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摘要：建筑垃圾產生量与日俱增，由于诸方面原因，建筑垃圾处理欠妥。研究表明建筑垃圾回收再生应用于道路工程具有现实可行性。通过废旧砖块及废旧混凝土回收再利用施工工艺及再生材料技术性质研究，表明再生材料满足相关规范对路基填料及基层骨料的技术要求。此外，建筑材料回收再生技术也相当成熟，并结合实例，对建筑垃圾效益进行分析。
关键词：建筑垃圾；再生利用；道路工程
Abstract: The increasing amount of construction waste generated due to various reasons, construction waste defects. Studies show that used in road construction waste recycling project has practical feasibility. Through bricks and scrap recycling waste concrete construction technology and technical properties of recycled materials that meet the relevant specifications for recycled materials and primary subgrade aggregate technical requirements. In addition, building materials recycling technology is quite mature, and with examples of construction waste benefit analysis.Key words: construction waste; recycling; road works
R124.3
1引言
随着中国经济的迅猛发展，建筑行业也得到了前所未有的发展机遇。鉴于中国城市化程度尚浅，城市化体制尚不完善，近年来，城市化工作不断推进，但伴随着城市化进程地不断推进，建筑垃圾的产生量也与日俱增。据有关调查，中国每年产生的垃圾量近4亿吨，其中建筑垃圾约占。但绝大多数建筑垃圾尚未处理就随处露天或填埋堆放，不仅耗用巨额的征用土地费、垃圾运输清理费等，而且严重地污染当地环境，不利于环保事业的发展。因此，如何处理建筑垃圾，已成为我国亟待解决的难题。当前，我国公路建设正处于高速发展时期，公路路基及路面各结构层均需要大量的道路建筑材料。考虑到建筑垃圾的主要成分是碎砖、废混凝土，目前对这些废弃材料回收再利用后应用于道路工程的研究，已取得了显著成就。
下面，本文仅就建筑垃圾在道路工程中的应用前景进行分析。
2 建筑垃圾在道路工程中的应用
首先，应对建筑垃圾进行分选，这是建筑垃圾处理的第一步，其目的就是将建筑垃圾中可回收利用的或不利于后续处理或不符合处置工艺要求的物料分离出来。建筑垃圾的分选有其重要意义，通过对其分选，可将可再生物料加以利用，并将不可利用或有害成分集中处理。建筑垃圾分选系统的总体构图如图1。
根据建筑垃圾物理性质或化学性质的不同，采取不同的方法将建筑垃圾初步分选之后，可将建筑垃圾分选为三大部分：大块木材、纸板、塑料；金属；砂、石、渣。
图1 建筑垃圾分选系统总体构图
2.1 建筑垃圾的应用现状
建筑垃圾在道路工程中的应用现状主要为道路路基和基层材料，其中，用作路基材料时，主要是以废旧砖块为主要原料，以石灰或水泥为粘结剂制备路基材料；用作基层材料时，主要是以废旧混凝土为主要原料，以水泥或二灰为粘结剂制备基层材料。因此，本文着重探讨废旧砖块及废旧混凝土在路基和路面基层中的回收再利用。
2.2 废旧砖块在路基中的应用
建筑垃圾用于公路路基时，是以废旧砖块为主要原料，通过设计不同的砖块、土与粘结剂比例，制成试件，并测试其7d无侧限抗压强度、回弹模量，从而确定路基填筑材料最佳配比、最佳粘结剂及粘结剂用量。
废旧砖块用于路基材料时，其最小强度应满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中的相关规定。建筑垃圾的分类方法与标准，是以建筑垃圾5mm以上颗粒含量的不同以及5mm以下颗粒的力学指标为标准的，其分类结果如表1。
对于4个类别中的二级建筑垃圾，不宜直接采用。通过对初步分选出的废旧砖块进行现场试验，确定其级别，若满足级别要求，则将废旧砖块通过筛分孔径为250mm×250mm的筛子，筛除250mm以上粒径的砖块。对于粒径大于250mm的砖块需进行破碎处理，破碎后粒径应小于100mm。通过以上准备工作，废旧砖块则可用作路基材料用于路基填料。
