
混凝土是一种基础建筑材料,而水泥是混凝土的关键成分。然而,水泥生产对环境影响巨大——水泥生产过程贡献了全球近8%-10% 的温室气体排放。为了应对这一挑战,加拿大萨斯喀彻温大学(USask)工程学院的科研团队开展了创新研究,发现将农业废弃物转化制成的生物炭替代部分水泥,可显著提升混凝土的性能与环境效益。
生物炭是通过在低氧环境下热解亚麻秆、麦秸等非食用性植物废料获得的富碳材料。研究团队通过系统实验,将不同比例的生物炭掺入水泥基质中,并对样本进行了微观结构分析和力学性能测试。利用加拿大光源中心的同步辐射技术,研究人员观察到生物炭-水泥复合材料的微观结构更加致密,孔隙率显著降低。
实验数据显示,生物炭的加入不仅有效提升了混凝土的抗压强度和耐久性,还降低了水泥用量,从而减少了生产过程中的碳排放。更重要的是,该技术为农业废弃物提供了高附加值再利用途径,进一步增强了其环境可持续性。
该项技术创新体现了循环经济理念在建筑材料领域的应用前景,不仅有助于降低建筑行业的碳足迹,还可为农业废弃物管理提供全新的解决方案,具有重要的科学价值和工程意义。(刘春)