本發(fā)明涉及建筑垃圾綜合處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種建筑垃圾回收利用的方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上年新建建筑量最大的國家，每年近20億平方米新建面積消耗了全世界53％的水泥、48％的鐵礦石以及47％的煤。在大規(guī)模新建的同時，也伴隨著大量的拆遷，拆遷所產(chǎn)生的建筑垃圾已經(jīng)占到垃圾總量的30～40％。然而，建筑垃圾的利用率卻不到3％，因而每年會產(chǎn)生大量亟待處理的建筑垃圾。
除了少數(shù)建筑垃圾用于回填工程外，大部分建筑垃圾都是采用簡單的占地填埋處理，這也會占用大量的土地，而我國每年產(chǎn)生的建筑垃圾的填埋占地面積就要超過10萬畝。
同時，由于建筑垃圾在清運和堆放過程中都會產(chǎn)生粉塵、灰砂等，會造成環(huán)境污染。而堆放和掩埋的建筑垃圾也會造成土壤沙化以及土地肥力下降，影響農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量。更嚴(yán)重的是，建筑垃圾的亂堆亂放也會導(dǎo)致河流堵塞和排澇困難，其中所含的重金屬元素和其他有害物質(zhì)也會嚴(yán)重的污染地表水和地下水，造成難以挽回的水資源破壞。
進(jìn)一步的，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，很多過去作為建筑垃圾堆放場地的區(qū)域也被劃入城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)域，然而，由于大量建筑垃圾的填埋，導(dǎo)致這些地區(qū)建設(shè)成本的大大提高，而且填埋有建筑垃圾的土地也無法作為地基使用，同時還面臨著建筑垃圾二次、甚至多次轉(zhuǎn)移的問題。
實現(xiàn)建筑垃圾的有效回收利用，對于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高經(jīng)濟(jì)效益，以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式有粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，和實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)性發(fā)展而言，具有重要的實際意義。
而如何有效的對建筑垃圾進(jìn)行回收利用，也成為了目前亟待解決的技術(shù)問題。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的在于提供一種建筑垃圾回收利用的方法，所述方法中，通過將建筑垃圾分選和/或破碎后加入固化劑，并用于混凝土、砂漿，和/或建材制品，或者用于筑路施工，從而實現(xiàn)了建筑垃圾的有效回收和利用，不僅能夠解決建筑垃圾的處理問題，實現(xiàn)資源的綜合利用，同時也能夠降低新建筑的成本。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種建筑垃圾回收利用的方法，所述方法包括如下步驟：將建筑垃圾分選和/或破碎后，加入固化劑，用以生產(chǎn)混凝土、砂漿，和/或建材制品，或者用于筑路施工。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述建筑垃圾為建筑物拆裝所產(chǎn)生的建筑垃圾；
將建筑垃圾進(jìn)行分選，并向所得廢渣中加入固化劑，以用于生產(chǎn)混凝土、砂漿以及建材制品，優(yōu)選的，所述建材制品為砌塊、墻板或者地磚；
和/或，向建筑垃圾分選所得粗細(xì)骨料中加入固化劑，以用于公路施工；優(yōu)選的，用于公路路面基層鋪設(shè)。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，還進(jìn)一步包括將建筑垃圾分選所得渣土用于筑路施工、樁基填料，或者地基基礎(chǔ)。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述建筑垃圾為道路改造中所產(chǎn)生的建筑垃圾；