表1 建筑垃圾的分类及分类标准
路基施工前，应做好基底处理工作，待基底压实度及整平度满足规范中相关要求后，即可摊铺厚度适宜的废旧砖块混合料进行路基施工。路基施工工艺流程如图3所示。
2.3 废旧混凝土在路面基层中的应用
目前，对再生骨料及再生混凝土的研究表明，将废旧混凝土加工成再生骨料用于工程结构是技术可行的。国内外有关再生骨料回收再利用的相关资料认为可采用图2所示的工艺流程来制备再生骨料，该工艺简单实用，是一条理想的再生骨料回收再利用流程，其中的各分项内容可根据各单位的实际经济条件和实际工程的场地条件等来选用合适的加工机械、设备和合适的工作人员。在这一生产流程中，骨料破碎和筛分均是国内碎石骨料生产的成熟工艺，因此在生产中关键是要控制好分拣、分选、洁净等环节的工艺技术和质量。再生工艺设备应具有成套化、体积小、可移动性等特点，这样便于流动于各建筑工地就地处理建筑垃圾。
图3 路基施工工艺流程示意图
总的来说，再生骨料的回收再利用工艺流程应因时因地制宜，力求方便有效地回收利用，节约成本的同时制备出高质量的再生骨料。
完成以上准备工作后，对再生骨料分别进行物理性质、化学性质及力学性质相关试验，选取满足《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）要求的再生骨料用于基层材料。
图2 再生骨料回收再利用工艺流程示意图
10～40mm10mm以下
5mm以下
5～25mm0.15mm以下 0.15～5mm
再生骨料用作基层材料时，除满足上述物理、化学和力学性质外，还应满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ039-2000）中对颗粒级配的要求。此外，根据再生骨料用于道路基层的相关研究表明：用再生骨料替代部分天然骨料用于基层材料，有些力学指标甚至优于全部用天然骨料制作的基层材料，因此再生骨料在基层中的应用具有可行性。但是，考虑到再生骨料技术性质本身的特殊性以及我们工程应用经验的不足，仍然需要我们谨慎对待。
3 建筑垃圾應用效益分析
目前，将建筑垃圾回收再利用应用于道路工程，主要是考虑其经济效益。其经济效益主要来自两个方面，分别是建筑垃圾替代部分路基填料和基层天然骨料所节省的工程造价。因此，经济效益表达式为：
经济效益=建筑垃圾替代部分路基填料和基层天然骨料所节省的费用+建筑垃圾外运费用所节省的费用-建筑垃圾破碎费用
下面，结合实例进行经济效益分析。
根据拆迁现场实际调查报告推算，以可处理的建筑垃圾总量为100万方为例（不含淤泥、表层土），其中废旧混凝土占9%，总量为9万方；废旧砖块占26.4%，总量为26.4万方；杂土占64.6%，总量为64.6万方。此外，废旧混凝土按1.5吨/方计算，废旧砖块按1.2吨/方计算，杂土按1.0吨/方计算。
目前，根据调查天然碎石市场价格约为50元/吨，则因废旧混凝土取代天然碎石所节省的成本约为675万元。另外，目前建筑垃圾清运费大约为250元/车(15吨/车)，即约15元/吨，由此节约建筑垃圾外运费用约1646.7为万元。根据计算，每破碎1吨建筑垃圾所产生的成本费用约为20元/吨，由此产生的费用为903.6万元。则由以上三项产生的直接经济效益为1418.1万元，经济效益可观。
其次，建筑垃圾再生利用还具有可观的社会效益。建筑垃圾再生利用方案的实施可以在很大程度上解决拆迁区域内的建筑垃圾处置问题，减少了由于外运造成的运输压力、油耗、尾气排放、扬尘、车辆清洗等问题。另外该方案的研发可以加快建筑垃圾资源化的进程，如果将建筑垃圾都加以适当的处理并回收利用，每年将会节约上百亩的耕地，同时可安排数百个就业机会，社会效益可观。
最后，通过对建筑垃圾再生利用方案进行分析，表明该方案还具有相当可观的环境效益。由于建筑垃圾用于再生，避免了大量建筑垃圾的外运，在一定程度上减少了运输、油耗、尾气排放、扬尘等，避免了增加交通压力、往返需耗柴油、清洗车辆需耗水等诸多造成巨大的资源浪费的问题。同时建筑垃圾在拆迁现场的就地处理、就地使用的原则还可以减少上建设过程中对天然砂石及土的消耗量，有效保护周边地区的生态环境，环境效益十分显著。
4 结语
1）建筑垃圾产生量与日俱增，由于相关法律法规不完善，管理制度不合理等，目前对环境、社会等带来极大损害。因此，建筑垃圾回收利用亟待解决。
2）建筑垃圾在道路路基及基层中的应用中，再生工艺、施工工艺较成熟，并具有可观的经济、社会及环境效益。
3）建筑垃圾在道路工程中的应用前景广阔，具有再研究的意义。
参考文献
[1]王瑞敏，王林秀.中国建筑垃圾现状分析及发展前景[J].建筑工程.2011
[2]刘建.西安市建筑垃圾替换二灰碎石基层中部分石料的研究[D].长安大学工程硕士学位论文.2006
[3]左富云.城市垃圾在透水砖及城市道路上的应用[D].昆明理工大学硕士学位论文.2008
