@ 2015.08.07 , 08:15

比水泥硬一倍的节能粘土砖

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混凝土是世界上最普遍的建筑材料之一,被用来建造住房、学校、教堂、公寓大楼、工厂等。然而,这种材料几乎是不可持续的。由于它对硅酸盐水泥、粉煤灰、高炉矿渣、高温窑烧以及大量染料和着色剂的依赖,混凝土对全球六分之一的二氧化碳排放负有责任。

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从中间锯开的Watershed Materials地质聚合物石材测试样品柱

加利福尼亚的创业公司Watershed Materials(分水岭材料)在国家科学基金会的支持下,花了四年时间在研发一种混凝土替代品。目前,他们的研究已经产生一种以天然的矿物质地质聚合物生产的石材,有着难以置信的强度和很低的碳足迹。

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这块样品用氯丁橡胶垫分散压力夹在两个钢帽间,最终在10万磅压力下破裂

这种材料的基础是天然粘土,在全球各地都能找到。Watershed的研究发现了这些土里的某些属性,可以在地质聚合物反应中被激活。这些矿物质因为缺乏直接结合能力而在以前被忽视,而通过改变粘土的化学结构则解决了这个问题。结果就是一种耐久、高抗压强度、防水的混凝土替代品。

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通过地质聚合反应改造粘土矿物,使得石材产品的干燥收缩最小化

Watershed的技术并不依赖于工业废弃物,而是利用本地材料。来源于采石场、矿场、建筑工地开挖土方或拆迁的天然粘土——在以前是废料——都可以被激活来形成该材料。不像传统水泥依赖于没有任何颜色变化的处女开采的岩石,Watershed的替代品拥抱本地材料的多样性,因此在例如爱沙尼亚生产的就和在巴西生产的看上去不一样,因此同质化不复存在。

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根据阿特贝限规格测量混合物中使用的粘土矿物的流限

显然,要建筑界接受它依赖于其实际价值。在抗压强度测试中,目前的技术在施加10万磅力后被破坏。本质上这相当于每平方英寸7000磅的抗压能力——是普通混凝土的两倍,比通常要求高350%。归功于流程中使用的化学物质,该基于粘土的石材对干-湿循环导致的涨缩也有高度抵抗力。和传统材料不同的,还有制造它所需的温度。与传统方法相比较,制造过程中的废热是如此正常,以至于几乎所有热量都能回收再次利用。

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生产机械的液压马达的废热可以再次利用来提高凝固的环境温度

Watershed目前是国家科学基金会的小企业创新研究拨款的接受者。财政支持将继续提供到2016年。从该公司的第一个提案至今,他们已经超额最初项目目标200%还多。明年他们将继续研发,并希望把商业上可行的产品带给建筑界。

本文译自 designboom,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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