將建筑垃圾破碎后，加入固化劑，并用于公路施工；優(yōu)選的，用于公路基層鋪設(shè)，或者用于低等級路面面層的鋪設(shè)。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述固化劑的用量為建筑垃圾用量的12～15％。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述固化劑為無機、有機、高分子材料，或者兩種或更多種材料的混合物。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述無機材料為：水泥熟料，采礦廢渣，水渣，煤矸石以及石膏。
優(yōu)選的，本發(fā)明所述建筑垃圾回收利用的方法中，所述無機、有機、高分子材料與水泥的質(zhì)量比例為：
同時，本發(fā)明還提供了一種建材制品的制造方法，所述方法包括本發(fā)明所述的建筑垃圾回收利用方法。
同樣的，本發(fā)明也提供了一種公路建設(shè)的方法，所述方法中包括本發(fā)明任一項所述的建筑垃圾回收利用方法。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明方法工藝簡便、施工方便，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保；
(2)本發(fā)明方法能夠利用建筑垃圾鋪設(shè)固化路，不僅能夠減少材料的使用，同時也能夠有效降低修路成本，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護(hù)，節(jié)約土地資源。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為本發(fā)明建筑垃圾處理方法流程示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
有鑒于目前由于建筑垃圾過多所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、土地等資源的浪費問題，本發(fā)明特提供了一種建筑垃圾回收利用的方法。
具體的，本發(fā)明方法包括如下步驟：將建筑垃圾分選和/或破碎后，加入固化劑，用以生產(chǎn)混凝土、砂漿，和/或建材制品，或者用于筑路施工；
將建筑垃圾回收再利用，就能夠?qū)⒃菊加么罅客恋刭Y源、造成環(huán)境問題，而且處理極為不易的廢棄物變?yōu)榭稍偕?、可利用的資源，而這種資源能夠有效替代建筑/裝飾材料使用，這不僅解決了建筑垃圾本身所存在的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題，同時也能夠降低建筑成本，優(yōu)化了資源的配置和利用。
進(jìn)一步的，如果所述建筑垃圾為建筑物拆裝所產(chǎn)生的建筑垃圾，即，由建筑物拆除或者房屋裝修等工程所產(chǎn)生的建筑垃圾，則可以在將建筑垃圾首先進(jìn)行分選后，再進(jìn)行處理；
具體的，此類建筑垃圾主要根據(jù)垃圾尺寸的不同進(jìn)行分揀，并通過分揀主要得到大尺寸的廢渣、小尺寸的沙礫(可以作為粗細(xì)骨料使用)，以及渣土(土石混合物)等材料；
其中，大尺寸的廢渣可以通過與固化劑混合，用于生產(chǎn)混凝土、砂漿或者砌塊、墻板、地磚等建材制品；
同時，小尺寸的沙礫中添加固化劑后，可以用于路面鋪設(shè)，特別是用于公路路面基層鋪設(shè)；
而渣土同樣也可以用于筑路施工，同時還可以作為樁基填料、地基基礎(chǔ)等材料使用。
同時，如果道路改造中所產(chǎn)生的建筑垃圾為道路改造中所產(chǎn)生的建筑垃圾，則可以在將這些垃圾進(jìn)行破碎處理后，就地加入固化劑進(jìn)行處理，并將用于道路建設(shè)，優(yōu)選的可以用于道路基層或者低等級路面的面層的鋪設(shè)，這樣不僅能夠降低運輸處理的費用，同時也能夠降低筑路建筑的成本，進(jìn)一步的，以建筑垃圾替代傳統(tǒng)公路的基礎(chǔ)，也能夠減少沙礫的開采，有利于環(huán)境保護(hù)。
將固化劑用于建筑垃圾的固化處理，并將經(jīng)固化處理所得新型建筑復(fù)合材料二次利用，也是本申請的創(chuàng)新之一。這種新型建筑材料能夠代替大量的石灰、水泥、煤灰粉、碎石、礫石等傳統(tǒng)建筑材料，節(jié)約資源、能源、土地，并減少對于自然植被的破壞，大幅減少二氧化碳等溫室氣體的排放，有利于實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
而本申請中所用到的固化劑，優(yōu)選的是一種新型無機材料固化劑，其以水泥熟料，采礦廢渣，水渣，煤矸石以及石膏為主要功能原料。固化劑中含有的水泥熟料在水化后會產(chǎn)生具有膠結(jié)作用的水化硅酸鈣(csh)，而粘土顆粒被csh包圍并粘接在一起因而產(chǎn)生了一定強度。