[4]夏伟龙，田军，张博.建筑垃圾在高速公路路基中的应用研究[J].道路工程.2012
[5]张福东.城市道路路基填筑中建筑垃圾的处理[J].施工机械&施工技术.2008
关键词：建筑垃圾；再生利用；道路工程
Abstract: The increasing amount of construction waste generated due to various reasons, construction waste defects. Studies show that used in road construction waste recycling project has practical feasibility. Through bricks and scrap recycling waste concrete construction technology and technical properties of recycled materials that meet the relevant specifications for recycled materials and primary subgrade aggregate technical requirements. In addition, building materials recycling technology is quite mature, and with examples of construction waste benefit analysis.Key words: construction waste; recycling; road works
R124.3
1引言
随着中国经济的迅猛发展，建筑行业也得到了前所未有的发展机遇。鉴于中国城市化程度尚浅，城市化体制尚不完善，近年来，城市化工作不断推进，但伴随着城市化进程地不断推进，建筑垃圾的产生量也与日俱增。据有关调查，中国每年产生的垃圾量近4亿吨，其中建筑垃圾约占。但绝大多数建筑垃圾尚未处理就随处露天或填埋堆放，不仅耗用巨额的征用土地费、垃圾运输清理费等，而且严重地污染当地环境，不利于环保事业的发展。因此，如何处理建筑垃圾，已成为我国亟待解决的难题。当前，我国公路建设正处于高速发展时期，公路路基及路面各结构层均需要大量的道路建筑材料。考虑到建筑垃圾的主要成分是碎砖、废混凝土，目前对这些废弃材料回收再利用后应用于道路工程的研究，已取得了显著成就。
下面，本文仅就建筑垃圾在道路工程中的应用前景进行分析。
2 建筑垃圾在道路工程中的应用
首先，应对建筑垃圾进行分选，这是建筑垃圾处理的第一步，其目的就是将建筑垃圾中可回收利用的或不利于后续处理或不符合处置工艺要求的物料分离出来。建筑垃圾的分选有其重要意义，通过对其分选，可将可再生物料加以利用，并将不可利用或有害成分集中处理。建筑垃圾分选系统的总体构图如图1。
根据建筑垃圾物理性质或化学性质的不同，采取不同的方法将建筑垃圾初步分选之后，可将建筑垃圾分选为三大部分：大块木材、纸板、塑料；金属；砂、石、渣。
图1 建筑垃圾分选系统总体构图
2.1 建筑垃圾的应用现状
建筑垃圾在道路工程中的应用现状主要为道路路基和基层材料，其中，用作路基材料时，主要是以废旧砖块为主要原料，以石灰或水泥为粘结剂制备路基材料；用作基层材料时，主要是以废旧混凝土为主要原料，以水泥或二灰为粘结剂制备基层材料。因此，本文着重探讨废旧砖块及废旧混凝土在路基和路面基层中的回收再利用。
2.2 废旧砖块在路基中的应用
建筑垃圾用于公路路基时，是以废旧砖块为主要原料，通过设计不同的砖块、土与粘结剂比例，制成试件，并测试其7d无侧限抗压强度、回弹模量，从而确定路基填筑材料最佳配比、最佳粘结剂及粘结剂用量。
废旧砖块用于路基材料时，其最小强度应满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中的相关规定。建筑垃圾的分类方法与标准，是以建筑垃圾5mm以上颗粒含量的不同以及5mm以下颗粒的力学指标为标准的，其分类结果如表1。
对于4个类别中的二级建筑垃圾，不宜直接采用。通过对初步分选出的废旧砖块进行现场试验，确定其级别，若满足级别要求，则将废旧砖块通过筛分孔径为250mm×250mm的筛子，筛除250mm以上粒径的砖块。对于粒径大于250mm的砖块需进行破碎处理，破碎后粒径应小于100mm。通过以上准备工作，废旧砖块则可用作路基材料用于路基填料。
表1 建筑垃圾的分类及分类标准
路基施工前，应做好基底处理工作，待基底压实度及整平度满足规范中相关要求后，即可摊铺厚度适宜的废旧砖块混合料进行路基施工。路基施工工艺流程如图3所示。
2.3 废旧混凝土在路面基层中的应用
