为人们挡下各种风吹日晒雨打,混凝土可说是世上用量最广的建筑材料,硬度强又可塑性高,更兼具坚固耐用、原料广与制作简单等优势,不过对于建筑用来料说,好还可以再更好,最近澳洲科学家将废弃物摇身一变成环保混凝土,同样地坚固耐用,但还增益“柔软”优势,防震效果或许略胜一筹。
一般来说,混凝土是由水泥、水、粗骨材、细骨材以及掺料组成,依照其组成成分比例的不同,会有不同的性质,虽然坚固耐用,但跟陶瓷、玻璃一样也是种脆性材料,有时候看到墙壁上一道道的裂痕,难免会心慌,地震、爆炸时引起的脆性破坏(brittle fracture)更有可能会让建筑倒塌。
对此,澳洲斯威本理工大学(Swinburne University of Technology)数字化建设与混凝土实验室副主任 Behzad Nematollahi 表示,混凝土是人们仅次水的第二大消耗品,因此混凝土的品质对建筑物、桥梁、隧道等基础设施的弹性非常重要。同时团队也认为,制造混凝土的碳足迹相当可观。
该澳洲团队觉得研发更有弹性、也更加环保的混凝土,他们全新的混凝土是由燃煤发电厂废弃物飞灰(Fly ash)等工业废弃物制造而来, Nematollahi 表示,与传统的混凝土相比,新型环保混凝土耗能降低36%、二氧化碳排放也大减76%。
除了环保优势,科学家还有在新型环保混凝土配方中添加短聚合物纤维(short polymeric fibres),抗张力更强、抗弯强度也更高,顶多只有几条发丝细的裂缝,完全不会断裂,这代表新型混凝土抗台抗震性能更佳,建筑物甚至面临爆炸、子弹袭击也能屹立不摇。
就如同上方影片所示,传统的混凝土在弯曲应力测试下,很快就断成两截,但斯威本理工大学团队的新型混凝土身段更为“柔软”,随着重力慢慢弯曲。Nematollahi 表示,实验测试指出,新型混凝土的强度可媲美传统混凝土,且可挠性是传统的 400 倍以上。
团队希望未来这项研究有助于频受天然灾害威胁的地区。
- Bendable, safe, long-lasting and green cement-free concrete developed at Swinburne
(首图来源:澳洲斯威本理工大学)