
的想法 取代传统砖块 这个问题一直萦绕在世界各地工程师、建筑师和企业家的心头。粘土砖和混凝土使现代城市发展成为可能,但它们对环境和能源的影响已成为一个不容忽视的严重问题。
在此背景下,出现了其他替代方案,其中一种正在日益受到重视的方案是: 再生塑料砖利用以前最终被填埋或焚烧的废弃物,非洲和拉丁美洲的各种倡议正在创造模块化模块、路面和完整的建筑系统,旨在降低成本、加快组装速度,最重要的是减少污染。
什么是再生塑料砖?为什么它们越来越受欢迎?
这个概念很简单: 利用大量塑料废料 (容器、袋子、洗涤剂瓶、工业废料)可以转化为建筑构件,在某些应用中替代传统砖块。关键在于将这种塑料与其他材料(例如沙子)混合,并对混合物进行可控的加热和压制工艺处理。
生产这些产品的公司已经在肯尼亚、哥伦比亚和巴西开展业务。 由再生塑料制成的互锁积木可用于建造墙体、路面、街道设施或基础设施构件。虽然每个项目采用不同的施工方案,但所有项目都力求在机械强度、热稳定性、安装速度和经济效益之间取得平衡。
这种砖不仅旨在降低建筑成本,而且 将数吨塑料引入生产回路 目前这些物品都被排除在回收系统之外。这并非解决全球垃圾问题的灵丹妙药,但与其它用途相比,它确实展现了一种更高附加值的利用方式。
此外,这些举措中有很多都融入了强烈的社会因素: 它们为弱势群体创造就业机会他们将收集到的塑料支付给合作社和非正规回收商,并参与社会住房项目或周边社区的改善。
肯尼亚模式:使用塑料砖和沙子进行铺路和城市工程
在内罗毕,材料工程师 恩赞比马蒂 他创办了Gjenge Makers公司,其理念看似简单:将…… 城市中废弃的塑料 这些塑料被制成砖块和碎片,用于城市建设。肯尼亚首都每天都要处理大量的垃圾,而其中很多塑料甚至都没有进入传统的回收流程。
Gjenge Makers 系统基于以下几种技术的混合: 碎塑料和沙子 这种材料经过加热和压缩,直至形成实心砖块。研究团队采用非常精确的比例,制造出强度可达传统砖块五倍的砖块(据他们统计),并且具有一定的柔韧性,有助于减少日常使用中出现裂缝的情况。
该工艺经过反复试验不断改进。首先,选择常见的塑料,例如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)——这些塑料存在于…… 购物袋、包装纸、洗涤剂容器、绳子或水桶它们经过清洗和粉碎,并与计算好的沙子混合。这种混合物被送入挤出机,加热直至塑料熔化,但不会发生化学降解。
混合物融化后,将其倒入模具中。 液压机压实材料提高密度并使其成型。待砖块冷却后,即可从模具中取出,用作铺路石、瓷砖、路面砖或各种颜色的装饰元素。
从技术角度来看,这些砖块呈现出…… 显著的热阻由于其熔点超过350°C,因此能够很好地耐受街道和人行道上长时间日晒雨淋的高温。其相对较高的弹性降低了刚性材料因热胀冷缩而开裂的倾向。
肯尼亚砖块的官方许可和社会影响力
许多替代材料面临的主要障碍之一是,尽管它们在纸张上有效, 它们没有获得监管部门的批准。 可用于实际建筑项目。以Gjenge Makers公司为例,该公司已获得肯尼亚标准局的许可,允许其在肯尼亚境内的城市和住宅项目中使用这些再生塑料砖。
监管部门的批准改变了人们对这项技术的看法:它不再是一项有趣的实验,而变成了一项…… 该产品已获准用于施工具备参与公共和私人合同竞争的能力。目前,它主要用于铺设街道、人行道、露台、停车场和其他室外地面。
原材料主要来自 难以回收的废物流因此,该项目不仅生产了一种新材料,还使大量棘手的塑料垃圾免于被填埋。该公司声称,自2020年以来,已将约200吨塑料垃圾以城市积木和碎片的形式重新利用。
影响不仅限于环境方面。Gjenge Makers 指出,其活动还会产生其他影响。 直接和间接为数百人提供就业机会他们当中许多是来自就业机会有限的社区的妇女和青年。供应链涵盖了从塑料的收集和分类到产品的制造和安装的所有环节。
实际上,该项目位于以下两者的交汇点: 循环经济、可持续城市规划和社会包容尽管与全球塑料问题的规模相比,它处理的数量仍然很小,但它表明,低价值的废物可以通过官方认可转化为有用的基础设施。
哥伦比亚:用回收塑料砖建造的模块化房屋
在肯尼亚,他们专注于人行道和城市元素;而在哥伦比亚,该公司…… 塑料概念 已开发出一种建筑系统 可持续住房 它由可像积木一样组装的回收塑料块构成。目标是提供 组装快捷、价格实惠且隔热性能良好的房屋.
