二十五塊材料全部來(lái)自建筑“垃圾”世界最小碳足跡混凝土人行天橋落成

世界首座全部由建筑垃圾構(gòu)成的人行天橋在瑞士弗里堡的智能生活實(shí)驗(yàn)室宣布正式落成。

該人行天橋?qū)挾冗_(dá)10米，由25塊混凝土建造而成，但卻沒(méi)有進(jìn)行過(guò)澆筑。值得注意的是，建造它的混凝土塊全部來(lái)自被拆除的建筑廢棄物。

該項(xiàng)目由洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成，該團(tuán)隊(duì)成員大部分都來(lái)自洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院建筑、土木與環(huán)境工程學(xué)院。

洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院終身助理教授兼結(jié)構(gòu)探索實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人科倫丁·弗特說(shuō)：“由于各種顧慮，人們對(duì)重新使用混凝土猶豫不決。但我們想表明這些擔(dān)憂在很大程度上是沒(méi)有根據(jù)的，選擇用再利用的混凝土塊與新材料一樣可靠和有用?！?p>

弗特多年來(lái)一直在研究循環(huán)經(jīng)濟(jì)在建筑行業(yè)的潛在應(yīng)用。最初著眼于金屬，現(xiàn)在則開(kāi)始將注意力轉(zhuǎn)向混凝土。

據(jù)悉，為了使人行天橋落成典禮順利結(jié)束，項(xiàng)目工程師提前完成了對(duì)新結(jié)構(gòu)的負(fù)載測(cè)試。

洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院博士后研究員瑪萊娜·巴斯蒂安·馬塞是該項(xiàng)目的重要參與者。她介紹道，“我們給了自己兩個(gè)月的時(shí)間在該地區(qū)尋找源建筑以及有興趣與我們合作的拆遷公司。”

事實(shí)上，這是一件很困難的事，因?yàn)橹貜?fù)使用混凝土往往意味著需要承擔(dān)額外的風(fēng)險(xiǎn)。即使該團(tuán)隊(duì)能夠快速有效地證明該程序是安全的，尋求合作依舊耗費(fèi)了他們大量的時(shí)間。最終，一家名為Diamcoupe的拆遷公司接受了這一委托。

Diamcoupe被要求翻新一座建造不足10年的建筑物，而這是采購(gòu)可行的混凝土塊的絕佳機(jī)會(huì)。“我們要求Diamcoupe將混凝土切割成我們需要的尺寸，每塊混凝土大概20厘米厚，并為我們的預(yù)備的拱橋電纜鉆孔?！瘪R塞表示。

在從建筑拆除現(xiàn)場(chǎng)獲取到足夠的混凝土塊后，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始籌備把這些材料整合在一起。此時(shí)，一個(gè)巨大的困難出現(xiàn)了。

由于這些混凝土塊都是現(xiàn)場(chǎng)切割而成的，材料屬性并不在考慮范圍內(nèi)，這就導(dǎo)致混凝土的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量可能各不相同，這也意味著傳統(tǒng)的澆筑混凝土方法并不適用該人行天橋。

為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，結(jié)構(gòu)探索實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的計(jì)算機(jī)程序。該程序可以自動(dòng)執(zhí)行從給定庫(kù)存中選擇回收元素的過(guò)程，從而找到一種基于利用現(xiàn)有混凝土截面的新建造手段，并最大限度地減少新結(jié)構(gòu)的碳足跡。

最終，為了有效地再利用混凝土并保證其牢固性，他們決定將該建筑設(shè)計(jì)成拱門結(jié)構(gòu)?！肮伴T實(shí)際上是重新利用混凝土砌塊的理想結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種材料只受到壓縮力的影響?！瘪R塞解釋道。

此外，該團(tuán)隊(duì)在混凝土塊結(jié)合的某些地方添加了砂漿，以消除尺寸上的細(xì)微差異，這在任何物體被重復(fù)使用時(shí)都是不可避免的。

該項(xiàng)研究對(duì)于拆遷公司來(lái)說(shuō)，或許是一個(gè)巨大的福音。因?yàn)槠駷橹?，拆遷公司在建筑行業(yè)一直處于不受重視的地位，但是在這種循環(huán)利用方式下，拆遷公司將搖身一變成為生產(chǎn)商，并為新建筑提供可用的廢棄材料。

另一方面，該項(xiàng)目也是對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的行動(dòng)呼吁?！跋胂笠幌?，如果那里的每一個(gè)過(guò)時(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)都被切成塊并用來(lái)滿足全球?qū)π禄炷恋囊恍┬枨?。這將是朝著解決一些最緊迫的氣候變化挑戰(zhàn)邁出的一大步。”弗特表示。

據(jù)了解，該建筑是目前世界上最小碳足跡的混凝土人行天橋，因?yàn)闆](méi)有其他的人行橋像其一樣使用建筑廢料。

談及該項(xiàng)研究的初衷，弗特介紹道：“瑞士的大多數(shù)建筑都是用混凝土建造的，生產(chǎn)這種原材料的二氧化碳排放量占人類活動(dòng)二氧化碳排放量的7%。更重要的是，混凝土占拆除廢物的50%?！?/p>

當(dāng)建筑材料達(dá)到其使用壽命時(shí)，通常會(huì)被分解成礫石或顆粒以形成可回收的形式，而這將會(huì)消耗大量的熱量。

“但如果我們將其改為切割成混凝土塊的方式，并對(duì)其進(jìn)行回收利用，我們既可以避免生產(chǎn)更多混凝土的需要，又可以消除建筑垃圾。這個(gè)過(guò)程的碳排放量不一定為零，但會(huì)大幅減少。我們將推遲對(duì)過(guò)時(shí)混凝土進(jìn)行降級(jí)循環(huán)的需要?！?/p>

基于對(duì)減少碳足跡的幫助，該團(tuán)隊(duì)獲得了來(lái)自種子基金的資助，從而為團(tuán)隊(duì)的研究工作提供了全新視野角度。弗特表示，下一步團(tuán)隊(duì)將研究導(dǎo)致建筑物過(guò)時(shí)的因素以及有助于重復(fù)使用過(guò)時(shí)建筑組件的建筑特征。（綜合整理報(bào)道）（編輯/諾伊克）