山东大学等联合科研团队 成功开发可持续 “绿色”混凝土

　　近日，深圳大学教授吴宇飞和山东大学教授张峰的联合研究团队开发了压缩浇筑混凝土技术。在该技术中，对新拌混凝土施加高压以挤出混凝土中的空气和多余的水分，提高混凝土的密实度，从而使混凝土具有更大的强度、更高的耐久性、更低的成本和更少的碳排放。它还为在优质混凝土中使用废弃物(包括建筑垃圾、废旧轮胎、各种生活垃圾如塑料制品等回收材料)铺平了道路。该技术获得2024年第49届日内瓦国际发明展金奖，该创新在一定程度上有望重塑混凝土制造行业的未来。

　　据悉，大约35%的垃圾填埋场由建筑业产生，全球每年处理数百万吨的建筑固体废弃物;同样，全球每年大约产生10亿条废弃汽车轮胎，其中大多数最终都被填埋;加上各种生活垃圾这些废弃物造成了各种各样的生态环境问题。关于这一全球性问题，联合国环境规划署发表的一份展望报告说，"当大量城市或工业固体废物在露天倾倒或焚烧时，对空气、地表水和地下水、土壤以及沿海和海洋环境造成了不利影响，从而间接对公众健康造成影

　　另一方面，混凝土是一种广泛使用的建筑材料，它大量消耗水泥、沙子和岩石等自然资源，严重影响环境。节约自然资源的一个可行途径是将废弃物回收再利用，用来制造混凝土产品。在混凝土生产过程中，回收废弃物用来替代骨料通常被认为是解决废物带来的生态环境问题的一种有效方法。然而，当废弃物被用作混凝土生产中的骨料时，混凝土的性能会大幅降低,比如用粉碎后的废旧轮胎替代骨料时，混凝土强度可下降达85%。

　　利用深圳大学教授吴宇飞和山东大学教授张峰团队研发的压缩浇筑技术，可大幅提高废弃物混凝土的性能，成功实现了废弃物混凝土性能超过或接近普通混凝土。这项技术可以显著提高任何混凝土材料(包括废弃物混凝土)的强度和耐久性，比如橡胶混凝土、再生骨料混凝土、沙漠砂混凝土，甚至普通混凝土。团队实验结果表明，相比于普通浇筑混凝土，压缩浇筑混凝土可成倍提高混凝土强度。在相同的混凝土强度下，与传统混凝土相比，该技术还可以节省水泥用量达50%，从而降低成本和碳排放。

　　吴宇飞说：“我们在不使用任何额外材料的情况下，提高了废弃物混凝土的性能，这是一种可行和实用的解决方案，解决了在混凝土中回收废物所带来的性能降低问题。”该技术的一个亮点是为可持续的建筑业制造环保和“绿色”混凝土。

　　正如联合国工业发展组织(United Nations Industrial Development Organization)发布的《支持绿色工业的政策》(Policies for supporting Green Industry)文件所概述的那样，“对清洁技术、降低环境风险和资源管理(包括循环利用和资源回收)的服务和产品的需求实际上正在显著增长”。因此，这个研究成果为创造一个更环保的建筑业和在废物管理方面产生真正的影响做了一点实事。

　　研究团队成员胡彪、袁方和高磊等介绍表示，该技术已在山东高速公路的路缘石中开展大规模应用，可降低高速公路路缘石养护费50%。同时在京雄商高铁的边坡防护工程中开展了技术应用.团队现在正进一步寻求与预制混凝土行业合作，以便能够制造更多的混凝土产品，包括混凝土砖、路边护栏、铁路轨枕、墙板、梁板等产品。据介绍，这项技术可以很容易地应用于预制混凝土行业，只需要在生产的最后阶段增加一个额外的压缩步骤，对现有制造过程的改动很少即可实现大幅提高混凝土性能和生产“绿色”混凝土的队正在努力将该成果打造成为学术界与工业界成功合作的典范。(常 青)