
一般来说,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,最近英格兰兰开斯特大学的研究表明,添加从胡萝卜和其他根茎类蔬菜中提取的纳米颗粒能够增强混凝土的抗压强度。
该大学的工程师进行的初步测试发现,来自这些蔬菜纤维的纳米薄片显著提高了混凝土的强度 ,而且成本低廉。
该大学目前获得了来自欧盟“Horizon 2020”计划的 195000 英镑资助,用于进一步研究,希望这些结果有助于减少建筑行业的碳排放。
这种新型水泥可降低能耗和二氧化碳排放量 “这些新型水泥纳米复合材料是将普通硅酸盐水泥与从食品工业中提取的废弃蔬菜中提取的纳米薄片相结合而制成的,”该项目的首席研究员 Mohamed Saafi 说。
这种复合材料不仅在机械和微观结构性能方面优于目前的水泥产品,而且使用的水泥也减少了,能够显着降低与水泥生产相关的能耗和二氧化碳排放量。
也就是说,有了这种更坚固的混凝土,相同规模的建筑物将需要更少的材料。
根据最近的统计数据,即使数量的少量减少也会产生重大影响,因为生产混凝土中的关键成分的碳排放量占世界二氧化碳总排放量的 8%。
这是因为二氧化碳是水泥生产过程中发生的化学转化的副产物。
这个过程还需要将水泥加热到非常高的温度,通常使用的加热方法是燃烧化石燃料,这就又增加了碳排放量。
材料的性能优于目前所有的水泥 兰卡斯特大学的早期研究显示,根菜类蔬菜的纳米薄片能够增加硅酸钙水合物,从而提高混凝土的强度,这种方法优于目前所有可用的水泥添加剂,比如昂贵的石墨烯和碳纳米管。
有了这种方法,工程师制作每立方米混凝土可以少使用 40 公斤的硅酸盐水泥。
研究人员正与一家可持续材料公司 Cellucomp 合作进行研究。
Cellucomp 曾经用废弃的根菜类蔬菜纤维制造了添加剂 Curran。