新型混凝土材料,绿色养眼


材料牛注:混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料,虽然它与现代城市密切相关,它的使用却贯穿古今,可谓历史悠久。三种现代新型混凝土材料问世,它与传统的混凝土材料有哪些不同之处?它会对环境产生什么影响?让我们拭目以待。

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料,虽然它与现代城市密切相关,但它的使用却贯穿古今。古巴比伦人和埃及人曾用粘土和卵石的混合物构造建筑,一部分中国长城使用水泥状材料将硬块结合在一起。 在最简单的形式中,混凝土由通过水泥和水结合在一起的硬质材料(骨料)的小颗粒组成,但是找到正确的成分组合需要涉及大量的化学知识。

但混凝土通常不会引起城市居民的注意,我们目之所及的大多数混凝土都是灰暗的,而且经常老化严重。除此之外,其生产是非常耗能的,一些人认为制造普通水泥(行业标准)时,所排放的二氧化碳占世界二氧化碳排放量的5%。幸运的是,在世界各地,正在努力实现混凝土绿色化,或者至少寻找使用它的新方法。

首先是一家英国公司Cemfree,如他们的名字所示,开发出一种无水泥混凝土,其代替碳酸钙,硅,氧,铁矿石和氧化铝的混合物,它们的混凝土通过一种被称为高炉矿渣的材料融合在一起,这是一种来自钢铁工业的废物。 这样做的最大好处是,它减少了二氧化碳的产生。

Cemfree声称,如果帝国大厦是用他们的混凝土建成,它将减少13319吨二氧化碳的排放量。许多建筑行业对这种材料的性能持怀疑态度。 生产没有水泥的混凝土就像烘烤蛋糕没有面粉,但测试结果表明,在许多领域它至少和传统混凝土表现一样出色,绝对值得一看。

另一种开始在混凝土界引起轩然大波的材料是Taktl。 Taktl是一种具有超高性能的混凝土(UHPC),在抗压测试中表现出令人难以置信的强度,这要归功于构成其结构的许多微小且紧密堆积的颗粒。这也同样使其很耐用,比标准混凝土需要更少的水,意味着你可以使用更少的材料却仍然可以达到所需的强度。但是使Taktl不同的是它的模型,“通常在市场上,UHPC作为一种掺水即可用的材料。为了减少材料的环境足迹,我们想做一些完全不同的事情。”Taktl联合创始人同时也是化学家Lauren Flannery说,“我们与德国的一家研究机构G.TECZ合作,开发出能够提供所需性能的配方,只需使用本地采购的材料。”

他们的愿景是开拓一系列区域性工厂来生产Taktl,同时控制由改变高性能混凝土成分而引起的变化。简单讲,他们效仿连锁餐馆的案例,本地的材料以标准化的方式处理使得产品在各处产生相同的味道。我喜欢这个概念,根据Taktl参与的项目数量来看,建筑师也如此行事。

我必须说,我最喜欢的创新混凝土的灵感来自苔藓的黑点,你有时会看到它生长在建筑物上。这种生物适应性混凝土由Sandra Manso-Blanco博士在其博士期间开发,为已经存在于空气中的微生物的生长和繁殖提供了一个完美的表面,但它不是一个在空气中暴露混凝土任其发霉的情况。 

Manso-Blanco博士(现在与Bartlett建筑学院的BiotA实验室合作)设计了一个四层结构,首先是标准混凝土,然后是一层防水层。接下来是生物适应性混凝土层,它被设计成具有特殊的粗糙度和多孔性,提供了一个令人难以置信的舒适的“床垫”,适宜地衣和真菌生长。顶层设计用于收集和存储水。

M-B博士表示,只有内层对建筑物的结构很重要,只有外层才能促进生长,那么这对于未来的建筑意味着什么呢?好吧,就像树木和花朵,某种类型的地衣和真菌在不同季节生长繁茂,没有两个城市的空气中有完全相同的微生物混合物。至少从理论上讲,生物适应性混凝土可以提供对其周围环境来说独一无二的建筑物,并且这些建筑物全年都在变化。

原文链接:New Concrete Materials Are More Green Than Grey.

本文由材料人编辑部月亮提供素材,杨杨编译,刘宇龙审核,点我加入材料人编辑部

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