造混凝土不一定要用沙子，用玻璃也行
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垃圾分類在我們的生活中已經(jīng)越來越普及，不少人在丟棄物品時都會注意它的回收類別。如果有廢棄玻璃，那它屬于哪一類？
廢棄玻璃屬于可回收物可以說是「送分題」了，但少有人知的是，這種可回收物的回收率卻并不高。就拿新加坡來說，2021 年產(chǎn)生的 7.4 萬噸玻璃廢料中只有 13% 被回收利用，那剩下的廢棄玻璃去了哪里？
▲圖片來自：NTU
回收工序復雜且成本不低，不能焚燒，也難以填埋降解，廢棄玻璃可是說是城市垃圾中的「老大難」。但新加坡南洋理工大學（NTU）的一個研究團隊發(fā)現(xiàn)了它的好去處——難以回收的廢棄玻璃可以作為 3D 打印混凝土里沙子的替代品。
▲ 圖片來自：NTU
混凝土這種建筑材料大家都很熟悉，這里面有一個必不可少的材料——沙子，需要用它來調(diào)節(jié)比例，使各種材料的配合比達到最優(yōu)。選擇用玻璃來代替沙子的理由也很簡單：玻璃是由二氧化硅制成的，而二氧化硅又是沙子的主要成分。
▲圖片來自：Unsplash
研究人員將玻璃廢料粉碎成五種不同大小的碎片：粗、中、細、超細和塵埃狀（Moondust），用來代替通常用作混凝土骨料的沙子和礫石。因為要節(jié)約水泥并提高混凝土強度，需要大小不同的顆粒搭配來盡量減小砂粒之間的空隙。
▲圖片來自：NTU
借助這種包含回收玻璃的「特殊配方」混合物，研究人員成功地用 3D 打印機造出了一個 40 厘米高的混凝土物件。澆注的混凝土在固化之前沒有出現(xiàn)變形或塌陷，流動性也可以輕松流過打印機噴嘴。
▲圖片來自：NTU
更重要的是，這種「特殊」混凝土固化后的強度與傳統(tǒng)的含沙混凝土相似。
值得一提的是，除了 3D 打印混凝土，澳大利亞 Deakin 大學的一個研究團隊也用玻璃廢料代替沙子，造出過非 3D 打印結(jié)構(gòu)的玻璃基聚合物混凝土。
▲Deakin 大學的玻璃基聚合物混凝土，圖片來自：Deakin University
這些都足以說明，無論是 3D 打印還是使用傳統(tǒng)方式，都可以用玻璃廢料替代沙子制造混凝土，替代的比例甚至可以達到 100%。
用廢棄玻璃代替沙子來造混凝土，是為了玻璃，也是為了沙子。城市的發(fā)展意味著建筑材料的需求大增，而混凝土的建造通常會使用河沙，這就導致沙子的開采數(shù)量遠不能滿足日益增加的需求。
▲圖片來自：NTU
用玻璃廢料代替沙子制造混凝土，不僅能讓那么多無處安放的廢棄玻璃有了「用武之地」，也能稍稍克服目前制造混凝土面臨的「沙子困境」，這種方式毫無疑問有廣闊的前景。
其實這么做其實還有一個意料之外的好處，因為玻璃不像沙子那么吸水，所以用這種方式制造混凝土需要的水也更少。
人們總說「垃圾是放錯了地方的資源」，廢棄玻璃正是如此，把它們從垃圾堆里放進混凝土里，就成了建筑材料。既利用了廢棄物也節(jié)省了資源，可以說是一舉多得。
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