乍一看,它看起来像一座简单的 the a,一个温和的拱形。它几乎可以是你在中世纪古镇里可能会找到的那种桥。
然而,这座桥并没有跨越溪流,也没有为行人提供天桥。相反,它放置在实验室的地板上。这是因为它的混凝土块——25块,每块都有一英尺多厚——是从已有的墙壁上拆下来的。对于在瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 建造这座桥的工程师来说,这座桥是一个示范:它表明混凝土是可以回收利用的。
10月11日,他们向公众 展示了 他们的杰作。目前,该桥正在瑞士弗里堡的 智能生活实验室 展出,希望为更便宜、更环保的建筑铺平道路。
“我们知道,建筑物的墙壁可以变成一座 the a——据我们所知,这是全新的,” EPFL 的建筑师兼结构工程师、桥梁建造者之一 Corentin Fivet 说。
你可能不会过多地思考你脚下和周围高耸的混凝土,但有充分的理由为此担心。这种现代世界的基本建筑模块也是一个导致气候变化的沉睡巨兽。截至 2018 年,混凝土生产占全球碳排放量的 高达 8%。备受诟病的航空业的排放量 不到一半。
加剧这一问题的是建筑物拆除或翻新时留下的混凝土。每年有 数亿吨 的混凝土最终被填埋(尽管 有证据表明 它可以吸收大气中的碳)。
建造者和管理者们正试图减少这种浪费;例如,通过对 填埋的混凝土征税 来鼓励回收利用。混凝土可以被粉碎成骨料,然后用作砾石,制成路面,或简单地与水和水泥混合以制造更多的混凝土。
但回收的进展并未达到预期。2008 年,欧盟 设定了一个目标,到 2020 年,其成员国的建筑和拆除废弃物(包括混凝土以及砖石、金属和玻璃等其他杂物)的回收率达到 70%。实际结果 约为 50%。
EPFL 的桥梁建造者所做的不仅仅是回收。相反,就像古代的纪念碑建造者从摇摇欲坠的金字塔遗址中取石一样,他们希望使用已经就位的混凝土。
如今,建筑师和建造者通常不会联系拆除公司来寻找材料。但这就是桥梁建造者所做的。在两周内,他们找到了一处翻新工地,可以提供他们想要的混凝土块:厚度为 20 厘米(7.9 英寸),带有孔洞,允许通过 强力后张拉钢筋 进行加固和增强。
“我们不想要更薄的墙壁,因为拱形需要那个厚度来承受载荷,” Fivet 说。“而且,我们不想要更重或更厚的墙壁,因为那将是一种浪费地回收利用这些墙壁或楼板。”
两个月后,他们收到了他们的混凝土块。接下来,他们开始将这些块组装成一个拱形。为了平滑块体形状和尺寸之间细微的、几分之一英寸的差异,他们在块体之间填充了砂浆。完成后,他们拥有了一个功能齐全的原型桥,长度与一辆普通城市公交车相当。
然后,桥梁建造者使用一种叫做 回弹仪 的工具测试混凝土块,基本上是通过敲击混凝土来测量其强度。他们与一家公司合作扫描混凝土,以判断,例如,它与空气中的二氧化碳发生了多少反应(随着时间的推移,这是混凝土 腐蚀的主要原因之一)。结果是积极的。
“这不是一项新技术,” Fivet 说。“我们只是将现有的技术结合在一起。”
尽管人类已经重复使用了建筑材料数千年,但通常在建造者的谈话中找不到负责处理旧材料的拆除公司。Fivet 表示,普遍的看法是,使用这种混凝土块并不可靠,因为很难知道一块给定混凝土的实际强度,尤其是在经历多年的磨损之后。
然而,Fivet 认为现代测试方法可以在不破坏材料的情况下做到这一点。如今,在建筑工地现场浇筑和固化新混凝土可能会受到天气等易变因素的严重影响。建筑师们已经给自己留有安全余量,以应对混凝土强度和质量的变化,而 Fivet 认为回收混凝土的不确定性并没有增加。
因此,他希望这座桥的建造能够促使建筑行业解决他们的废弃物问题。他想表明,做他和他的同事们所做的事情是有帮助的。
如果 Fivet 是对的,那么一座建筑物的生命终结可能不是一批混凝土生命的终结,而是新的开始。
“我们的目标是,我们认为可以实现的目标,是利用旧墙建造新墙,”他说。“用回收的构件建造一座全新的建筑。”