可持续混凝土减少排放并利用废物建造更好的建筑

一个国际研究小组正在通过用天然纤维和来自不同废物流的材料代替合成增强材料来建立更可持续的混凝土案例。由弗林德斯大学领导的最新研究，与来自和土耳其的专家一起，展示了用可再生天然纤维增强的地质聚合物以及用工业副产品和铅冶炼或玻璃制造的废砂制成的地质聚合物如何与强度、耐用性和天然砂的干燥收缩质量，这反过来又消耗更多的原材料并在其加工过程中产生额外的排放。

常规混凝土是使用最广泛的建筑材料，每年使用量为 250 亿吨。它消耗约 30% 的不可再生自然资源，排放约 8% 的大气温室气体，占垃圾填埋场的 50%。

首席研究员、弗林德斯大学土木和结构工程研究员 Aliakbar Gholampour 博士表示，这些有希望的发现对于在结构级建筑材料的开发中使用天然纤维具有巨大潜力，其中粘合剂和骨料被工业副产品取代和基于废物的材料。

测试结果表明，使用废玻璃砂的地质聚合物比含有天然河砂的地质聚合物具有更高的强度和更低的吸水率，而基于铅冶炼炉渣 (LSS) 的地质聚合物与使用天然河砂制备的地质聚合物相比具有更低的干燥收缩率。

天然纤维如苎麻、剑麻、、椰壳纤维、黄麻和竹子也被纳入测试实验。

含有 1% 苎麻、和竹纤维以及 2% 苎麻纤维的地质聚合物比未增强的地质聚合物具有更高的抗压强度和抗拉强度以及更低的干燥收缩率，而含有 1% 苎麻纤维的地质聚合物具有最高的强度和最低的干燥收缩率。

这项由澳大利亚领导的新研究发表在《建筑与建筑材料》上，为解决生产传统建筑材料和垃圾填埋量对环境的影响的全球努力做出了贡献。

“有了混凝土，我们不仅可以回收大量的工业副产品和废料，包括混凝土骨料，以提高混凝土的机械性能和耐久性能，而且还可以使用替代的环保天然纤维，否则这些纤维不会被建设性地使用，”Gholampour 博士说。

“这项研究还将着眼于设计可回收粗骨料和其他类型的纤维素纤维(包括水纸)的混合物，用于不同的建筑和建筑应用。我们还计划研究它们在未来建筑 3D 打印中的应用。”

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