而固化劑中各成分的反應(yīng)如下：固化劑中起堿性激發(fā)作用的ca(oh)2與固化劑中礦渣的活性sio2和ai3+生成水化硅酸鈣與水化鋁酸鈣(1-3)cao·al203。起硫酸鹽激發(fā)作用的caso4與新生成的水化鋁酸鈣或與ca(oh)2、活性al3+相互作用生成高硫型的水合硫鋁酸鈣，固化劑水化產(chǎn)生的適量膨脹能夠產(chǎn)生擠密作用，一般是有利于穩(wěn)定土的結(jié)構(gòu)密實性的。鈣礬石的產(chǎn)生在結(jié)構(gòu)強度的形成過程中具有重要貢獻(xiàn)，它既是強度產(chǎn)生的基礎(chǔ)，又是強度繼續(xù)發(fā)展的來源。
進(jìn)一步的，在固化過程中，通過離子交換，降低了土顆粒對水的吸附能力、破壞土顆粒吸附的薄膜水，使水很容易地被排出，并使得土壤層更容易碾壓，從而使土壤層的密實度更大，承載能力更高。改變土壤的物理性能，使土壤的承載能力更大。土壤的成分比較復(fù)雜，它里面含有大量的活性sio2、al2o3、cao等物質(zhì)，當(dāng)加入土壤固化劑與它充分?jǐn)嚢韬?，固化劑中的活性成分就會與這些活性成分反應(yīng)生成膠凝性物質(zhì)，能激發(fā)粘土的潛在活性，增加及增強了這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使之成為一種具有較高強度的整體。土壤固化劑可以激發(fā)土中含有的fe3+、al3+等，由于具有較高的離子強度，與土顆粒中的na+、k+、ca2+進(jìn)行離子交換作用，使得粘土膠團(tuán)表面電流降低，膠團(tuán)所吸附的雙電層減薄，電解質(zhì)濃度增強，顆粒趨于凝聚，排擠土壤內(nèi)的液相和氣相，生成的硅酸鈣結(jié)晶，體積膨脹而進(jìn)一步填充孔隙，同時與針狀結(jié)晶相互交叉，形成鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而緊密結(jié)合，從而提高了地基的水穩(wěn)性和抗凍性。固化劑與土加一定水拌和后，ca(oh)2電離出的ca2+離子與土中帶有na+、k+等低價陽離子的粘土礦物成分進(jìn)行離子交換：ca2++2na+(k+)-粘土-ca2+-粘土+2na+(k+)鈣粘土具有較薄的水化膜，和較低的垂一電位，因此土粒之間的斥力隨之降低，進(jìn)入范德華引力的作用范圍內(nèi)，促使粘土顆粒凝聚，結(jié)果是大量的土粒聚結(jié)成較大的土團(tuán)，在一定程度上提高了土體的強度和改善了土體的水穩(wěn)定性。
同時，本發(fā)明固化劑的配制比較便捷，可以在建筑垃圾的分揀地或者破碎地的周邊進(jìn)行配制，隨配隨用，實現(xiàn)一體化、便捷的建筑垃圾利用和新型建筑材料的生產(chǎn)或筑路建設(shè)。
進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種建材制品的制造方法，該方法中，是首先將建筑物拆裝所產(chǎn)生的建筑垃圾進(jìn)行分揀，然后，再將大尺寸的廢渣與固化劑混合，用于生產(chǎn)混凝土、砂漿或者砌塊、墻板、地磚等建材制品，這種建材產(chǎn)品的生產(chǎn)能夠有效消化和利用占地面積較大、處理困難的建筑垃圾，同時還能夠減少對于水泥、砂石等建筑材料的使用，不僅能夠降低生產(chǎn)成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保。
同樣的，本發(fā)明也提供了一種公路建設(shè)的方法，該方法中，可以先將建筑物拆裝所產(chǎn)生的建筑垃圾進(jìn)行分揀，然后，再將所得粗細(xì)骨料中加入固化劑，以用于公路路面基層鋪設(shè)；或者，該方法中，是將道路改造中所產(chǎn)生的建筑垃圾進(jìn)行破碎后，再加入固化劑，并用于公路基層鋪設(shè)，或者用于低等級路面面層的鋪設(shè)。
而這種由建筑垃圾固化所修建的固化路相較于傳統(tǒng)公路而言，具有以下優(yōu)勢：
(1)節(jié)能環(huán)保，造價低廉，減少開采，保護(hù)環(huán)境；
(2)強度高:行標(biāo)中城市快速路和城市主干路中強度值3-4mpa，而固化土可達(dá)5-8mpa；
(3)水穩(wěn)定性強：由于固化土路基性能類似于低質(zhì)混凝土，解決了積水軟化，流水沖刷的問題；
