再生塑膠磚:變廢為寶,建築材料

  • 與傳統磚塊相比,再生塑膠磚強度更高、成本更低。
  • 肯亞、哥倫比亞和巴西的計畫將廢棄物轉化為住房、人行道和城市設施。
  • 模組化系統可以在幾天內組裝房屋,具有良好的隔熱性和防潮性。
  • 這些措施促進了循環經濟發展,並為弱勢群體創造了就業機會。

再生塑膠磚

的想法 取代傳統磚塊 這個問題一直縈繞在世界各地工程師、建築師和企業家的心頭。粘土磚和混凝土使現代城市發展成為可能,但它們對環境和能源的影響已成為一個不容忽視的嚴重問題。

在此背景下,出現了其他替代方案,其中一種日益受到重視的方案是: 再生塑膠磚利用先前最終被填埋或焚燒的廢棄物,非洲和拉丁美洲的各種倡議正在創造模組化模組、路面和完整的建築系統,旨在降低成本、加快組裝速度,最重要的是減少污染。

什麼是再生塑膠磚?為什麼它們越來越受歡迎?

捕獲二氧化碳用於生態建造的磚
相關文章:
捕獲二氧化碳的磚:綠色建築的解決方案

這個概念很簡單: 利用大量塑膠廢料 (容器、袋子、清潔劑瓶、工業廢料)可轉化為建築構件,在某些應用中取代傳統磚塊。關鍵在於將這種塑膠與其他材料(例如沙子)混合,並對混合物進行可控的加熱和壓制過程處理。

生產這些產品的公司已經在肯亞、哥倫比亞和巴西開展業務。 由再生塑膠製成的互鎖積木可用於建造牆體、路面、街道設施或基礎設施構件。雖然每個項目採用不同的施工方案,但所有項目都力求在機械強度、熱穩定性、安裝速度和經濟效益之間取得平衡。

這種磚不僅旨在降低建築成本,而且 將數噸塑膠引入生產迴路 目前這些物品都被排除在回收系統之外。這並非解決全球垃圾問題的靈丹妙藥,但與其它用途相比,它確實展現了一種更高附加價值的利用方式。

此外,這些舉措中有許多都融入了強烈的社會因素: 它們為弱勢群體創造就業機會他們將收集到的塑膠支付給合作社和非正規回收商,並參與社會住宅計畫或週邊社區的改善。

模組化塑膠積木

肯亞模式:使用塑膠磚和沙子進行鋪路和城市工程

在內羅畢,材料工程師 恩贊比·馬蒂 他創辦了Gjenge Makers公司,理念看似簡單:將… 城市中廢棄的塑料 這些塑膠被製成磚塊和碎片,用於城市建設。肯亞首都每天都要處理大量的垃圾,而其中許多塑膠甚至沒有進入傳統的回收流程。

Gjenge Makers 系統是基於以下幾種技術的混合: 碎塑膠和沙子 這種材料經過加熱和壓縮,直到形成實心磚塊。研究團隊採用非常精確的比例,製造出強度可達傳統磚塊五倍的磚塊(根據他們統計),並且具有一定的柔韌性,有助於減少日常使用中出現裂縫的情況。

該工藝經過反覆試驗不斷改進。首先,選擇常見的塑料,例如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)——這些塑料存在於… 購物袋、包裝紙、清潔劑容器、繩子或水桶它們經過清洗和粉碎,並與計算好的沙子混合。這種混合物被送入擠出機,加熱直至塑膠熔化,但不會發生化學降解。

混合物融化後,將其倒入模具中。 液壓機壓實材料提高密度並使其成型。待磚塊冷卻後,即可從模具中取出,用作鋪路石、瓷磚、路面磚或各種顏色的裝飾元素。

從技術角度來看,這些磚塊呈現出… 顯著的熱阻由於其熔點超過350°C,因此能夠很好地耐受陽光直射的街道和人行道上的高溫。其相對彈性降低了剛性材料因熱脹冷縮而開裂的傾向。

肯亞磚塊的官方許可和社會影響力

許多替代材料面臨的主要障礙之一是,儘管它們在紙張上有效, 它們沒有獲得監管部門的批准。 可用於實際建築項目。以Gjenge Makers公司為例,該公司已獲得肯亞標準局的許可,允許其在肯亞境內的城市和住宅計畫中使用這些再生塑膠磚。

