图片来自 2021 EPFL

洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员在正在翻新的建筑物的墙壁上建造了一条人行道。钢筋混凝土砌块在现场一块一块地锯开，然后重新组装成一个预应力拱。该项目标志着混凝土首次以这种方式重新使用，旨在通过应用循环经济的原则，大幅减少建筑行业对环境的影响。

混凝土块的提取。图片来自 2021 EPFL

混凝土砌块。图片来自 2021 EPFL

EPFL终身助理教授、智能生活实验室结构探索实验室（SXL）负责人科伦丁·菲维特（Corentin Fivet）说：“有许多担忧阻碍了混凝土的再利用。我们想证明这些担忧大多是没有根据的，选择用于再利用的混凝土砌块与新砌块一样可靠和有用 ”。

人行天桥的建设。图片来自 2021 EPFL

人行天桥的建设。图片来自 2021 EPFL

多年来，Corentin Fivet一直在探索循环经济在建筑领域的潜力。他来自位于弗里堡智能生活实验室的结构探索实验室 (SXL) 的团队解决了混凝土的再利用问题。从最初打算拆除的墙壁上取下25个混凝土块，建造一座跨度为10米的人行天桥。最终，项目工程师现在已经完成了新结构的负载测试。

人行天桥的建设。图片来自 2021 EPFL

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Jan Brütting是SXL的一名博士毕业生，也是该项目的发起人，他与Maléna Bastien Masse一起致力于他的博士后研究，后者正在他自己的博士后框架内继续研究。再利用的做法强加了一个新的设计过程，通过选择具有不同和部分受控属性的给定组件的库存来代替量身定制的制造。为了利用这种新的复杂性，SXL最近开发了一种数字工具来自动从库存中选择项目，同时最大限度地减少新结构的环境足迹。

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实践中的证明

在实践中，再就业往往被视为一种额外的风险。然而，EPFL的科学家们只看到了优势。为了快速测试这个断言，Gateway Prototype Project启动了。“我们给了自己两个月的时间在该地区寻找一个源建筑以及一家愿意与我们合作的拆除公司，”Maléna Bastien Masse 解释说。Diamcoupe公司随后表示有兴趣参与该实验。对一座不到10年前建造的建筑物进行改造，在他们看来，这是提取所需混凝土元素的理想机会。“他们被要求将碎片锯成正确的尺寸，并在混凝土上钻孔，因此收集了20厘米厚的砖块用于建造人行桥。

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他们在接缝处添加砂浆可以消除零件的尺寸变化，这是再利用策略中固有的一个因素。“拱门非常适合重复使用这些混凝土砌块，因为这种材料只受压缩力的影响。”Jan Brütting说。

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开拓新天地

这个原型得到了 ENAC创新种子基金的支持，为SXL实验室开辟了一个肥沃的研究领域，该实验室在EPFL的自然、建筑和建筑环境学院注册。“目前，瑞士的大部分建筑都是用混凝土建造的。水泥生产占人类活动CO2排放量的 7%。此外，混凝土占拆除废物的35%。当这种材料的使用寿命结束时，充其量只能变成砾石或骨料以形成新的再生混凝土，这又需要大量的能量。相反，按原样切割和再利用砌块可以避免生产新水泥和消除惰性废物。新的碳足迹不是零，而是大幅减少。

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Corentin Fivet解释说，过时混凝土的“降级循环”被推迟了。按照循环经济的原则，目前处于链条末端的拆迁商正在成为新的原材料生产商。土木工程师建筑师，研究人员还对导致所构建框架过时的原因以及有利于实施重复使用组件的建筑条件感兴趣。

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呼吁业界

同时，EPFL研究人员呼吁业界采取行动。

EPFL 结构探索实验室的团队。图片来自 2021 EPFL

Corentin Fivett强调说：“没有像这座桥那样碳足迹如此之低的新型混凝土桥。想象一下，所有过时的结构混凝土都被分块再利用，并取代了全球对新混凝土的部分需求！然后我们就可以真正对我们必须面对的气候紧急情况采取行动。”