
“如何提高混凝土的可持續性”是建筑行業一直以來關注的話題,與此同時,在全球范圍內產生的數百萬噸建筑垃圾這一問題也備受關注。這是一個日益嚴重且亟待解決的問題,因此業內專家開始探討有關循環經濟的解決方案。
畢竟,被消耗和浪費的資源總量正在迅速地超過地球可再生資源的數量。
為了證明這一觀點,非營利組織全球足跡網絡(Global Footprint Network)將每個國家的資源消耗量與整個地球的資源總量作了對比。其中,美國的資源消耗量需要至少5.1個地球總資源,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個地球資源的總和。
循環經濟解決方案能夠幫助各行各業消除和減少資源的浪費及污染,同時還能實現廢舊材料的再利用。
作為建筑行業的從業者們應該如何為實現這一目標做出貢獻呢?
最好的方式就是從頭開始

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,一時也很難改變。美國土木工程師協會在2021年對美國地區進行的一項研究中指出了其中一些阻礙的原因:
更重要的是,循環經濟方法專注于從施工開始就避免浪費,從而更大限度地減少廢料處理的成本,最終能夠幫助建筑團隊節省資金。
通常邁出第一步是非常具有挑戰性的,且一旦這個方法被標準化,那所有類似的問題都將迎刃而解。
(2)使用可拆解設計方法
采用可拆解設計(DfD)的方法,能夠減少堆積在路邊的建筑廢料。這個方法強調從建筑實施開始之前的設計和規劃就考慮好如何將其拆解,以便使材料可以重新用于未來的建筑。
但DfD尚未完全標準化,以下是關于如何實現它的一些指南:
通過上述方法,建筑團隊不僅可以在清除廢料上節省一筆開支,同時還可以減少整個項目對于環境的負面影響。既不會產生過多的資源浪費,還有助于減少未來原材料的消耗。
選擇合適的材料很關鍵

循環經濟的解決方案是采用替代燃料。可以使用工業副產品,如廢舊輪胎,讓即將進入垃圾填埋場的材料被再利用的同時又提供了碳密集度較低的燃料。
另外,水泥生產商也可以使用廢料或者生物燃料來代替。如果有越來越多的生產商選擇使用這種方法,那么可能會在2050年之前,將全球生產水泥所產生的碳排放量減少9%。

通常,來自其他行業的副產品,如粉煤灰和磨粒高爐爐渣,輔助膠凝材料(SCMs)是業內專業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,同時還具備諸多優勢:
當然,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。
凱頓國際的技術總監Alireza Biparva先生近期在《國際混凝土工廠》雜志中發表了一篇關于?“將輔助膠凝材料(SCMs)與減滲外加劑(PRAs)相結合,以產生更具可持續性的建筑”的文章*。
SCMs和PRAs都需要混凝土中有限的氫氧化鈣來激活,如果施工人員不夠專業,就可能會在應用的過程中導致這兩種材料的性能欠佳。但是SCMs無法避免地要使用氫氧化鈣,那么就只能盡量選用不需要氫氧化鈣激活的PRAs。例如凱頓國際的KIM?混凝土防水外加劑,其有效成分就只會與水及未水化的水泥顆粒產生化學反應。
這一切都表明,雖然SCMs是非常專業的可持續循環經濟解決方案,但仍需要謹慎選擇和應用。
(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。
這種材料具有獨特的化學微觀結構,可以彌補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韌和穩定,還增強了其抗變形能力。同時避免了為增加混凝土強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,因此如何重復利用混凝土本身是一個關鍵問題。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構。
確保使用正確的防水材料

當然,在生產再生混凝土骨料時,需要進行各種質量把控,并非所有的混凝土都可以回收利用,只有沒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,在選用混凝土防水材料方面也要格外注意,因為許多在表面應用的防水產品(如傳統防水材料)都含有瀝青等原油產品,這些產品的使用就會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保的防水材料,它既可以保護混凝土免受進水威脅,同時還能確保混凝土可以被回收再利用。

*文章原文(P60-P62):https://www.cpi-worldwide.com/us/flips/2022/3