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新型混凝土不含水泥 且擁有出色的環保和可彎曲特性
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新型混凝土不含水泥 且擁有出色的環保和可彎曲特性

2020-02-23 16:10:59

       憑借令人難以置信的強度,混凝土在全球建筑行業得到了廣泛的應用。遺憾的是,混凝土堅硬的另一面,就是缺乏抗彎曲特性。好消息是,斯威本大學的研究人員,已經開發出了一種新型混凝土。其不僅能夠減少碳足跡(無需通過水泥來制造),還擁有更出色的可彎曲特性。

       如果將巨大的重量均勻分布在混凝土柱面上,材料就會不會發生肉眼可見的形變。但若將壓力集中到支柱的中心點,混凝土就會相對較快地彎曲、甚至被折斷。這是因為,雖然混凝土具有較高的抗壓強度,但又留下了抗拉強度較低的短板。有鑒于此,過去幾十年里,研究人員一直沒有停下對混凝土抗拉特性的改進。

       此外,在混凝土的生產過程中,作為將濕混合物維持到一起的“特殊膠水”的水泥,又會造成大量的污染。

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普通混凝土“硬而易折”

       這是因為,水泥的生產需要高溫,此過程消耗了大量的能源,并排放了巨量的溫室氣體。雖然現在已經有抗拉強度較好的新型混凝土,但它們并未徹底放棄對水泥這一配方的使用。研究團隊稱,其開發的新型混凝土,主要原材料是粉煤灰之類的工業廢品(燃煤電廠的空氣污染源之一)。并且由于這種質地的聚合物復合材料可以在室溫下固化,因此制造過程也會更加環保。此前,這種替代工藝也被用于常規混凝土的制作。不過現在,其已在可彎折混凝土產品中得到主力應用。

Bendable cement-free concrete(via)

       研究通訊作者 Behzad Nematollahi 表示:“新型混凝土生產過程可減少約 36% 的能源消耗,同時二氧化碳減排高達 76%”。實驗室測試結果表明,在具有相似強度的同時,這種新型混凝土的抗拉特性是普通混凝土的約 400 倍。即便新材料后面出現了破裂,混合物中的微小聚合纖維也可以確保不會碎裂。取而代之的是在張力下繼續保持強力,并出現多個細小的裂縫。展望未來,這種新型混凝土可在地震多發等地區使用,使之能夠承受常規的震動,而又不至于在震后被發現減弱了結構強度。

       有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《建筑與建筑材料》(Construction  Building Materials)期刊上。原標題為:《Micromechanics-based investigation of a sustainable ambient temperature cured one-part strain hardening geopolymer composite》。

       現代科技越來越發達,這樣的研究技術已經運用到混凝土上了,可見如今大家的環保意識逐漸增強。四川宇碩商品混凝土有限公司愿混凝土行業越來越好,走上行業的先鋒之路。

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