中国粉体网讯 通常情况下,混凝土骨料(主要由沙子、砾石、水泥组成)之间的关系,类似于通过胶水来固定。然而常见的波特兰型水泥,对环境有着相当不利的影响。
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传统水泥需要通过高温加热,每公斤产生约 2.2 磅的二氧化碳。考虑到每年的产量,水泥约占全球二氧化碳排放量的 8% 。
庆幸的是,近年来已有越来越多的研究团队涉入该领域,希望找到更加节能、环保、且低成本的混凝土(水泥)替代配方,比如使用煤粉灰和钢渣之类的废料。
不过东京大学生产技术研究所的科学家们,已经提出了一种更加新奇的配方,特点是利用酒精与催化剂的反应,将沙粒直接粘合到一起。
研究一作 Yuya Sakai 指出,新配方的关键,在于除去反应副产物(水),并通过持续反应来产生四烷氧基硅烷,最终实现沙粒的彼此结合。
为了找到最佳方案,研究团队在铜容器中调配了数十种不同的配方(比如硅砂、乙醇、氢氧化钾和 2,2-二甲氧基丙烷的混合物),然后不断调节各成分的体积比例和燃烧持续(24 / 36 / 48 / 72 小时)的温度。
随着反应的进行,可见到沙子能够实现不同程度的粘结。在多次测试后,研究团队终于得出了稳定且相对坚固的新型混凝土材料。遗憾的是,目前它的抗压强度仍达不到预期中的传统混凝土的水平。
(中国粉体网编辑整理/青黎)
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