物理科技生物学-PHYICA

简单的化学浮田しおり将提高混凝土生产的可持续性

化学 2021-10-12 00:02:17

东京大学 学分:东京大学 东京大学工业科学研究所的研究人员开发了一种不用水泥生产混凝土的新方法

它们通过在酒精中与催化剂的简单反应直接粘合沙粒

这可能有助于减少碳排放,并在沙漠地区建造建筑物和构筑物,甚至在月球或火星上

混凝土由两部分组成:骨料(通常由沙子和砾石制成)和水泥(占全球二氧化碳排放总量的8%)

尽管世界上有大量的沙子,但是用于混凝土生产的沙子的可用性相当有限,因为沙子颗粒必须具有特定的尺寸分布,以便为混凝土提供流动性

在混凝土中,水泥被用来粘结沙子和砾石

一些研究人员正在研究如何用其他材料代替更多的水泥,如粉煤灰和高炉矿渣,以减少二氧化碳的排放,但这种方法是不可持续的,因为这些材料的供应正在减少,这是由于减少了热能系统的使用和增加了电炉钢的使用,”第一作者余雅坂井解释说

因此,需要一种新的方法来用取之不尽、用之不竭的材料生产混凝土,同时减少环境负荷

“研究人员可以通过与酒精和催化剂反应,除去反应副产物水,从沙子中生产四烷氧基硅烷

我们的想法是让水来来回回地将反应从沙子转移到四烷氧基硅烷,使沙子颗粒相互结合

" 研究人员将铜箔制成的杯子放在装有沙子和材料的反应容器中,系统地改变反应条件,如沙子、酒精、催化剂和脱水剂的量;加热温度;和反应时间

找到合适比例的沙子和化学品对于获得具有足够强度的产品至关重要

第二作者艾哈迈德·法拉赫尼说:“我们用硅砂、玻璃珠、沙漠沙和模拟月亮沙等获得了足够坚固的产品。”

“这些发现可以促进地球上任何地方向更绿色、更经济的建筑业发展

我们的技术不需要传统建筑中使用的特定砂粒

这也将有助于解决气候变化和空间发展问题

" 此外,该产品可能比常规混凝土具有更好的耐久性,因为产品中不包括水泥浆,该水泥浆对化学侵蚀相对较弱并且由于温度和湿度而表现出大的体积变化

该作品将在《地震》杂志上发表

75,2021作为“通过砂粒的直接粘结生产硬化体”

"

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