通常,磚塊主要由粘土和沙子以及石灰、氧化鎂和氧化鐵等礦物質(zhì)組成。粘土和沙子必須研磨成更小的顆粒,然后才能混合在一起,再擠壓、成型或壓制成磚的形狀。干燥后,這些磚塊必須在窯中燒制。不用說,研磨和燒制步驟會消耗大量能源。此外,粘土和沙子必須從地球上開采,這并不是一個非常環(huán)保的過程。 首席科學(xué)家迪蘭-羅伯特副教授(左三)與皇家墨爾本理工大學(xué)研究團隊的其他成員合影 西默斯-丹尼爾,皇家墨爾本理工大學(xué) 部分由廢棄玻璃和回收廢灰制成的磚塊已被證明比普通磚塊具有更好的隔熱性能,同時生產(chǎn)所需的能源也更少。當然,它們還額外使用了原本會被填埋的材料。 考慮到這些問題,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)(RMIT University)的科學(xué)家們開始用玻璃和灰燼替代磚塊中使用的大部分粘土。這兩種材料均由澳大利亞最大的回收公司 Visy 提供。 研究中使用的部分固體廢灰 西默斯-丹尼爾,皇家墨爾本理工大學(xué) 這些玻璃碎片以小于 3 毫米的顆粒形式運抵回收設(shè)施,由于太小,無法進行分類和回收。灰燼是回收設(shè)施在焚燒不可回收物品時產(chǎn)生的,如訂書釘、鋁和陶瓷碎片,以及某些類型的紙張和塑料。 重要的是,玻璃顆粒和草木灰在用于實驗磚之前都不需要研磨。這兩種材料都有部分助熔作用,可降低混合物中二氧化硅(砂)的熔點。 通過調(diào)整配方,可以制作出各種顏色的磚塊 西默斯-丹尼爾,皇家墨爾本理工大學(xué) 雖然嘗試了多種混合比例,但當玻璃取代至少 15%的粘土,灰燼取代至少 20%的粘土時,效果最好。采用這種配方,磚塊的燒制溫度最多可降低 20%。 此外,由于玻璃和灰燼具有隔熱性能,據(jù)估計,與傳統(tǒng)磚塊相比,使用這種磚塊建造單層住宅最多可減少 5%的能源費用。更重要的是,這種磚符合澳大利亞的結(jié)構(gòu)、耐久性和環(huán)境可持續(xù)性標準。 首席科學(xué)家迪蘭-羅伯特(Dilan Robert)副教授說:"我們正專注于擴大生產(chǎn)工藝,以便與墨爾本的磚塊制造商合作,促進創(chuàng)新磚塊的商業(yè)化。" 有關(guān)這項研究的論文最近發(fā)表在《建筑與建材》雜志上。 值得一提的是,這并不是我們第一次看到玻璃廢料和灰燼被用于更好、更環(huán)保的建筑材料中。迪肯大學(xué)(Deakin University)和南洋理工大學(xué)(Nanyang TechnologicalUniversity)的團隊都曾在混凝土中使用過玻璃,而萊斯大學(xué)(RiceUniversity)和德雷克塞爾大學(xué)(Drexel University)的科學(xué)家則生產(chǎn)出了粉煤灰增強混凝土。 |