監管部門的批准改變了人們對這項技術的看法:它不再是一項有趣的實驗,而變成了一項… 該產品已獲準用於施工具備參與公共和私人合約競爭的能力。目前,它主要用於鋪設街道、人行道、露台、停車場和其他室外地面。

原料主要來自 難以回收的廢棄物流因此,該項目不僅生產了一種新材料,還使大量棘手的塑膠垃圾免於被填埋。該公司聲稱,自2020年以來,已將約200噸塑膠垃圾以城市積木和碎片的形式重新利用。

影響不僅限於環境方面。 Gjenge Makers 指出,其活動也會產生其他影響。 直接和間接為數百人提供就業機會他們當中許多是來自就業機會有限的社區的婦女和青年。供應鏈涵蓋了從塑膠的收集和分類到產品的製造和安裝的所有環節。

實際上,該項目位於以下兩者的交會點: 循環經濟、永續城市規劃與社會包容儘管與全球塑膠問題的規模相比,它處理的數量仍然很小,但它表明,低價值的廢物可以透過官方認可轉化為有用的基礎設施。

哥倫比亞:用回收塑膠磚建造的模組化房屋

在肯亞,他們專注於人行道和城市元素;而在哥倫比亞,該公司… 塑膠概念 已開發出一種建築系統 可持續住房 它由可像積木一樣組裝的回收塑膠塊構成。目標是提供 組裝快速、價格實惠且隔熱性能良好的房屋.

該項目起源於工程師費爾南多·利亞諾斯(Fernando Llanos)試圖在昆迪納馬卡省建造自己的房屋時,遇到了從波哥大運輸材料的巨大後勤困難。這個實際問題恰好與建築師奧斯卡門德斯(Óscar Méndez)的研究不謀而合,他先前曾對…進行研究。 在建築中使用再生塑料 在他大學論文寫作期間。

那次會議催生了一個基於以下方面的系統: 由回收塑膠製成的模組化積木 它們在壓力下能夠拼合在一起,就像一款流行的兒童遊戲的積木一樣。每塊磚重約三公斤,與粘土磚的重量相近,但其獨特的設計能夠顯著加快建造速度。

原料來自兩者 城市垃圾回收者以及工業垃圾回收者原料經過清洗、粉碎後,進行擠出成型。熔融塑膠隨後倒入特定的模具中,形成塊狀結構,無需大量砂漿即可組裝在一起。

除了輕巧易組裝之外,這些再生塑膠積木還具有其他特性。 熱聲學和電阻 符合哥倫比亞法規,包括根據該安第斯國家的要求添加可延緩燃燒和抗震性能的添加劑。

五天內建成住房,以及使用200噸塑膠的緊急項目

哥倫比亞房屋建造系統的一大優勢在於建造時間。根據該公司本身及專業媒體公佈的數據,一棟基本房屋的建造時間約為 40平方米它擁有兩間臥室、客廳、廚房、餐廳和浴室,可以圍繞著…建造。 與四人團隊共度五天.

建造這樣大小的房子,估計成本大約在 美元6.800這使其成為傳統建築方式的一種極具競爭力的替代方案,尤其是在社會住宅或緊急應變領域。模組化設計簡化了組裝過程,並減少了對高技能勞動力的需求。

這種方法已經在實際專案中得到應用。在考卡省的瓜皮,Conceptos Plásticos 與…合作 挪威難民理事會 在為因武裝衝突而流離失所的家庭建造臨時住所的過程中,這是一個典型的案例,說明了回收塑膠磚如何在脆弱情況下支持快速響應。

在短短 一個可容納 42 戶家庭的住宅區在 28 天內建成。該項目使用了超過200噸的回收塑膠。除了提供住宿外,該項目還為大量原本會被填埋或流入自然環境的廢棄物提供了處理途徑。

哥倫比亞的經驗表明,塑膠積木可以融入… 社會住宅、安置和重建計劃兼顧執行速度、降低成本和廢棄物利用,但始終在模組化系統本身定義的高度和使用限制範圍內。

巴西:樂高式房屋和塑膠積木的工業應用

在巴西,另一家公司將再生塑膠磚的概念更進一步,發展出一種 互鎖塊系統 它旨在成為一個大型的、真人大小的建築模型。憑藉大約4.000個零件,可以在幾個小時內組裝出一棟約48平方公尺的房屋。

製造商將收集到的塑膠進行加工。 回收合作社和非政府組織 在工業精密模組中,材料被粉碎,加熱到200°C以上,然後注入模具,製成嚴絲合縫的零件。例如,黑色模組由不同顏色的塑膠混合而成,專用於之後需要進行外覆層處理的結構。

