卡利亚里的圣埃利亚体育场。

近年来,世界混凝土的研究和发展发生了深刻的变化。虽然20世纪最后几十年的特点是关注新型和日益高性能的材料,但在新千年,人们已经决定性地转向了减少环境影响、提高可持续性和推进循环经济等重大主题。

我在研发部门工作多年,亲眼目睹了不断变化的动态,特别是通过在实验室开发的项目HeidelbergCement子公司意大利水泥公司在贝加莫的总部188bet金宝搏海德堡水泥公司的总体目标是,到2025年,每吨水泥的净二氧化碳排放量比1990年减少30%。

二次原料的再利用

为了实现这一雄心勃勃的目标,并根据适用于新建筑混凝土生产的法定环境标准,意大利水泥公司近年来一直专注于二次原材料的再利用。

作为一个有趣研究项目的行业合作伙伴,意大利水泥与其预拌混凝土子公司一起研究了这种方法的基本原理Calcestruzzi.该项目由卡利亚里大学土木、环境和建筑工程系(科学主任Luisa Pani)发起,由撒丁岛研究和技术开发机构Sardegna Ricerche资助,资金来自欧洲区域发展基金(ERDF)的区域业务计划(ROP)。

MEISAR该项目涉及广泛的实验活动,包括选择性拆除卡利亚里的部分旧圣埃利亚体育场,并对产生的碎片进行分类。在开发用于新体育场建设的新结构混凝土时,对其后续的可重用性(作为次要原材料)进行了评估。

我发现这一研究领域令人着迷,因为它不仅可以减少天然原材料的消耗,而且还鼓励我们引入新的生产工艺,以确保这些新产品具有最高质量。

凤凰浴火重生

对我个人来说,MEISAR项目意义重大,因为除了对当地球迷的情感意义外,它还基于高度科学的发现,这肯定有助于改善混凝土中二级原材料的使用。原则上,新体育场——就像传说中的凤凰——将(至少部分)从旧体育场的混凝土中升起。

i.lab,意大利水泥总部位于贝加莫的188bet金宝搏km - tro Rosso。

我故意使用“部分”一词:意大利法律规定,公开招标必须包含至少5%的二级原材料(按重量计算)。根据目前的建筑技术标准(在意大利),结构混凝土中的天然骨料可被再生粗骨料取代,最多可达30%。MEISAR项目对结构混凝土的研究结果也得到了广泛的国际研究的证实,表明可以在不降低建筑材料性能特征的情况下提高这一比例。

再生骨料

再生骨料的性能与残余砂浆(颗粒周围)的数量有关,这反过来又与待拆除混凝土的质量和保存状态有关——我们称之为“母亲”。MEISAR项目还旨在评估再生骨料性能(符合当前欧洲UNI12620标准)与“母混凝土”之间的关系。

为此,旧体育场的两个结构元素被选择性地拆除(第二环的支撑梁以及支撑叉及其基础块),以确保从拆除时刻起的完全可追溯性。在拆除之前,对这些元素进行了一系列分析,以确定母混凝土的特性(碳测试、压缩测试、拉伸测试、岩石分析),然后确定这些初始特性对由再生骨料制成的新混凝土性能的影响程度。

新型混凝土专用混合料

值得一提的是,新混凝土的配方是为了优化其最终性能而开发的,考虑到拆除产生的骨料及其特性。换句话说,这些不是标准配方,而是由意大利水泥的i.实验室为此目的创造的特殊混合物,该公司在这里进行创新的研发活动。

其结果是,结构混凝土在力学性能上与用主要原材料制成的混凝土完全没有区别,即使它们含有80%的二次原材料——远远高于现行法律规定的30%的上限。

这意味着在监管层面仍有很大的回旋余地,以进一步减少自然资源的消耗和减少新建筑物对环境的影响。同时,拆除旧建筑物所产生的废物量也可以大大减少。尽管在大多数情况下,这些垃圾是无害的,但它肯定会导致地区垃圾填埋场的过度填满。

聚合的“谱系”

前提是——我在这里强调的是我认为我们必须关注的一个基本方面——从次要原材料中提取骨料的整个生产链必须有CE标志,并且有选择性地拆除建筑物,以确保从源头上对建筑垃圾进行分类。根据2018年意大利部长法令,用于结构混凝土的再生骨料必须完全来自拆除的混凝土(至少≥90%)。因此,我们需要为来自拆迁废物回收的集料提供一个适当的“谱系”,不仅要显示其颗粒大小,还要描述其精确的物理化学和机械特性,用于拆除和粉碎的处理方法,以及用于分离不需要的成分(木材、塑料、钢筋)的方法。

作为海德堡水泥集团的一部分,意大利水泥致力于促进研究和寻找合适的优质合作伙伴,从拆迁公司到碎石储存和处理场地。我们的混凝土生产基地依赖于二次原材料的使用,这些原材料的生产过程明确,批次可以追溯到整个回收过程。

高质量的供应链将使我们真正实现人们经常谈论的“循环经济”原则,这代表了当今世界建筑研究的巨大挑战。此外,我们将能够向人们保证,来自这种供应链(未来也可能获得认证)的再生混凝土是完全安全、耐用、可持续和没有健康风险的。

然而,建筑行业的循环经济也需要政府的规划。公共部门机构必须确保这些有益的努力得到承认并成为强制性的。最终,建筑行业、研发部门和政府部门有责任协同工作,为子孙后代提供更好、更安全的生活方式。在循环经济方面,还有比体育场能从废墟中自我再生更好的例子吗?

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黛博拉Floris
意大利水泥技术支持专家

Deborah Floris拥有卡利亚里大学(University of Cagliari)的土木工程学位和博士学位,在建筑行业和建筑材料质量控制工作了大约20年。自2007年以来,她在意大利多个地区的Italcementi担任运营和管理技术职务。她曾参与多个重大建设项目,包括“Pedemontana Lombarda”高速公路、米兰“Metropolitana di Milano”地铁、托尔托纳-热那亚高速铁路(“第三通道”)、特雷扎诺南Naviglio的新教堂、普拉达基金会博物馆、2015年世博会的建设和热那亚的新圣乔治桥。如今,作为意大利水泥的技术支持专家,Deborah Floris负责通过预拌混凝土子公司Calcestruzzi为水泥和混凝土提供创新的高质量产品和解决方案。