“如何提高混凝土的可持續(xù)性”是建筑行業(yè)一直以來(lái)關(guān)注的話題,與此同時(shí),在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)噸建筑垃圾這一問(wèn)題也備受關(guān)注。這是一個(gè)日益嚴(yán)重且亟待解決的問(wèn)題,因此業(yè)內(nèi)專家開(kāi)始探討有關(guān)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的解決方案。
畢竟,被消耗和浪費(fèi)的資源總量正在迅速地超過(guò)地球可再生資源的數(shù)量。
為了證明這一觀點(diǎn),非營(yíng)利組織全球足跡網(wǎng)絡(luò)(Global Footprint Network)將每個(gè)國(guó)家的資源消耗量與整個(gè)地球的資源總量作了對(duì)比。其中,美國(guó)的資源消耗量需要至少5.1個(gè)地球總資源,位居榜首。緊隨其后的是澳大利亞和俄羅斯,分別需要4.5和3.4個(gè)地球資源的總和。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案能夠幫助各行各業(yè)消除和減少資源的浪費(fèi)及污染,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)廢舊材料的再利用。
作為建筑行業(yè)的從業(yè)者們應(yīng)該如何為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)做出貢獻(xiàn)呢?
最好的方式就是從頭開(kāi)始
然而,這種方法也不是所有的專家都愿意采用,畢竟存在很大阻礙,一時(shí)也很難改變。美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)在2021年對(duì)美國(guó)地區(qū)進(jìn)行的一項(xiàng)研究中指出了其中一些阻礙的原因:
更重要的是,循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法專注于從施工開(kāi)始就避免浪費(fèi),從而更大限度地減少?gòu)U料處理的成本,最終能夠幫助建筑團(tuán)隊(duì)節(jié)省資金。
通常邁出第一步是非常具有挑戰(zhàn)性的,且一旦這個(gè)方法被標(biāo)準(zhǔn)化,那所有類似的問(wèn)題都將迎刃而解。
(2)使用可拆解設(shè)計(jì)方法
采用可拆解設(shè)計(jì)(DfD)的方法,能夠減少堆積在路邊的建筑廢料。這個(gè)方法強(qiáng)調(diào)從建筑實(shí)施開(kāi)始之前的設(shè)計(jì)和規(guī)劃就考慮好如何將其拆解,以便使材料可以重新用于未來(lái)的建筑。
但DfD尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化,以下是關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)它的一些指南:
通過(guò)上述方法,建筑團(tuán)隊(duì)不僅可以在清除廢料上節(jié)省一筆開(kāi)支,同時(shí)還可以減少整個(gè)項(xiàng)目對(duì)于環(huán)境的負(fù)面影響。既不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的資源浪費(fèi),還有助于減少未來(lái)原材料的消耗。
選擇合適的材料很關(guān)鍵
循環(huán)經(jīng)濟(jì)的解決方案是采用替代燃料??梢允褂霉I(yè)副產(chǎn)品,如廢舊輪胎,讓即將進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的材料被再利用的同時(shí)又提供了碳密集度較低的燃料。
另外,水泥生產(chǎn)商也可以使用廢料或者生物燃料來(lái)代替。如果有越來(lái)越多的生產(chǎn)商選擇使用這種方法,那么可能會(huì)在2050年之前,將全球生產(chǎn)水泥所產(chǎn)生的碳排放量減少9%。
通常,來(lái)自其他行業(yè)的副產(chǎn)品,如粉煤灰和磨粒高爐爐渣,輔助膠凝材料(SCMs)是業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的首選解決方案之一。它們不僅可以部分取代混凝土中使用的水泥,同時(shí)還具備諸多優(yōu)勢(shì):
當(dāng)然,這完全取決于在何種情況下使用SCMs。每種SCMs都有自己特定的屬性,而且它們并不是與每種類型的混凝土拌合物都兼容。
凱頓國(guó)際的技術(shù)總監(jiān)Alireza Biparva先生近期在《國(guó)際混凝土工廠》雜志中發(fā)表了一篇關(guān)于?“將輔助膠凝材料(SCMs)與減滲外加劑(PRAs)相結(jié)合,以產(chǎn)生更具可持續(xù)性的建筑”的文章*。
SCMs和PRAs都需要混凝土中有限的氫氧化鈣來(lái)激活,如果施工人員不夠?qū)I(yè),就可能會(huì)在應(yīng)用的過(guò)程中導(dǎo)致這兩種材料的性能欠佳。但是SCMs無(wú)法避免地要使用氫氧化鈣,那么就只能盡量選用不需要?dú)溲趸}激活的PRAs。例如凱頓國(guó)際的KIM?混凝土防水外加劑,其有效成分就只會(huì)與水及未水化的水泥顆粒產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。
這一切都表明,雖然SCMs是非常專業(yè)的可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案,但仍需要謹(jǐn)慎選擇和應(yīng)用。
(2.2)還有一種外加劑值得一試
就是Hard-Cem?整體硬化外加劑,能讓混凝土變得更加耐磨損和耐侵蝕。
這種材料具有獨(dú)特的化學(xué)微觀結(jié)構(gòu),可以彌補(bǔ)混凝土中水泥漿的不足。將Hard-Cem?添加到水泥中使其變得更加堅(jiān)韌和穩(wěn)定,還增強(qiáng)了其抗變形能力。同時(shí)避免了為增加混凝土強(qiáng)度而加入額外的水泥。
混凝土本身可以回收利用
混凝土是全球第二大被廣泛使用的材料,因此如何重復(fù)利用混凝土本身是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。像其它任何材料一樣都有使用壽命,混凝土材料制成的建筑也終將會(huì)被拆除。
但我們可以將混凝土拆除并分解成再生混凝土骨料。這些再生混凝土骨料大部分適用于路面建造,也可以添加到混凝土拌合物中,用于建造新的混凝土結(jié)構(gòu)。
確保使用正確的防水材料
當(dāng)然,在生產(chǎn)再生混凝土骨料時(shí),需要進(jìn)行各種質(zhì)量把控,并非所有的混凝土都可以回收利用,只有沒(méi)被污染的混凝土才可以被回收。因此,還需要去除混凝土中的其它材料,如:鋼筋、瀝青、粘土、氯化物、玻璃、石膏板等等。
同時(shí),在選用混凝土防水材料方面也要格外注意,因?yàn)樵S多在表面應(yīng)用的防水產(chǎn)品(如傳統(tǒng)防水材料)都含有瀝青等原油產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的使用就會(huì)妨礙混凝土的正常回收。
這就是為什么推薦采用KIM混凝土防水外加劑這樣綠色環(huán)保的防水材料,它既可以保護(hù)混凝土免受進(jìn)水威脅,同時(shí)還能確?;炷量梢员换厥赵倮?。
*文章原文(P60-P62):https://www.cpi-worldwide.com/us/flips/2022/3