该项目起源于工程师费尔南多·利亚诺斯(Fernando Llanos)试图在昆迪纳马卡省建造自己的房屋时,遇到了从波哥大运输材料的巨大后勤困难。这一实际问题恰好与建筑师奥斯卡·门德斯(Óscar Méndez)的研究不谋而合,他此前曾对……进行过研究。 在建筑中使用再生塑料 在他大学论文写作期间。
那次会议催生了一个基于以下方面的系统: 由回收塑料制成的模块化积木 它们在压力下能够拼合在一起,就像一款流行的儿童游戏的积木一样。每块砖重约三公斤,与粘土砖的重量相近,但其独特的设计能够显著加快建造速度。
原材料来自两者 城市垃圾回收者以及工业垃圾回收者原材料经过清洗、粉碎后,进行挤出成型。熔融塑料随后被倒入特定的模具中,形成块状结构,无需大量砂浆即可组装在一起。
除了轻便易组装之外,这些再生塑料积木还具有其他特性。 热声学和电阻 符合哥伦比亚法规,包括根据该安第斯国家的要求添加可延缓燃烧和抗震性能的添加剂。
五天内建成住房,以及使用200吨塑料的紧急项目
哥伦比亚房屋建造体系的一大优势在于建造时间。根据该公司自身及专业媒体公布的数据,一栋基本房屋的建造时间约为 平方米40它拥有两间卧室、客厅、厨房、餐厅和浴室,可以围绕……建造。 与四人团队共度五天.
建造这样大小的房子,估计成本大约在 $ 6.800这使其成为传统建筑方式的一种极具竞争力的替代方案,尤其是在社会住房或应急响应领域。模块化设计简化了组装过程,并减少了对高技能劳动力的需求。
这种方法已经在实际项目中得到应用。在考卡省的瓜皮,Conceptos Plásticos 与……合作 挪威难民理事会 在为因武装冲突而流离失所的家庭建造临时住所的过程中,这是一个典型的案例,说明了回收塑料砖如何在脆弱情况下支持快速响应。
在短短 一个可容纳 42 户家庭的住宅区在 28 天内建成。该项目使用了超过200吨的回收塑料。除了提供住宿外,该项目还为大量原本会被填埋或流入自然环境的废弃物提供了处理途径。
哥伦比亚的经验表明,塑料积木可以融入到…… 社会住房、安置和重建计划兼顾执行速度、降低成本和废物利用,但始终在模块化系统本身定义的高度和使用限制范围内。
巴西:乐高式房屋和塑料积木的工业应用
在巴西,另一家公司将再生塑料砖的理念更进一步,开发出一种 互锁块系统 它旨在成为一个大型的、真人大小的建筑模型。凭借大约4.000个零件,可以在几个小时内组装出一栋约48平方米的房屋。
制造商将收集到的塑料进行加工。 回收合作社和非政府组织 在工业精密模块中,材料被粉碎,加热到200°C以上,然后注入模具,制成严丝合缝的零件。例如,黑色模块由不同颜色的塑料混合而成,专用于之后需要进行外覆层处理的结构。
组装工作在混凝土基座上进行,基座上固定有镀锌金属型材,这些型材用于接收 竖直钢筋这些杆件从底部穿过各个木块到达屋顶,通过支撑系统将整个结构固定在一起,该系统压缩整体并提高其稳定性。
回收塑料砖块以堆叠的方式放置在一个系统中 互锁砌块,无需砂浆因此,墙体只需几个小时即可竖立起来。电线在墙体封闭前就已铺设在砖块内部,这简化了施工流程,并减少了后续的开槽和收尾工作。
