@ 2015.08.07 , 08:15
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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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TOTAL COMMENTS: 31+1

  1. 2890244

    老家那边的煤矿出产一种用矿渣烧的“钢砖”,超耐磨。

    [44] XX [1] 回复 [0]
  2. 大卵野人
    @2 years ago
    2890245

    工口砖

    [11] XX [0] 回复 [0]
  3. 哎呦爷又是您呐
    @2 years ago
    2890247

    所以到底是晨勃硬还是水泥砖硬?

  4. 2890270

    @哎呦爷又是您呐: 不怕疼的话,您先试试

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  5. 非典猫
    @2 years ago
    2890288

    重点是成本……

    [10] XX [0] 回复 [0]
  6. 2890310

    @iused: 现在看到超耐磨总感觉怪怪的

    [34] XX [1] 回复 [0]
  7. 2890330

    所以地质聚合物是什么鬼,完全没说

  8. 2890333

    百度了一下……貌似这种东西已经普及了啊……不是什么高新技术……

  9. 大粪奇
    @2 years ago
    2890336

    现在老家盖房,还是用的烧的红砖,不过感觉很快就会被禁掉的。烧砖不仅需要挖地里的土壤,还要耗费大量煤。看看吧,但是我看到那些灰渣弄的砖,总有种一捏就碎的赶脚,肿么破?

  10. 周日游鱼
    @2 years ago
    2890342

    防水、隔音、老化速度等都测试过么?我现在住的房子,用的就是所谓的“空心砖”,老实说实在差劲:隔音效果差,也不防震,装修时邻居的墙壁居然都能开裂……
    一句话,别太迷信所谓高科技,也许某一点的所谓“优点”,背后就是更多方面的缺憾——就咱们这点收入,传统的东西往往是最节省成本的(因为别人都免费给你做过试验了)

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  11. 额呵呵
    @2 years ago
    2890347

    感觉还是红砖

  12. 额呵呵
    @2 years ago
    2890348

    感觉还是红砖耐腐。。。。隔壁家的空心砖早在几年前就风化了。。。

  13. 2890350

    @周日游鱼: 那是施工质量太差了。空心砖隔音效果比混凝土好得不止一点半点,装修就开裂,绝对是偷工减料没挂网,跟砖本身没关系。

    [17] XX [0] 回复 [0]
  14. 吐啊吐地吐了
    @2 years ago
    2890358

    实木才是最棒的,我是说别墅……

  15. 茶苯海明
    @2 years ago
    2890363

    忽略了一个问题,混凝土中可以有钢筋,使其具备抗拉能力,任何砖都不行,不管它抗压强度有多高

  16. 奥拉拉
    @2 years ago
    2890387

    瓦砖掺了金坷垃,不流失不浪费不蒸发,一块能顶两块搭!

  17. 2890391

    骗经费系列~

  18. 古炮若烟
    @2 years ago
    2890397

    压缩干粮

    好想吃

  19. 称呼是啥
    @2 years ago
    2890401

    陶瓷砖~

  20. highwindmx
    @2 years ago
    2890408

    不控制好成本,出来个仿制砖就完了蛋了。

  21. 2890480

    把粘土烧成陶瓷砖?这不是更浪费。
    大规模的烧泥巴,这不是破坏植被么

  22. 哎呦哇啦
    @2 years ago
    2890493

    泡沫材料终极建材

  23. bear大船
    @2 years ago
    2890561

    然而抗拉弯能力呢

  24. 纯少
    @2 years ago
    2890612

    硬是什么概念…小编一定是文科生

  25. 大死逼
    @2 years ago
    2890691

    呵呵,我大学论文研究的就是这个东西,英文叫geopolymer concrete,文章中只说了它的一大堆好处例如抗压能力强blablabla却完全没有提它的弊端,比如凝结时间超长,室温下有可能无法达到预期强度,需要烤箱80度以上加热后再水浴加热才能达到预期强度。这就是为什么此款混凝土不能普及的原因,基本上现浇是不可能的了,只能寄望于预制件,但是需要有很多巨大的水浴加热池等设备,这些成本加上去贵过传统混凝土了。

  26. 哥哥你拔萝卜
    @2 years ago
    2890727

    @周日游鱼: 那是和工程质量有关系吧 我们家有个小区墙体从一楼裂到5楼 说是地基塌了。又从国外请的专家来修的地基 我就想啊 你要是想省钱 你把最基本的做好啊。
    现在好了 一个国外专家花的钱快比整个工程请的监理什么的不出力干活的人花的多了。

  27. 2890732

    做为专业的混凝土生产者,不得不对翻译者作出严重的批评。
    混凝土就混凝土,不是混泥土。
    粉煤灰就粉煤灰,不是煤灰。

    这种专业性强一点的东西,要是不懂,就不要乱翻,翻译的驴头不对马嘴的,看起来真烦。

  28. 2890856

    @leon: 文中出现的一处混泥土是错别字。至于粉煤灰和煤灰这个,非专业人还真不知道。你知道可以指正,不至于发现一点错误就否定一切。不懂就别翻?按这个说法的话,大家都不用干翻译了。

  29. 提交后可能不
    @2 years ago
    2891061

    拆迁队哭了

  30. 王子衡
    @2 years ago
    2891324

    未来用融合了仿生学的航空材料建造会成主流

  31. jasmine0914
    @2 years ago
    3035458

    好好,普遍利用起来才能算是惠民。前几天看了重庆一家煜珂集成房的产品还挺有意思的。

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