原创 沙漠沙也能造混凝土？科学家用植物基黏合剂测试水泥替代品
挪威科技大学与东京大学研究人员开发的新型材料有望使沙漠沙应用于建筑领域。
挪威科技大学和东京大学的研究团队首次开发出一种原型建筑材料，使沙漠沙可用于混凝土制备。这种名为"植物基砂混凝土"的材料通过热压工艺，将细腻的沙漠沙与植物添加剂、细小木颗粒相结合。
混凝土是仅次于水的全球第二大使用量建筑材料，每年水泥产量超过40亿吨。其生产过程约占全球二氧化碳排放量的8%。与此同时，建筑业严重依赖河沙与碎石，这两种资源正日益短缺且开采过程破坏生态环境。
尽管储量丰富，沙漠沙长期以来在建筑领域基本无法使用。其颗粒过于光滑细腻，无法在传统混凝土中有效黏合，导致结构强度不足。这一缺陷迫使建筑商依赖河沙与石料，加速了水土流失和栖息地破坏。
研究团队尝试通过非传统水泥黏合的替代制造方法改造沙漠沙。实验表明，在受控条件下将沙漠沙与有机材料混合处理后，其结构性能完全符合使用标准。
让沙漠沙变废为宝
"研究人员多年来一直在探讨沙漠沙能否用于混凝土。挑战在于沙漠沙颗粒过细，无法作为混凝土中的有效固结材料。"挪威科技大学博士后任伟解释道，"换言之，这种混凝土的硬度达不到建筑工程要求。"
为解决该问题，研究人员将沙漠沙与植物添加剂、木粉混合，在加压的同时加热处理。通过调整温度、压力、混合比例和压制时间，团队在不依赖传统水泥工艺的情况下制备出致密坚固的材料。所有实验均在东京大学实验室完成，研究人员对比了沙漠沙与其他细骨料的性能，测试了不同变量对材料强度和密度的影响。
环保效益与实际局限
研究团队发现该材料足以用于铺路石、步道等非承重用途，但强调植物基砂混凝土目前尚不适用于大型建筑或恶劣室外环境，需进一步测试其在寒冷气候下的耐久性和长期性能。研究人员同时指出，沙漠沙应在当地使用，避免长途运输重型材料产生的碳排放。
若持续改进，植物基砂混凝土既可减少对河沙开采和山石破碎的依赖，又能将沙漠地区当前的"负担"转化为资源。
该研究已发表于《建筑工程学报》。
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