物理科技生物学-PHYICA

旧建筑改建:拆迁废料正马天宇全家福在变成新的混凝土

化学 2021-10-25 00:02:37

阿诗玲·欧文,《地平线:欧盟研究与创新杂志》 法国Keey气凝胶公司可以通过从废弃混凝土中提取二氧化硅而不是使用新的二氧化硅,以大约一半的成本生产气凝胶隔热材料

信用:基伊气凝胶 一个研究小组发现,如果混凝土中四分之三的成分被回收,它也能发挥同样的作用

混凝土是由粒状材料制成的,如沙子和碎石——也称为骨料——用水泥浆粘合在一起

水泥由于其生产的化学性质和高加工温度而具有高的碳足迹,而骨料具有高的“资源足迹”,因为它们来自有限的自然资源

预计到2030年,全球建筑率将上升35%,研究人员正在寻找通过回收或使用其他材料来减少这两种足迹的方法

一个由意大利工程师领导的团队已经在现场改进了拆除废料的处理,并测试了在新混凝土中使用粉末和骨料的方法

“我们已经表明,在我们的预制混凝土构件中嵌入惊人比例的建筑和拆除废料是可能的,”博士说

安娜·帕拉博西是RINA工业咨询公司的土木工程师,也是该项目的协调人

该联盟成员——西班牙R& D公司Tecnalia和荷兰代尔夫特大学——先前的研究表明,推动旧混凝土在新混凝土中使用的极限是可能的,因此VEEP在此基础上进行了大规模建设,她补充道

尽管建筑和拆除废物经常被回收成用于道路基层或挖掘后回填的骨料,但欧洲每年产生的8.5亿吨废物中仍有很大一部分被填埋

整个欧洲的建筑和拆除废物的回收利用都有所增加,大多数国家都达到了2020年70%的回收率目标

然而,许多人通过增加其在道路基层和回填中的使用来做到这一点,而其他可能性,如再次在混凝土中使用它,仍未开发

回收废料最常见的第一步是将其粉碎,如有必要,将粉碎的材料通过磁选机去除任何钢筋

副总统团队想更进一步,只提取被拆除的混凝土,分成不同的部分

他们用自己开发的机器虹吸混凝土,打破混凝土中的水结合,产生干净的粗骨料和更细的颗粒

后者然后通过他们的第二台机器,在那里他们被加热,以消除水分和燃烧污染物,如木材和塑料

第二个过程产生了两股干净的气流——一股细粉和一股细集料

这种粉末可以替代混凝土中高达十分之一的水泥

抛物线

粗细骨料几乎可以完全替代砂石

拆迁废料被转化成新的混凝土,用于制造坚固的混凝土替代品、节能部件和气凝胶绝缘材料

信用:布兰登·霍根博姆/恩普拉什 它本质上是将混凝土分解并重新组装

耐久性 混凝土在强度和耐久性等测试中始终表现良好至关重要,对这一点的担忧限制了可使用的再生材料的百分比,各国的限制各不相同

研究小组发现,他们的混凝土,尽管含有75%的回收材料,但在机械性能和耐久性、吸水性等其他标准上表现良好

用再生混凝土粉代替5%的水泥,其性能实际上得到改善,研究人员希望将这一比例提高到10%

这种材料已被用于制造建筑翻新用的结构和非结构板材,这代表了欧洲超过一半的建筑活动

他们还发现了一家法国公司——基伊气凝胶——的废物出口,该公司用二氧化硅制造气凝胶隔热材料

该公司发现,通过从废弃混凝土中提取二氧化硅,而不是获得新的二氧化硅,它可以以大约一半的成本生产隔热材料

现在他们已经证明了这一概念,该团队已经为另一个名为冰山的项目提供了资金,以进一步开发该流程,例如加快流程的第二阶段——目前只能以每小时3吨的速度运行,而第一阶段每小时50吨——并开发质量保证

“梦想是有一个世界,在这个世界里,你可以在几个世纪里限制建筑环路中原始原材料和混凝土的使用,”博士说

抛物线

一个试图将拆迁废料回收成新建筑材料的团队的目标是完全不使用新的混凝土

在这种情况下,他们成功地制造了保护建筑物免受极端温度影响的外墙板,以及用于内部供暖的辐射天花板

该小组由意大利国家研究委员会的科学家领导,转向地质聚合物水泥,这种材料最早开发于20世纪70年代,自20世纪90年代以来,由于人们越来越担心常用硅酸盐水泥的能源足迹,这种材料引起了新的兴趣

尝试 在一个名为InnoWEE的项目中,科学家们对不同的拆除废物组合进行了实验,发现他们可以在地质聚合物中嵌入不同的回收混凝土、砂浆和砖的混合物,以大约相同的成本制造出性能与水泥面板一样好的面板

由再生混凝土制成的面板可以为建筑物提供隔热

信用:Matteo Panizza/Sergio Tambrini 回收的废料占面板重量的一半,即使不同废料的比例发生变化,面板仍保持坚固

“这是一个优势,因为在真正的拆除中,人们无法精确控制混凝土、砖块等的比例,”博士说

Adriana Bernardi,项目协调员

据Dr

贝尔纳迪

辐射板带有可传导热水或冷水的细管道,用于天花板取暖或制冷

地质聚合物材料善于导热,因此在这种应用中效果很好

研究人员Dr

Matteo Panizza

“这是循环经济和绿色经济:让我们回收,让我们使用比波特兰水泥更可持续的东西进行回收,让我们使用这些产品来降低建筑能耗

" “我们终于意识到了一种有竞争力的材料,但它具有我们想要的所有绿色方面,”博士说

贝尔纳迪

然而,在这种创新被用于建筑之前,还有一段路要走

该项目将一种材料——嵌入回收废物的地质聚合物——在实验室中进行实验,并通过了该领域实验建筑的测试

但在一些国家,如意大利,建筑法规还不允许使用地质聚合物,因为缺乏支持标准

欧洲各地已经允许使用再生混凝土作为新拌混凝土的骨料,但谨慎程度各不相同,最大百分比率可以从0%到50%不等,具体取决于各个国家的建筑法规

欧洲水泥研究院在2015年发布的一项生命周期分析发现,是将压碎的混凝土运送到路基,还是用新的混凝土将其升级,取决于运输距离、处理旧混凝土所涉及的能量以及附近有多少天然砾石等因素

但是这两个项目都做了生命周期分析,他们说这证明了他们的产品比传统混凝土有更低的碳足迹

博士说,通过使用便携式机器在现场处理废物

副总统办公室将运输成本降至最低

同时,博士说

贝尔纳迪,“地质聚合物需要非常低的能量

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/huaxue/2742.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~