目前，对再生骨料及再生混凝土的研究表明，将废旧混凝土加工成再生骨料用于工程结构是技术可行的。国内外有关再生骨料回收再利用的相关资料认为可采用图2所示的工艺流程来制备再生骨料，该工艺简单实用，是一条理想的再生骨料回收再利用流程，其中的各分项内容可根据各单位的实际经济条件和实际工程的场地条件等来选用合适的加工机械、设备和合适的工作人员。在这一生产流程中，骨料破碎和筛分均是国内碎石骨料生产的成熟工艺，因此在生产中关键是要控制好分拣、分选、洁净等环节的工艺技术和质量。再生工艺设备应具有成套化、体积小、可移动性等特点，这样便于流动于各建筑工地就地处理建筑垃圾。
图3 路基施工工艺流程示意图
总的来说，再生骨料的回收再利用工艺流程应因时因地制宜，力求方便有效地回收利用，节约成本的同时制备出高质量的再生骨料。
完成以上准备工作后，对再生骨料分别进行物理性质、化学性质及力学性质相关试验，选取满足《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）要求的再生骨料用于基层材料。
图2 再生骨料回收再利用工艺流程示意图
10～40mm10mm以下
5mm以下
5～25mm0.15mm以下 0.15～5mm
再生骨料用作基层材料时，除满足上述物理、化学和力学性质外，还应满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ039-2000）中对颗粒级配的要求。此外，根据再生骨料用于道路基层的相关研究表明：用再生骨料替代部分天然骨料用于基层材料，有些力学指标甚至优于全部用天然骨料制作的基层材料，因此再生骨料在基层中的应用具有可行性。但是，考虑到再生骨料技术性质本身的特殊性以及我们工程应用经验的不足，仍然需要我们谨慎对待。
3 建筑垃圾應用效益分析
目前，将建筑垃圾回收再利用应用于道路工程，主要是考虑其经济效益。其经济效益主要来自两个方面，分别是建筑垃圾替代部分路基填料和基层天然骨料所节省的工程造价。因此，经济效益表达式为：
经济效益=建筑垃圾替代部分路基填料和基层天然骨料所节省的费用+建筑垃圾外运费用所节省的费用-建筑垃圾破碎费用
下面，结合实例进行经济效益分析。
根据拆迁现场实际调查报告推算，以可处理的建筑垃圾总量为100万方为例（不含淤泥、表层土），其中废旧混凝土占9%，总量为9万方；废旧砖块占26.4%，总量为26.4万方；杂土占64.6%，总量为64.6万方。此外，废旧混凝土按1.5吨/方计算，废旧砖块按1.2吨/方计算，杂土按1.0吨/方计算。
目前，根据调查天然碎石市场价格约为50元/吨，则因废旧混凝土取代天然碎石所节省的成本约为675万元。另外，目前建筑垃圾清运费大约为250元/车(15吨/车)，即约15元/吨，由此节约建筑垃圾外运费用约1646.7为万元。根据计算，每破碎1吨建筑垃圾所产生的成本费用约为20元/吨，由此产生的费用为903.6万元。则由以上三项产生的直接经济效益为1418.1万元，经济效益可观。
其次，建筑垃圾再生利用还具有可观的社会效益。建筑垃圾再生利用方案的实施可以在很大程度上解决拆迁区域内的建筑垃圾处置问题，减少了由于外运造成的运输压力、油耗、尾气排放、扬尘、车辆清洗等问题。另外该方案的研发可以加快建筑垃圾资源化的进程，如果将建筑垃圾都加以适当的处理并回收利用，每年将会节约上百亩的耕地，同时可安排数百个就业机会，社会效益可观。
最后，通过对建筑垃圾再生利用方案进行分析，表明该方案还具有相当可观的环境效益。由于建筑垃圾用于再生，避免了大量建筑垃圾的外运，在一定程度上减少了运输、油耗、尾气排放、扬尘等，避免了增加交通压力、往返需耗柴油、清洗车辆需耗水等诸多造成巨大的资源浪费的问题。同时建筑垃圾在拆迁现场的就地处理、就地使用的原则还可以减少上建设过程中对天然砂石及土的消耗量，有效保护周边地区的生态环境，环境效益十分显著。
4 结语
1）建筑垃圾产生量与日俱增，由于相关法律法规不完善，管理制度不合理等，目前对环境、社会等带来极大损害。因此，建筑垃圾回收利用亟待解决。
2）建筑垃圾在道路路基及基层中的应用中，再生工艺、施工工艺较成熟，并具有可观的经济、社会及环境效益。
3）建筑垃圾在道路工程中的应用前景广阔，具有再研究的意义。
参考文献
[1]王瑞敏，王林秀.中国建筑垃圾现状分析及发展前景[J].建筑工程.2011
[2]刘建.西安市建筑垃圾替换二灰碎石基层中部分石料的研究[D].长安大学工程硕士学位论文.2006
[3]左富云.城市垃圾在透水砖及城市道路上的应用[D].昆明理工大学硕士学位论文.2008
[4]夏伟龙，田军，张博.建筑垃圾在高速公路路基中的应用研究[J].道路工程.2012
[5]张福东.城市道路路基填筑中建筑垃圾的处理[J].施工机械&施工技术.2008