因为不环保,建材制造被全世界嫌弃
全球每年要生产上千亿吨建筑材料,包括水泥、砂子、石子、砖瓦。与芯片等高精尖产品不同,建筑材料看似没有任何技术含量,其实,建筑材料的技术含量就蕴藏在它巨大的产量中。
如果每块砖可以降低一分钱的成本,就意味着给社会带来几十亿的收入。因此,世界各国都要投入大笔资金用于研究建筑材料。
无论是砖瓦还是水泥,每一种建筑材料都涉及到开山取石——导致水土流失和植被破坏;高温煅烧——消耗大量能源,排放有毒有害废气;材料分解——排放大量二氧化碳,造成温室效应。
在环境学家眼里,建筑材料是妥妥的落后产能,恨不得今晚就全部关停,发达国家都迫不及待地将建筑材料的生产转移到发展中国家:眼不见为净。然而转移来转移去,地球毕竟只有一个,要想真正解决问题,还是要研究材料本身。
让混凝土更环保,难度有点大
近20年,科学家在混凝土领域取得了卓越成果:他们将火力发电厂排放的粉煤灰,和磨细的具有水硬活性的矿渣按一定比例入混凝土,既可以减少水泥的用量,又处理了工业废物。
然而用作结构构件的混凝土有一个硬指标,就是强度,强度不达标,建筑的安全性必然不达标。
天下的工业废料有千万种,两个矿烧出的矿渣性能都不完全一样,很可能一个掺进去好好的,另一个就会让混凝土变弱。更何况,绝大多数的工业废料都是注定要影响强度、不能掺入混凝土的。
其次,掺加的量也有限制。有些矿物掺和料虽然质量好,但如果掺入混凝土的量太大,混凝土的硬化时间就会大幅延长。工期不等人,结构必须要在短时间内形成足够的强度。这也严重限制了在结构构件中使用环保手段。
在建筑中,隔断墙这类非结构构件用量很大,甚至可以达到建筑总重的30%。但这些隔断墙不“挑食”,它们不必承担楼房的重压,只要能承担起自重就好。而且砌墙用的砌块通常是在工厂中生产,它硬化得快一点慢一点也都无所谓。于是,有许多建材领域的科学家就把目光放在了这些砌块上。
最开始,这些隔断墙使用的通常是烧结黏土砖,也就是红色的“板砖”。这些红砖需要消耗大量的优质黏土,同时消耗大量的能源,并产生许多致癌物质,危害工人的健康。
后来,人们开始使用“混凝土”来制作不承重的砌块,这种疏松多孔的材料会吸收空气中的水分和二氧化碳,形成强度更高的胶凝体,从而增加强度。
随着人们对温室效应的认识越发深刻,碳化还被赋予了一个新的意义——减少碳排放。有中国科学家基于碳化的原理,使用常见的工业废料,做出了碳负性的建筑材料。
这种砌块从生产到使用,不仅不排放二氧化碳,反而还吸收空气中的二氧化碳,砌块生产得越多,反而越环保!
最高端的砌块竟是“垃圾”做的
碳负性砌块使用的是被正规混凝土弃而不用的低活性的工业废渣。这些废渣要么含有太多的杂质金属元素,不易研磨;再不然是含有过多的硫元素,会影响水泥的水化速度,耽误混凝土的“正事儿”。
然而在砌块当中,这些都不是问题。
有意思的是,不同种类的工业废料在砌块中还可以优势互补。比如活性不太高的工业废渣,与纯度很低但碱性依然很强的废碱结合,可以激发工业废渣的活性,进而形成强度,并吸收空气中的二氧化碳。
生产其它建筑材料所排放的富含二氧化碳的废气还可以直接通入这种建材,连废气带废热,干脆一并利用了,就连它排放的含硫、含氮的毒气都被固定了不少,变成了砌块的一部分。
可以说,这种砌块的生产过程没有用上一样“好东西”,从头到脚都是废物。可是生产出来的砌块,质量却是合格的。(内容整理自网络)
随着国家绿色环保、建筑节能、“禁实限粘”政策的发布,轻质砖、加气块、免蒸加气块、泡沫混凝土砌块日益成为新型环保节能建材项目的一个发展热点。