圾的种类、水温稳定性、力学特性、经济性及可持续性入手，探讨建筑垃圾在市政建设工程利用的可行性。
1、建筑垃圾的分类
（1）土方开挖类。来源于建筑物的基础及地下部分的开挖，可细分为浅表层和深层。浅表层可以用来做园林绿化用种植土壤，深层的可以作为绿化造型胚胎土以及道路半刚性基础用材料。
（2）建筑物、构筑物拆除类。建筑物和构筑物拆除主要产生砖、石、混凝土块、钢铁、木材、石膏等。通常钢铁、木材类是易回收利用的材料，但砖石、砂浆、混凝土块、石膏等固体废弃物不易处理，既占用空间又容易造成环境污染，是本文重点研究的对象。
（3）城市道路开挖。主要产生沥青拌合料、水泥稳定碎石、石灰土等。目前我国已尝试并推广采用道路再生方法对此类垃圾进行处理，取得好的成果。
（4）工程建设产生的废弃物。砂石料、混凝土废料等，这种垃圾的性质等同于建筑物、构筑物拆除类。
2、建筑垃圾分拣加工
拆迁现场将建筑物用破碎锤等工具破碎后初步分拣，分离混凝土块（含石块）、建筑碎砖、粉煤灰砌块、沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物），并分别运输存放。混凝土块（含石块）采用破碎机进一步破碎，电磁分离钢铁杂质，用筛分设备筛分得到较大粒径集料，然后二次破碎并筛分得到各粒径的集料；建筑碎砖也是通过以上工艺粉碎得到集料；粉煤灰砌块可以再回收制作新砌块；沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物）直接送到施工场地进行路拌施工处理。
3、建筑垃圾的水温稳定性及力学特性
（1）沙砾（含少量泥土、石膏等易破碎或较细颗粒物）初步判断为粘聚力底，遇水软化，对此种集料打碎并掺假12%石灰处理并制件。制作试件，重型击实，养护7天测试抗压强度如下（表一）
经计算试件无侧限抗压强度代表值为0.81MPa，大于规范规定值0.8MPa。通过实验证明，该种细集料经过水泥稳定后满足各级道路底基层所用材料。
（2）建筑碎砖由于自身吸水率较大、强度也较低，经粉碎成粒料后，强度仍接近规范规定值11.3MPa，可以作为广场砖、绿化砖等骨料。
（3）石块、混凝土块粉碎后获得粗集料。外观与经粉碎石头得到石子类似，需要通过实验获得压碎值、吸水率等主要力学指标（以10-20mm为例）。（表二）
通过以上数据我们看到，此类集料满足规范中对集料的要求，我们进一步分析下用此类集料制作水泥稳定碎石的路用性能是否满足。
粗集料采用混凝土块粉碎的10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石；细集料采用混凝土块粉碎0-5mm石屑；水泥采用道路p.s.a 32.5级道路用水泥，按标准质检养护后测试。
实验说明了，在正常的水泥剂量的情况下，混凝土粉碎得到的集料制作的水泥稳定碎石强度完全能满足繁重交通的路用标准。
综上所述，建筑垃圾是可以使用在市政工程上的，但要注意使用部位和方式。有的市政工程将未加工处理的建筑垃圾直接作为路基填料，修建成的道路在使用几年后出现不均匀沉降，局部路面开裂；埋深较深的建筑垃圾由于空隙大，地下水存储于空隙中，造成地下管网维修困难；整路段填筑建筑垃圾造成紧邻水系水体污染等病害。因此建筑垃圾再利用必须经过适当加工处理。
4、建筑垃圾再利用的经济和可持续性分析
某市一条拟建道路全长6.5公里，原有道路为11米宽的混凝土路，道路两侧是砖混结构平房，初步测算拆除后获得3.7万立方建筑垃圾。改建后道路为22米宽，道路基层设计为2步石灰土加1步18cm水泥稳定碎石。前面的力学分析我们可以看到，基层水稳骨料是可以使用破碎的混凝土产生的骨料替代的，可以节省投资168.8万元的直接工程投资，经济效果非常显著。另外，其余的建筑垃圾骨科可以用来制作广场砖、绿道用骨料等用于两侧人行道、绿道。这样一来，此项目的建筑垃圾被大批量被利用，减少了填埋场地的需求，节约了土地资源；减少了矿山的开发，保护了自然环境，产生积极的生态环境效益。这样的做法也说明了建筑材料可在建设工程中具循环利用，建筑材料的可持续性推广后有极大的经济效益和社会效益。
总之，本文从力学性质、经济性和可持续性分析了从建筑垃圾在市政工程应用的可行性。建筑垃圾再利用要从垃圾分类、回收开始，再经破碎筛选到再生应用，是一个涉及面比较广的系统性工程，若推广则需要建立配套的作业方式、管理规范和政策措施，比如推行建筑垃圾分类处理，集中回收；以经济杠杆调节建筑垃圾的处理行为；以政策引导市政工程使用再生材料。
作者简介：
张建刚（1976.10-）男，本科，籍贯：东营市，职称：高级，研究方向：城市道路与交通。