在建筑節(jié)能領(lǐng)域，外墻外保溫技術(shù)作為建筑節(jié)能外圍護結(jié)構(gòu)保溫的主要技術(shù)已成為共識，但是此系統(tǒng)產(chǎn)品需消耗大量的能源和資源，它所采用的保溫材料主要是聚苯板和聚氨酯，根據(jù)計算，每生產(chǎn)1噸聚苯板需要消耗約2噸的原油，每生產(chǎn)1噸合成聚氨酯的主要原料異氰酸酯，所消耗的石油化工原料約為2噸。同時，外墻外保溫系統(tǒng)配套的干拌砂漿產(chǎn)品也需要消耗大量的水泥和天然砂石，水泥生產(chǎn)消耗大量資源和能源，2005年全國水泥產(chǎn)量10.38億噸，消耗8億多噸石灰石和4億噸標準煤。2005年，全國生產(chǎn)混凝土和砂漿使用天然砂有20多億噸，采掘天然砂，破壞河道，影響河堤的防洪，危害生態(tài)環(huán)境。與此同時，我國又存在大量的廢聚苯乙烯塑料、廢聚酯塑料、廢橡膠輪胎、廢紙、粉煤灰、尾礦砂、鋼渣和高爐礦渣等固體廢棄物，占用大量土地，嚴重污染環(huán)境，僅2004年全國工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量就為12億噸。因此，以固體廢棄物為原料開發(fā)外墻外保溫系統(tǒng)，生產(chǎn)能耗低，利用大量的固體廢棄物，符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的要求，是外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展方向。
北京振利高新技術(shù)有限公司以“減少垃圾生成量，減少能源消耗量”為企業(yè)使命，致力于固體廢棄物在外墻外保溫產(chǎn)品體系中的綜合利用技術(shù)研究，對廢聚苯板、廢聚酯塑料、粉煤灰、尾礦砂、廢橡膠輪胎和廢紙進行了深入的研究。在保溫材料方面，開發(fā)了大量利用粉煤灰和廢聚苯顆粒的“ZL膠粉聚苯顆粒外墻外保溫材料”和利用廢聚酯塑料的“再生聚氨酯外墻外保溫材料”。其中“ZL膠粉聚苯顆粒外墻外保溫材料”在2002年被國家科技部認定為國家火炬計劃項目和國家重點推廣新產(chǎn)品，“再生聚氨酯外墻外保溫材料”在2004年榮獲國家重點新產(chǎn)品證書。在配套干拌砂漿產(chǎn)品方面，開發(fā)了大量利用粉煤灰、尾礦砂、廢橡膠顆粒和廢紙纖維的外墻外保溫體系干拌砂漿產(chǎn)品，每種干拌砂漿產(chǎn)品中固體廢棄物的利用率都在30％以上（最高達81％），每種外墻外保溫系統(tǒng)中固體廢棄物的利用率都在50％以上。
一、廢聚苯顆粒
廢聚苯顆粒是由廢棄聚苯乙烯泡沫塑料粉碎而成。聚苯乙烯泡沫塑料具有優(yōu)良的耐沖擊緩沖性質(zhì)、強度韌性、絕熱性質(zhì)、抗酸堿能力，以及質(zhì)輕、防水、防細菌等功能，其外觀清潔易著色、易分辨、易成型，因而被廣泛用于儀表電子、建筑等行業(yè)的隔熱、保溫、防震、包裝等方面。但是，聚苯乙烯泡沫塑料又因為難以降解，廢棄后會造成“白色污染”。如果對其回收利用，控制好廢聚苯顆粒的粒度和容重，使其符合JG158-2004《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》中對聚苯顆粒性能指標的要求，可以替代原發(fā)聚苯顆粒作為膠粉聚苯顆粒外墻外保溫材料的輕骨料，占膠粉聚苯顆粒保溫材料體積的80％以上。廢聚苯顆粒作為膠粉聚苯顆粒外墻外保溫材料的輕骨料，不僅可以消除“白色污染”，而且具有顆粒級配好、多棱角易于被漿料包裹、施工性好、價格低廉等原發(fā)聚苯顆粒所不具備的優(yōu)點。
二、廢聚酯塑料
聚酯塑料是一種通用的高分子材料，主要用來制造纖維、薄膜和玻璃瓶。若以聚酯生產(chǎn)及加工過程中產(chǎn)生3%%～5%%的廢料計算，全國每年產(chǎn)生聚酯廢料可達3.5～5.9萬噸。特別是聚酯用作包裝材料后，幾乎全部成為垃圾廢料，這些廢棄聚酯塑料若不進行有效處理，會對環(huán)境造成污染。通過回收利用可用來生產(chǎn)硬泡聚氨酯白料。
三、粉煤灰
粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤粉鍋爐排出的工業(yè)廢渣，它是一種大宗工業(yè)廢料，目前已累計堆存10億噸以上，不僅占用了大量的土地，而且污染空氣和堆積處的地下水源，對環(huán)境的危害很大，但是粉煤灰又是一種具有潛在火山灰活性的物質(zhì)，顆粒很細，能為建材工業(yè)所用。粉煤灰通常70％以上是由氧化硅、氧化鋁和氧化鐵組成，典型的粉煤灰中還有鈣、鎂、鈦、硫、鉀、鈉和磷的氧化物。粉煤灰中另一重要的化學(xué)組成為未燃碳份，這些未燃碳份對粉煤灰的應(yīng)用影響非常大。