探讨可回收混凝土的可能性

探讨可回收混凝土的可能性插图 SOS Children’s Villages Lavezzorio Community Center / Studio Gang. Image Cortesia de Studio Gang

    混凝土早在罗马时代就被用于各种规模的建筑,在当代的建筑中,混凝土更是作为不可或缺的的元素普遍存在于各类建筑中。事实上,由于其多功能性、耐受性、可操作性、可及性和美观性等因素,混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料。同时,其制造产业也是大气污染的主要污染源之一,这主要是因为此类工业排放的二氧化碳约占全球二氧化碳排放总量的8%。

    除了大规模的生产外,混凝土也是一种极其坚硬的材料,由水泥、水、石头和砂组成。因此,在建筑拆除后,能否继续使用废弃的混凝土,避免它仅仅作为废品填埋于垃圾场呢?

    探讨可回收混凝土的可能性插图1 Capela de Campo Bruder Klaus / Peter Zumthor. Image © Samuel Ludwig

    这个问题的答案是肯定的 - 即使它解释起来不是非常的简单,但是使用混凝土废料来制造新的结构部件,并保持混凝土的强度和抗性等基本品质是可能的。首先必须了解,沙石作为混凝土的必备材料之一,其开采过程对环境造成了巨大影响,即使它们在当地开采的。虽然水泥在生产过程中排放的二氧化碳量与生产类似材料所产生的二氧化碳量相比最大,但通过减少砾石和采沙来节约自然资源就已经是一个巨大的环境收益了,特别是当我们考虑到世界上每天生产的混凝土量和所需开采的沙石量之后。

    探讨可回收混凝土的可能性插图2 Blade House / Takt Studio. Image © Shantanu Starick

    在实际生活中,在拆除建筑结构后,可以在特殊机器中粉碎废弃混凝土,并以大小将碎块分类。钢筋等金属也可以在这个过程中通过大型磁铁吸附被回收。而一些含有污染物质(如颜料、硫酸钙、氯化物和油)的混凝土则不能作为原料被回收。在原材料可用时,最有效的回收方法是在建筑工地上对材料进行粉碎,从而降低建筑成本,也降低在将材料运输时产生的污染。

    探讨可回收混凝土的可能性插图3 © Coastal Girl / Shutterstock

    约 60% 的压碎物可用于之后的回收循环过程(回收材料的使用范围比新材料的使用范围有限)。这些碎块可用作铺设道路的基础材料。此外,粉碎机产生的的碎石也可以根据建筑项目中指定的碎石大小要求而取代新混凝土中的砾石。换句话说,混凝土碎块代替了天然石头。 现在已经有一些相关的法律规定涉及了回收混凝土的使用和加工的重要考虑因素。例如,德国结构混凝土委员会(DAfStb)准则规定,回收碎块的使用比例限制在45%。然而,2006年,瑞士的材料测试表明,即使使用90%以上的回收废料,也能生产出高质量的新混凝土。[1] 并且所得混凝土的结构特性与传统混凝土非常相似。

    探讨可回收混凝土的可能性插图4 Peter Craven [CC BY]

    虽然重复利用废弃混凝土碎块来生产新混凝土结构的想法值得称道,但必这并不代表材料回收的封闭循环(即不能无限使用回收材料),因为新结构不能仅仅使用旧的混凝土材料,添加新的混凝土材料在新结构的建造过程中依然不可或缺。事实上,在瑞士进行的研究表明,使用回收的沙石生产混凝土可以节约非生物原料(如碎砂),但如果由于材料中空隙较大,可能导致使用更多的新水泥,也会加剧能源消耗和温室气体排放。 [1]

    探讨可回收混凝土的可能性插图5 Ningbo Historic Museum / Amateur Architecture Studio. Image © Evan Chakroff

    探讨可回收混凝土的可能性插图6 Hanil Visitors Center & Guest House / BCHO Architects. Image © Yong Gwan Kim

    当我们研究可持续性主题时,最重要的是去了解影响最终结果的变量和因素。现在,有许多研究人员专注研究如何使混凝土成为更可持续的材料。每天都有新的研究出现,这些研究罗列了许多可能的回收方案,其中包括直接回收废弃混凝土、更加可持续性的混凝土原料配比,和混凝土生产过程中过程减少对环境的伤害等等。

    注释
    [1] Hillebrandt,,Annette;Riegler-Floors,,Petra;Rosen, Anja; Seggewies, Johanna-Katharina,回收手册:建筑作为材料来源。版本详细信息:2019出版

    校对:Lilly Cao
    翻译:程思远

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