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    造混凝土不一定要用沙子,用玻璃也行

    來源:互聯網 2022/4/28 17:41:43

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    中玻網

    垃圾分類在我們的生活中已經越來越普及,不少人在丟棄物品時都會注意它的回收類別。如果有廢棄玻璃,那它屬于哪一類?

    廢棄玻璃屬于可回收物可以說是「送分題」了,但少有人知的是,這種可回收物的回收率卻并不高。就拿新加坡來說,2021 年產生的 7.4 萬噸玻璃廢料中只有 13% 被回收利用,那剩下的廢棄玻璃去了哪里?

    ▲圖片來自:NTU

    回收工序復雜且成本不低,不能焚燒,也難以填埋降解,廢棄玻璃可是說是城市垃圾中的「老大難」。但新加坡南洋理工大學(NTU)的一個研究團隊發現了它的好去處——難以回收的廢棄玻璃可以作為 3D 打印混凝土里沙子的替代品。

    ▲ 圖片來自:NTU

    混凝土這種建筑材料大家都很熟悉,這里面有一個必不可少的材料——沙子,需要用它來調節比例,使各種材料的配合比達到最優。選擇用玻璃來代替沙子的理由也很簡單:玻璃是由二氧化硅制成的,而二氧化硅又是沙子的主要成分。

    ▲圖片來自:Unsplash

    研究人員將玻璃廢料粉碎成五種不同大小的碎片:粗、中、細、超細和塵埃狀(Moondust),用來代替通常用作混凝土骨料的沙子和礫石。因為要節約水泥并提高混凝土強度,需要大小不同的顆粒搭配來盡量減小砂粒之間的空隙。

    ▲圖片來自:NTU

    借助這種包含回收玻璃的「特殊配方」混合物,研究人員成功地用 3D 打印機造出了一個 40 厘米高的混凝土物件。澆注的混凝土在固化之前沒有出現變形或塌陷,流動性也可以輕松流過打印機噴嘴。

    ▲圖片來自:NTU

    更重要的是,這種「特殊」混凝土固化后的強度與傳統的含沙混凝土相似。

    值得一提的是,除了 3D 打印混凝土,澳大利亞 Deakin 大學的一個研究團隊也用玻璃廢料代替沙子,造出過非 3D 打印結構的玻璃基聚合物混凝土。

    ▲Deakin 大學的玻璃基聚合物混凝土,圖片來自:Deakin University

    這些都足以說明,無論是 3D 打印還是使用傳統方式,都可以用玻璃廢料替代沙子制造混凝土,替代的比例甚至可以達到 100%。

    用廢棄玻璃代替沙子來造混凝土,是為了玻璃,也是為了沙子。城市的發展意味著建筑材料的需求大增,而混凝土的建造通常會使用河沙,這就導致沙子的開采數量遠不能滿足日益增加的需求。

    ▲圖片來自:NTU

    玻璃廢料代替沙子制造混凝土,不僅能讓那么多無處安放的廢棄玻璃有了「用武之地」,也能稍稍克服目前制造混凝土面臨的「沙子困境」,這種方式毫無疑問有廣闊的前景。

    其實這么做其實還有一個意料之外的好處,因為玻璃不像沙子那么吸水,所以用這種方式制造混凝土需要的水也更少。

    人們總說「垃圾是放錯了地方的資源」,廢棄玻璃正是如此,把它們從垃圾堆里放進混凝土里,就成了建筑材料。既利用了廢棄物也節省了資源,可以說是一舉多得。


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