用于干拌砂漿的粉煤灰應(yīng)符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的有關(guān)指標要求，并應(yīng)嚴格控制燒失量指標。水泥—粉煤灰體系的實驗研究表明，隨著粉煤灰摻量的增加，體系的需水量降低，硬化砂漿的抗壓強度降低，抗折強度在粉煤灰摻量小于60％時提高，大于60％后降低，壓折比降低。對硬化砂漿X射線粉晶衍射分析和掃描電子顯微鏡觀察表明，粉煤灰中莫來石、石英和磁鐵礦等晶體相沒有發(fā)生反應(yīng)，只是玻璃球體與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣在界面處發(fā)生反應(yīng)，提高了體系的抗折強度，粉煤灰在砂漿中主要起細填料的作用。干拌砂漿中細填料主要為重鈣粉，占10％～40％。重鈣粉是由優(yōu)質(zhì)的石灰石經(jīng)過粉磨而成，生產(chǎn)過程中需要耗費大量的電能，并帶來粉塵污染。隨著石灰石資源的日益短缺和能源的緊張，重鈣粉的制造成本不斷增加，粉煤灰作為干拌砂漿的細填料替代重鈣粉，不僅可以消除粉煤灰堆積帶來的環(huán)境污染，減少生產(chǎn)重鈣粉的資源和能源消耗，而且粉煤灰具有火山灰活性，可以替代部分水泥，并能提高砂漿的抗開裂能力。
四、尾礦砂
尾礦是采礦企業(yè)在一定技術(shù)經(jīng)濟條件下排出的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，2000年以前，我國礦山產(chǎn)出的尾礦總量為50.26億噸，其中鐵礦尾礦量為26.14億噸。尾礦占全國固體廢料的1/3左右，但尾礦綜合利用率僅為8.2%%左右，尾礦排入河道、溝谷、低地，污染水土大氣，破壞環(huán)境，乃至造成災(zāi)害。礦山尾礦堆存場所還占用了大量農(nóng)田、林地，對環(huán)境也有一定污染。隨著國家加強環(huán)境保護和土地管理，尾礦的治理和利用已成為必須解決的迫切問題，但是只回收有價值尾礦仍然處理不了剩下的大量尾礦，只有將尾礦作為建筑材料利用才是最根本的出路。通過對鐵礦尾礦砂進行尾礦砂的顆粒級配、含泥量和泥塊含量、松散堆積密度和壓實堆積密度、堅固性、集料堿活性等性能指標的測試，表明鐵礦尾礦砂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，顆粒級配合理，完全符合GB/T14684—2001《建筑用砂》規(guī)定各項指標，可以作為干拌砂漿用砂。
五、廢橡膠顆粒
廢橡膠顆粒是由廢舊汽車輪胎粉碎而成的。廢舊輪胎由于難以降解，容易燃燒，堆積占用大量土地，形成安全隱患，造成嚴重的環(huán)境污染。2005年，我國廢舊輪胎達到了1.2億條，并以每年12％的速度增加，如何有效利用廢舊輪胎，防止污染，目前已成為一個世界性難題。研究表明，由廢舊輪胎粉碎得到廢橡膠顆粒，用其代替粗砂骨料應(yīng)用于水泥基材料后，工作性、變形性能、抗裂性、抗凍性能均能得到改善，同時還具有防滑、消聲、隔熱等一系列優(yōu)異性能。外墻外保溫面磚飾面系統(tǒng)的面層防護砂漿要求施工性好，粘結(jié)強度高，耐水性好，收縮率小，厚抹灰無裂紋。其中為了解決其要求的厚抹灰無裂紋指標，需要添加具有柔韌性的輕骨料，以提高砂漿的柔韌性。采用廢橡膠顆粒替代面層防護砂漿的部分骨料進行試驗結(jié)果表明：隨著廢橡膠顆粒摻量的增加，砂漿的壓折比降低，柔韌性提高，但是同時砂漿的粘結(jié)強度也降低，因此，面層防護砂漿中摻加適量的廢橡膠顆?？梢蕴岣呖归_裂性能。
六、廢紙纖維
廢紙纖維是由廢舊報紙、書刊、包裝用紙等廢紙破碎而成，廢紙是一種產(chǎn)量很大的固體廢棄物資源，采用填埋處理浪費大量的人力、物力，而且還污染環(huán)境。同時廢紙纖維因具有吸水性，可以起保水作用，在非裝飾面層砂漿中，可以替代木質(zhì)纖維。試驗表明，等量的廢紙纖維替代木質(zhì)纖維后，保溫膠粉施工性沒有變化，濕表觀密度、干表觀密度、抗壓強度和導(dǎo)熱系數(shù)均有適量增大，廢紙纖維可以替代砂漿中的價格昂貴的木質(zhì)纖維。
北京振利高新技術(shù)有限公司開發(fā)的大量利用固體廢棄物的外墻外保溫系統(tǒng)，至今已累計在全國2000萬平方米的外墻保溫工程中得到應(yīng)用，其中僅2006年1～10月，就利用固體廢棄物粉煤灰9365.38噸，尾礦砂8388.81噸，廢聚苯顆粒23432.4立方米，廢橡膠顆粒524.98噸，廢紙纖維173.00噸。在外墻外保溫和干拌砂漿行業(yè)中大量利用固體廢棄物，完全符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的要求，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。黃振利 張盼
