回收玻璃有望成為可持續建築的下一步重大進展。
來自英國朴茨茅斯大學的科學家發現,回收玻璃粉末可以有效穩定壓縮土塊,提供一種可持續的替代標準水泥的選擇。
研究表明,10% 石灰和 10% 回收玻璃顆粒的混合物可製作出最強的土塊。
朴茨茅斯大學土木工程與測量學院的副教授穆罕默德·阿里博士表示:「隨著對於使用回收工業廢料作為可持續建築材料的需求增加,我們希望評估使用回收玻璃顆粒的壓縮土塊的性能。」
壓縮土塊的製作過程包括:a) 原材料混合;b) 壓縮土塊生產;c) 塊的固化。來源:Humphrey Danso, Akenten Appiah-Menka 技能培訓與創業發展大學
壓縮土塊是由包括非膨脹性粘土、沙子和骨料在內的混合原土製成的建材。
與傳統磚塊在窯中燒製不同,土塊通過固化過程固化,通常涉及空氣乾燥,有時也使用水。
要使這些土塊足夠堅固,通常需要使用大量水泥,而水泥生產會造成大量碳足跡。
朴茨茅斯團隊發現,粉狀回收玻璃可以用作壓縮土塊的穩定劑。
該研究涉及嚴格的測試,檢查從水吸收能力到土塊能承受的壓力等各個方面。
測試中使用了回收廢玻璃顆粒(RWGP),比例範圍從 0% 到 25%。
阿里博士解釋道:「在測試使用石灰和回收廢玻璃的不同混合物的土塊後,我們發現 10% 石灰和 10% 回收玻璃顆粒的組合製作出最強的土塊,在高壓下沒有出現裂紋。」
| 測試項目 | 強度 (MPa) | 強度 (HK$) |
|---|---|---|
| 穩定土塊 | 5.77 | 約 HK$ 45 |
| 未穩定土塊 | 3.03 | 約 HK$ 23 |
這些「綠色」土塊顯示出與未穩定版本相比,抗壓強度提高了 90%。
特別是這些土塊在固化 28 天後達到的最高抗壓強度為 5.77 MPa。
相較之下,未穩定版本在 28 天後的抗壓強度為 3.03 MPa。
同樣,抗拉強度達到 0.52 MPa,較未穩定樣品的 0.40 MPa 提高了 30%。
除了評估機械性能外,研究人員還使用電子顯微鏡研究了土塊在 28 天內的微觀結構特徵。
即使在顯微鏡下,最佳混合物也未顯示出可見裂紋,彰顯其卓越的結構完整性。
未來的研究可以探索這些更環保的建材在熱保留和長期韌性方面的性能。
這項發現意味著回收玻璃可以真正取代土塊中的水泥,為大幅減少水泥的使用鋪平道路。
此外,這一發展也是實現建築循環經濟的重要一步。循環建築的目標是通過重用和改造建築材料,減少對新材料的需求。
將廢玻璃作為核心建材,有助於建造更環保的建築,減少填埋廢物,並為每個人創造一個更可持續的未來。
另外,最近日本研究人員發佈了一種基於地聚合物的新型高性能土壤固化劑。
該材料由建築廢料副產品 Siding Cut Powder (SCP) 和來自回收玻璃的 earth silica (ES) 製成。
這一發展旨在減少對水泥的依賴,同時將建築廢料轉變為有價值的資源。
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