(4)抗凍融性能好：固化土性能好、質(zhì)量高，體積縮脹率低，不易凍融。
實施例1
南方某地道路改造工程，將破損路面基層拆除破碎后，按照88：12的質(zhì)量比例，與固化劑混合，然后，將所得固化材料用于道路基層鋪設(shè)，養(yǎng)生后，再在基層上鋪設(shè)瀝青層，實現(xiàn)道路改造，其流程如圖1所示。
其中，所述固化劑為水泥熟料，采礦廢渣，水渣，煤矸石以及石膏的混合物。
實施例2
北方某地危房拆除工程，將危房拆除后剩余建筑垃圾進(jìn)行分揀，然后，將大尺寸的廢渣與固化劑混合，用于生產(chǎn)混凝土、砂漿或者砌塊、墻板、地磚等建材制品，其流程如圖1所示。
其中，廢渣和固化劑的用量比控制在：15:85左右；
所用固化劑為：水泥熟料，采礦廢渣，水渣，煤矸石以及石膏的混合物；
向沙礫中添加固化劑，并用于拆遷后周邊新建公路路面基層鋪設(shè)，
其中，沙礫和固化劑的用量比控制在：86:14；
所用固化劑的主要成分為：水泥熟料，采礦廢渣，水渣，煤矸石以及石膏
將分揀所得渣土用于危房拆除后的回填，或者用于周邊新建公路的路基填料。
實驗例1建筑垃圾固化后的道路與傳統(tǒng)砂石路的對比分析
1、道路基層的對比分析
(1)原始的底基層施工方法是低基層壓實后，其壓實度達(dá)到93％，底基層是兩層200mm厚的二灰土(13：35：52)，上基層是二灰土碎石(1：2：7)。
施工期在60天以上，二灰土強度值0.8mpa，二灰土碎石強度值0.8～1.5mpa；二灰土在夏季養(yǎng)生期在14天時，達(dá)到強度值，二灰土碎石養(yǎng)生期在14天時，達(dá)到強度值，成本價格約80元/m2
(2)固化土的施工方法(建筑垃圾固化施工)是低基層壓實后，其壓實度達(dá)到93％，用200mm厚的固化土上基層。
固化土強度值3～4mpa，固化土夏季養(yǎng)生期在3～7天時，達(dá)到強度值。價格約64元/m2。
原始路基的上基層由于強度的限制，瀝青混凝土路面原路面結(jié)構(gòu)厚度為6cm。而固化土基層的瀝青混凝土路面可小于4cm。由于固化后的上基層強度高，4cm以下瀝青混凝土路面即可滿足道路使用需要。
1cm厚度的瀝青混凝土造價為15元/m2，原始瀝青混凝土路面成本為：6×15元/m2＝90元/m2，固化后瀝青混凝土路面成本為：4×15元/m2＝60元/m2。
2、效益分析
(1)經(jīng)濟(jì)分析：瀝青混凝土路面的用原始的修路方法造價162.78元/m2。而使用固化技術(shù)瀝青混凝土路面的造價124.69元/m2。每平方米可節(jié)約造價20％以上。原始的修路方法造價80元/m2；而固化土的施工方法造價64元/m2。每平方米可節(jié)約造價10％以上。合計節(jié)約工程造價30％以上。這僅僅是材料上節(jié)約的成本，建筑垃圾做固化路基處理，解決了堆放填埋的費用，節(jié)約了土地，保護(hù)了環(huán)境，將可產(chǎn)生無可限量的經(jīng)濟(jì)利益。
(2)效果分析：原施工方案維修老路時必須將上基層全部清理干凈，按工序施工，從新備料，這樣既產(chǎn)生道路垃圾又增加運力；而用土壤固化技術(shù)施工對上基層只需把破損的地方整理平整后，加入固化劑進(jìn)行固化便可。既節(jié)約了資源又節(jié)省運力。同時縮短施工時間。
以修建6000m2的道路為例，采用傳統(tǒng)方法修路(砂石路)和采用本發(fā)明建筑垃圾固化方法修路(固化路)的效益和性能分析分別如下表1、表2所示：
表1效益分析
表2性能分析
而由表1、表2的對照分析結(jié)果可知，相較于傳統(tǒng)的筑路施工方法而言，使用建筑垃圾固化后修筑固化路的方法，能夠有效降低筑路成本；同時，相較于傳統(tǒng)的砂石路而言，固化路修筑施工更為簡易，且施工時間段，所修筑的公路使用性能也要由于傳統(tǒng)的砂石路。
由此可以看出，本發(fā)明中將建筑垃圾固化后二次利用的方法是完全可行的，而且實際應(yīng)用所能夠達(dá)到的效果也是能夠滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，并且優(yōu)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)施工方法。同時，本發(fā)明方法不僅降低了施工的強度、縮短了施工的時間，而且不會再次產(chǎn)生難以處理的垃圾，同時也減少了建筑材料的使用，是一種實用、且值得廣泛推廣的新型建筑工藝方法。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。