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據(jù)外媒報道，混凝土是世界上使用十分廣泛的建筑材料，但生產(chǎn)它要付出巨大的環(huán)境代價。近日日本的工程師們開發(fā)了一種新的技術(shù)，通過回收廢舊混凝土并將其與捕獲的二氧化碳相結(jié)合來制造混凝土。
據(jù)估計，全球多達(dá)8%的二氧化碳排放是由混凝土生產(chǎn)造成的，其中大部分來自于將石灰石加熱到非常高的溫度以產(chǎn)生鈣，這是形成混凝土的化學(xué)反應(yīng)的一個關(guān)鍵成分。以前的研究已經(jīng)調(diào)查了減少或取代結(jié)合劑的方法，在混合物中使用捕獲的二氧化碳，或甚至提高成品吸收大氣中的二氧化碳的能力。
在這項新研究中，來自東京大學(xué)的研究人員和其他研究人員開發(fā)了一種工藝，以幾種方式同時減少混凝土的環(huán)境足跡。首先，這種新材料是由經(jīng)常被浪費的舊混凝土瓦礫制成的。這不僅延長了舊材料的壽命，而且這個過程可以在大約70°C的溫度下進(jìn)行，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃燒石灰石所需的溫度--遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1000°C。另一個好處是，與之混合的二氧化碳可以來自工業(yè)廢氣或直接從空氣中提取。
在測試中，該團(tuán)隊用兩種常見的建筑垃圾產(chǎn)品之一，即硬化水泥漿(HCP)或硅砂來制作樣品塊。這個過程從碳酸氫鈣溶液開始，由石灰石粉末、去離子水和二氧化碳?xì)怏w組成。然后，該溶液被泵入一個含有其中一種骨料--HCP粉末或硅砂--的模具中，然后被加熱到70℃。最終的結(jié)果是一種新材料的塊狀物，該團(tuán)隊稱之為碳酸鈣混凝土。
它可能對環(huán)境更有益，但碳酸鈣混凝土還不像通常的東西那么堅固。砌塊的平均抗壓強(qiáng)度為8.6MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于用波特蘭水泥制成的混凝土的20至40MPa。然而，該團(tuán)隊表示，它仍然可以在較小規(guī)模的建筑中找到用途，并可以通過進(jìn)一步的工作加以改進(jìn)。
該研究的作者Takafumi Noguchi說：“在這一領(lǐng)域取得進(jìn)展令人激動，但仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。除了提高碳酸鈣混凝土的強(qiáng)度和尺寸極限，如果我們能進(jìn)一步減少生產(chǎn)過程中的能源使用，那就更好了。然而，我們希望在未來幾十年里，碳中性碳酸鈣混凝土將成為混凝土的主流類型，并成為氣候變化的解決方案之一。”
該研究發(fā)表在《先進(jìn)混凝土技術(shù)》雜志上。
(原標(biāo)題：科學(xué)家開發(fā)環(huán)保混凝土：由回收的建筑垃圾和廢氣中捕獲的二氧化碳制成)
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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