組裝工作在混凝土基座上進行,基座上固定有鍍鋅金屬型材,這些型材用於接收 豎直鋼筋這些桿件從底部穿過各個木塊到達屋頂,透過支撐系統將整個結構固定在一起,該系統壓縮整體並提高其穩定性。

回收塑膠磚塊以堆疊的方式放置在一個系統中 互鎖砌塊,無砂漿因此,牆體只需幾個小時即可豎立起來。電線在牆體封閉前就已鋪設在磚塊內部,簡化了施工流程,並減少了後續的開槽和收尾工作。

據公司官員稱,最終建成的房屋不會出現潮濕問題,因為它採用了一種特殊的材料。 它不吸水——而且由於每個模組內部的縫隙,在太陽加熱立面時會形成空氣腔和「煙囪」式的通風效果,從而保持良好的隔熱性能。

從住宅用途到地下基礎設施和家具

這些巴西再生塑膠磚用途廣泛,使其應用範圍已擴展到低收入住房之外。該系統已應用於… 高端住宅工業鳥舍需要非常精細的溫度控制,最近也應用於地下電力、衛生和資料網路基礎設施。

該公司生產 回收塑膠接線盒 由於其可拆卸和輕巧的設計,這些模組化塑膠箱比混凝土箱在物流效率上要高得多。一輛卡車只能裝下兩個混凝土單元,而可以運輸數十個模組化塑膠箱,從而降低運輸和安裝成本。

在住宅領域,同樣的技術已被推廣到製造領域。 由再生塑膠製成的MDF型板材這些厚度約為 18 毫米的板材在潮濕環境中不會膨脹或變形,因此適合在沿海地區或浴室、洗衣房等房間中使用。

它們也正在生產中。 模仿石材或大理石的牆面裝飾材料用於湖泊和游泳池的圍堰元件以及用作建築工地的模組化貨櫃,所有這些都來自同一批塑膠垃圾,如果沒有這類項目,這些塑膠垃圾將繼續在垃圾掩埋場堆積。

每個積木塊背後都蘊藏著一條社會價值鏈:塑膠是從以垃圾收集為生的合作社和協會那裡購買的,而這些垃圾收集又會產生… 回收社區的直接收入 並強化了這種建築技術的社會面向。

歐洲面臨的挑戰以及西班牙的潛在適應性

這些模式在肯亞、哥倫比亞和巴西的成功引出了一個明確的問題:它們能在多大程度上被推廣應用? 改造回收塑膠磚 對西班牙和歐洲其他地區的監管框架和建築市場而言,情況如何?歐洲大陸對建築材料、消防安全和結構性能有著非常嚴格的規定。

任何基於再生塑膠塊的系統,如果想要進入歐洲市場,都必須克服以下障礙: 機械強度、耐久性、反應性和耐火性的綜合測試此外,還需驗證其在風荷載、地震(如適用)和溫度變化下的性能。肯亞的官方許可經驗表明,這種方法是可行的,但需要時間和資源。

另一方面,歐洲已經擁有基礎設施 相對先進的塑膠回收技術儘管仍不足,但將部分此類廢棄物摻入建築材料中,有助於減少對原生原料的依賴,並提高有效回收率,前提是避免微塑膠釋放或建築物報廢後的管理難題等問題。

以西班牙為例,磚瓦和混凝土建築仍佔據主導地位,再生塑膠磚可能會找到市場。 具體應用領域:城市人行道、輕型模組化構件、臨時或緊急住房解決方案,或與公共管理部門合作的社會住宅試點計畫。

除了技術可行性之外,還有一個阻力,那就是習慣使用成本低廉的成熟系統的產業。國際經驗表明,即使產品有效, 大規模普及很大程度取決於經濟數據。 以及該行業的利益和新解決方案融入現有價值鏈的能力。

肯亞、哥倫比亞和巴西的經驗顯示: 回收塑膠磚不再只是實驗室裡的新奇玩意兒了。 這些技術有望成為鋪設街道、建造房屋和塑造基礎設施的實際解決方案。儘管人們對其全球可擴展性以及與歐洲等地的嚴格法規的兼容性仍存有疑慮,但它們已經證明,可以將棘手的廢棄物轉化為有用的資源,創造就業機會,並為傳統建築提供更快、可能更清潔的替代方案。