据公司官员称,最终建成的房屋不会出现潮湿问题,因为它采用了一种特殊的材料。 它不吸水——而且由于每个模块内部的缝隙,在太阳加热立面时会形成空气腔和“烟囱”式的通风效果,从而保持良好的隔热性能。
从住宅用途到地下基础设施和家具
这些巴西再生塑料砖用途广泛,使其应用范围已扩展到低收入住房之外。该系统已应用于…… 高端住宅工业鸟舍需要非常精细的温度控制,而且最近还应用于地下电力、卫生和数据网络基础设施中。
该公司生产 回收塑料接线盒 由于其可拆卸和轻便的设计,这些模块化塑料箱比混凝土箱在物流效率上要高得多。一辆卡车只能装下两个混凝土单元,而可以运输数十个模块化塑料箱,从而降低运输和安装成本。
在住宅领域,同样的技术已被推广到制造领域。 由再生塑料制成的MDF型板材这些厚度约为 18 毫米的板材在潮湿环境中不会膨胀或变形,因此适合在沿海地区或浴室、洗衣房等房间中使用。
它们也正在生产中。 模仿石材或大理石的墙面装饰材料用于湖泊和游泳池的围堰元件以及用作建筑工地的模块化集装箱,所有这些都来自同一批塑料垃圾,如果没有这类项目,这些塑料垃圾将继续在垃圾填埋场堆积。
每个积木块背后都蕴藏着一条社会价值链:塑料是从以垃圾收集为生的合作社和协会那里购买的,而这些垃圾收集又会产生…… 回收社区的直接收入 并强化了这种建筑技术的社会维度。
欧洲面临的挑战以及西班牙的潜在适应性
这些模式在肯尼亚、哥伦比亚和巴西的成功引出了一个明确的问题:它们能在多大程度上被推广应用? 改造回收塑料砖 对西班牙和欧洲其他地区的监管框架和建筑市场而言,情况如何?欧洲大陆对建筑材料、消防安全和结构性能有着非常严格的规定。
任何基于再生塑料块的系统,如果想要进入欧洲市场,都必须克服以下障碍: 机械强度、耐久性、反应性和耐火性的综合测试此外,还需验证其在风荷载、地震(如适用)和温度变化下的性能。肯尼亚的官方许可经验表明,这种方法是可行的,但需要时间和资源。
另一方面,欧洲已经拥有基础设施 相对先进的塑料回收技术尽管仍然不足,但将部分此类废料掺入建筑材料中,有助于减少对原生原材料的依赖,并提高有效回收率,前提是避免微塑料释放或建筑物报废后的管理难题等问题。
以西班牙为例,砖瓦和混凝土建筑仍然占据主导地位,再生塑料砖可能会找到市场。 具体应用领域:城市人行道、轻型模块化构件、临时或应急住房解决方案,或与公共管理部门合作的社会住房试点项目。
除了技术可行性之外,还有一个阻力,那就是习惯于使用成本低廉的成熟系统的行业。国际经验表明,即使产品有效, 大规模普及很大程度上取决于经济数据。 以及该行业的利益和新解决方案融入现有价值链的能力。
肯尼亚、哥伦比亚和巴西的经验表明: 回收塑料砖不再仅仅是实验室里的新奇玩意儿了。 这些技术有望成为铺设街道、建造房屋和塑造基础设施的切实解决方案。尽管人们对其全球可扩展性以及与欧洲等地的严格法规的兼容性仍存有疑虑,但它们已经证明,可以将棘手的废弃物转化为有用的资源,创造就业机会,并为传统建筑提供更快、可能更清洁的替代方案。
