混凝土是当今世界上被用得最多的建筑材料，从砖头小屋到摩天大楼，从乡间小桥到跨海大桥，都有可能要用到混凝土。但不幸的是，制作混凝土必须要用到水泥，而水泥的生产过程不仅会污染环境，还会产生大量的碳排放。

最近，来自日本东京大学的科学家们开发了一种新的混凝土配方，使用酒精和催化剂，将沙子和砾石粘合在一起，而不需要用到水泥。

水泥是怎么生产出来的？

在对比新混凝土配方之前，我们先来了解水泥是怎么生产出来的。在水泥的生产过程中，首先要对石灰石、铁矿石等原料进行破碎，接着进行原料预均化，第三步是将这些原料送入回转窑中进行持续加热，让原料中的碳酸盐分解，生成大量的熟料。

最后一道工序则是对那些熟料进行粉磨，磨至一定的粒度，增大其水化面积，满足水泥浆体凝结、硬化的要求。

水泥的生产过程对环境相当不“友好”，在高温和石灰石脱气的工序中，每千克水泥产生约1千克的二氧化碳。而最后一道工序，对熟料进行粉磨，也会消耗大量的电能，间接增加碳排放。考虑到全世界的每年的水泥生产总量，其生产过程所排放的二氧化碳，约占每年全球二氧化碳排放量的8%。

水泥的替代品？

考虑到这一点，科学家们正在研究更环保的替代品，最常见的是用煤粉灰或钢渣等废料来代替石灰石。但在这项新的研究中，研究人员开发了一种新的配方，直接跳过水泥的生产过程，并不需要水泥，用其他材料将沙子和砾石粘合在一起。

该研究的主要负责人酒井裕哉（Yuya Sakai）说：“在整个过程中，我们会不断抽取水分，让酒精、催化剂和沙子产生反应，生成四烷氧基硅烷（这是一种性能很好的粘结剂）。我们的想法是，不断注入水并抽出水，产生更多的四烷氧基硅烷，直到沙子颗粒牢固地粘合在一起。”

研究小组用石英砂、乙醇、氢氧化钾和2,2-二甲氧基丙烷的混合物在铜容器中加热。他们在装置上运行了几十种不同的变化，改变了原料的体积和比例，燃烧的温度，以及燃烧的时间——24、36、48或72小时。

根据不同的情况，沙子会不同程度地粘结在一起，经过多次试验，得到了稳定且相对坚固的混凝土材料。但是这种混凝土的抗压强度还没有达到人们对传统混凝土的预期。到目前为止，研究小组只是通过人工的方法来测试它的抗压强度，总之抗压强度不够理想。在未来的实验中，科学家们会使它经受更剧烈的测试，并寻找可能使它更坚固的方法。

不过，这种新方法还有其他优点。研究人员说，这种新型混凝土比普通材料更耐用，可以抵御化学物质、温度和湿度等对建筑的侵蚀。它还可以用于各种各样的骨料，包括不同粒径的沙子，以及其他可能在使用时膨胀的材料。

研究报告的第二作者艾哈迈德·法拉哈尼（Ahmad Farahani）说：“我们用硅砂、玻璃珠、沙漠砂和模拟月球砂等获得了足够坚固的产品。这些发现可以促进全球建筑业向更环保、更经济的方向发展。我们的技术不需要在常规施工中使用特定的沙粒。这也将有助于解决气候变化和空间发展问题。”

至于住在用这样的混凝土建造的房屋里会不会醉的问题，答案显而易见，不会。因为酒精在参与化学反应的过程中已经被耗尽，就算还有部分酒精残留，也会在建造房屋的过程中被挥发殆尽。

但新的问题又来了，这样的混凝土在实际应用中会不会使用大量的酒精？生产这些酒精会不会增加更多的碳排放？成本会不会比传统混凝土高？你是如何看待这种新混凝土配方的呢，请在评论区发表你的看法。

文章来源：《水泥》 网址: http://www.snbjb.cn/zonghexinwen/2021/0430/490.html