可持续的混凝土进步作为土木建筑的替代品
USP São Carlos 的一名研究人员致力于减少水泥对环境的破坏，水泥占世界二氧化碳排放量的 5%
图片：annawaldl通过Pixabay / CC0
水泥占世界二氧化碳 (CO2) 排放量的 5%。它也是地球上消耗量第二大的物质，仅次于水。尽管有好处，但它在土木建筑中的大规模存在意味着对环境的严重破坏。来自圣卡洛斯 USP 建筑与城市化研究所 (IAU) 的 Bruno Luís Damineli 教授自从在 USP 理工学院 (Poli) 获得博士学位以来一直致力于研究可持续形式的混凝土，并在 皇家理工学院 （瑞典）。
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在他的博士学位期间，研究人员开发了低水泥含量的混凝土混合物。也就是说，它为混凝土创造了更柔软的成分——基本上由水、水泥、沙子和砾石组成——而不会影响其性能。研究人员研究了如何减少进入混合物的聚集体之间的间隙。它们之间的空隙越多，就需要使用更多的水泥来填充它们。同样，空隙越少，需要的水泥就越少。
与市场上生产的优质混凝土相比，Damineli 使用两种不同的技术（包装和颗粒分散）缩小了骨料之间的间隙，并将混凝土中的水泥用量减少了 75%。 “在实验室测试中，这种减少非常高，因为对测试和所用材料的控制更大。即便如此，在实践中，我们认为可以在不降低混凝土强度的情况下减少 50%”，他说。除了 2015 年 USP 重点论文奖之外，该结果还为 2012 年的 Starkast Betong 科学家赢得了第一名。
说明性方案： a) 常规混凝土中骨料之间的空隙，包含砾石（灰色圆圈）和沙子（黄色）； b) 混凝土中的空隙减少，填充度更高（图片来源：Bruno Damineli）
没有砾石：带有再生骨料的原型房屋
Damineli 工作的混凝土可持续性的第二个方面是用再生骨料替代砾石。 “问题是再生骨料比天然骨料弱，为了弥补这一点，通常会增加混合物中的水泥含量，这也会进一步增加对环境的影响”，教授批评道。
因此，他目前关心的是思考如何保持“可持续混凝土”的强度。为此，它已经与一家国家公司签署了使用再生骨料建造原型房屋的协议，计划于 2019 年 8 月开工。这个想法是分析这种材料的使用范围，保持混合物中水泥用量与机械性能之间的良好关系，即不影响其强度。
Damineli 已经在 2017 年发表了一篇文章，其中描述了使用低剂量水泥的再生骨料。在样板房中，正在进行多项测试，以实现水泥含量与性能之间的最佳关系。如果试验成功，世界建筑中使用的主要材料将大大减少对环境的影响。
