東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的科學(xué)家們，已經(jīng)提出了一種能夠通過簡(jiǎn)單的化學(xué)方法，讓混凝土生產(chǎn)更具可持續(xù)性的新途徑。作為世界上最常用的建筑材料，混凝土的一大缺點(diǎn)，就是制造過程中使用的水泥具有相當(dāng)大的碳足跡。好消息是，通過利用酒精和催化劑之間的反應(yīng)將沙粒直接粘合到一起，新型無(wú)水泥混凝土樣品可實(shí)現(xiàn)巨大的環(huán)保效益。
（來自：The University of Tokyo）
通常情況下，混凝土骨料（主要由沙子、礫石、水泥組成）之間的關(guān)系，類似于通過膠水來固定。然而常見的波特蘭型水泥，對(duì)環(huán)境有著相當(dāng)不利的影響。
傳統(tǒng)水泥需要通過高溫加熱，每公斤產(chǎn)生約 2.2 磅的二氧化碳?？紤]到每年的產(chǎn)量，水泥約占全球二氧化碳排放量的 8% 。
慶幸的是，近年來已有越來越多的研究團(tuán)隊(duì)涉入該領(lǐng)域，希望找到更加節(jié)能、環(huán)保、且低成本的混凝土（水泥）替代配方，比如使用煤粉灰和鋼渣之類的廢料。
不過東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的科學(xué)家們，已經(jīng)提出了一種更加新奇的配方，特點(diǎn)是利用酒精與催化劑的反應(yīng)，將沙粒直接粘合到一起。
研究一作 Yuya Sakai 指出，新配方的關(guān)鍵，在于除去反應(yīng)副產(chǎn)物（水），并通過持續(xù)反應(yīng)來產(chǎn)生四烷氧基硅烷，最終實(shí)現(xiàn)沙粒的彼此結(jié)合。
為了找到最佳方案，研究團(tuán)隊(duì)在銅容器中調(diào)配了數(shù)十種不同的配方（比如硅砂、乙醇、氫氧化鉀和 2,2-二甲氧基丙烷的混合物），然后不斷調(diào)節(jié)各成分的體積比例和燃燒持續(xù)（24 / 36 / 48 / 72 小時(shí)）的溫度。
隨著反應(yīng)的進(jìn)行，可見到沙子能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的粘結(jié)。在多次測(cè)試后，研究團(tuán)隊(duì)終于得出了穩(wěn)定且相對(duì)堅(jiān)固的新型混凝土材料。遺憾的是，目前它的抗壓強(qiáng)度仍達(dá)不到預(yù)期中的傳統(tǒng)混凝土的水平。
后續(xù)研究團(tuán)隊(duì)考慮開展更加嚴(yán)格的測(cè)試（而不單純用手來捏），并尋找使之更堅(jiān)固的方法。
此外新型混凝土還有其它優(yōu)點(diǎn)，比如較普通材料更加耐用，能夠經(jīng)受化學(xué)和溫濕度等常見負(fù)面因素的洗禮。
當(dāng)然也可嘗試將多種集料放在一起使用，包括不同粒徑的沙子、以及其它可能膨脹的材料。
感興趣的朋友，可留意后續(xù)在《Seisan Kenkyu》期刊上發(fā)表的完整研究報(bào)告。
