废弃玻璃属于可回收物可以说是「送分题」了,但少有人知的是,这种可回收物的回收率却并不高。就拿新加坡来说,2021 年产生的 7.4 万吨玻璃废料中只有 13% 被回收利用,那剩下的废弃玻璃去了哪里?
回收工序复杂且成本不低,不能焚烧,也难以填埋降解,废弃玻璃可是说是城市垃圾中的「老大难」。但新加坡南洋理工大学(NTU)的一个研究团队发现了它的好去处——难以回收的废弃玻璃可以作为 3D 打印混凝土里沙子的替代品。
混凝土这种建筑材料大家都很熟悉,这里面有一个必不可少的材料——沙子,需要用它来调节比例,使各种材料的配合比达到最优。选择用玻璃来代替沙子的理由也很简单: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。
研究人员将玻璃废料粉碎成五种不同大小的碎片:粗、中、细、超细和尘埃状(Moondust),用来代替通常用作混凝土骨料的沙子和砾石。因为要节约水泥并提高混凝土强度,需要大小不同的颗粒搭配来尽量减小砂粒之间的空隙。
值得一提的是,除了 3D 打印混凝土,澳大利亚 Deakin 大学的一个研究团队也用玻璃废料代替沙子,造出过非 3D 打印结构的玻璃基聚合物混凝土。
这些都足以说明,无论是 3D 打印还是使用传统方式,都可以用玻璃废料替代沙子制造混凝土,替代的比例甚至可以达到 100%。
用废弃玻璃代替沙子来造混凝土,是为了玻璃,也是为了沙子。城市的发展意味着建筑材料的需求大增,而混凝土的建造通常会使用河沙,这就导致沙子的开采数量远不能满足日益增加的需求。
其实这么做其实还有一个意料之外的好处,因为玻璃不像沙子那么吸水,所以用这种方式制造混凝土需要的水也更少。
人们总说「垃圾是放错了地方的资源」,废弃玻璃正是如此,把它们从垃圾堆里放进混凝土里,就成了建筑材料。既利用了废弃物也节省了资源,可以说是一举多得。