两个碳酸钙混凝土样品，一个使用硬化水泥浆（左），另一个使用硅砂。 这两种原材料都是常见的建筑和拆除废物。 图片来源：© 2021 Maruyama 等人。
一种新型混凝土可以减少建筑业的排放。 碳酸钙混凝土是由废弃混凝土和空气或工业废气中的二氧化碳制成的。 它显示出作为未来建筑材料的前景，尤其是在自然资源有限的地方。
现代世界是用混凝土建造的。 地球上每个城市的每座高层建筑都使用耐用且用途广泛的材料来赋予其形状和强度。 因此，混凝土行业是巨大的，这是有代价的：据估计，世界上大约 7% 的二氧化碳排放来自混凝土的主要成分水泥的制造和使用。 而这7%的很大一部分是由于钙的必要使用，钙通常是通过燃烧石灰石获得的。
Ippei Maruyama 教授和 C4S（建筑用碳酸钙循环系统）项目经理野口孝文教授，均来自东京大学建筑系。 他们找到了一种方法，可以利用废弃混凝土和捕获的二氧化碳，并通过一种新工艺将它们组合成一种可用的混凝土形式，称为碳酸钙混凝土。
受到一些水生生物随着时间的推移硬化成化石的方式的启发，丸山想知道是否可以将由死有机物形成硬质碳酸钙沉积物的相同过程应用于混凝土。 钙对于水泥和水之间的反应形成混凝土至关重要，丸山认为这是一个机会，可以研究一种碳强度较低的方式来执行相同的功能。
“我们的概念是从废弃的混凝土中获取钙，否则会浪费，”丸山说。 “我们将其与工业废气甚至空气中的二氧化碳结合起来。 我们在比目前从石灰石中提取钙的温度低得多的温度下进行这项工作。”
碳酸钙是一种非常稳定的材料，因此是一种耐用的建筑材料。 回收大量材料和废物的能力是一个很大的好处。 然而，碳酸钙混凝土目前还不能替代典型的混凝土。 它不像典型的混凝土那么坚固，但对于一些建筑项目，比如小房子，这不是问题。 同样，目前，只制造了几厘米长的小块。
“在这一领域取得进展令人兴奋，但仍有许多挑战需要克服，”野口说。 “除了提高碳酸钙混凝土的强度和尺寸限制外，如果我们能进一步减少生产过程的能源消耗，那就更好了。 然而，我们希望在未来几十年，碳中性碳酸钙混凝土将成为混凝土的主流类型，并将成为应对气候变化的解决方案之一。”
参考资料：“使用拆除混凝土和二氧化碳的碳酸钙混凝土新概念2” 丸山一平、小高渡、武玉坚、栗原亮、兼松学、兵藤彦嗣、平尾浩、北垣龙马、田村正树、辻野雅人、藤本聪、野口孝文，8 年 2021 月 XNUMX 日， 先进混凝土技术杂志.
DOI: 10.3151/jact.19.1052
