研究人员制造出强度足以用于建筑的碳酸钙混凝土块

由东京大学研究小组领导的研究人员将一栋被拆毁的学校建筑的混凝土和空气中的二氧化碳(CO2)转化为足够坚固的砖块，可以用来建造房屋。

该过程包括将旧混凝土磨成粉末，与空气中的二氧化碳发生反应，在模具中分层加压，最后加热形成新块。

这种技术不仅可以用新混凝土建造建筑物，还可以提供一种回收旧材料的方法，同时还可以在过程中捕获二氧化碳。理论上，这些砌块可以通过相同的过程反复重新制造。研究结果发表在《先进混凝土技术杂志》上。

几年前，研究人员开发出一种新型混凝土，它可以减少温室气体并重新利用建筑行业的废弃物。

该项目名为“C4S”，即建筑用碳酸钙循环系统，由野口隆文教授担任项目经理，丸山一平教授负责材料开发。两位研究人员都来自东京大学建筑系。

他们与一个团队合作开发了一种方法，将旧混凝土与从空气或工业废气中提取的二氧化碳结合起来，创造出一种名为碳酸钙混凝土的新型耐用材料。然而，最终得到的块体只有几厘米长。

现在，他们又将这项技术提升到了一个新的水平。

“我们可以制造足够大、足够坚固的碳酸钙混凝土砖，用于建造普通房屋和人行道，”丸山说。“这些砖块理论上可以通过反复粉碎和重新制作而半永久地使用，这个过程所需的能源消耗相对较低。现在，旧建筑中的混凝土可以被视为建造新建筑的一种城市矿山。”

石灰石是波特兰水泥的主要成分，波特兰水泥通常用于制造混凝土。这种岩石具有耐久性和强度，同时提高了可加工性。然而，石灰石储量有限，在某些国家，比如日本，储量更为有限。因此，人们的注意力从创造新材料转向维护和再利用现有材料。

“我们正在尝试开发有助于循环经济和碳中和的系统。在日本，目前对建筑材料的需求比过去要少，因此现在是发展新型建筑业务的好时机，同时也可以通过研究提高我们对这种重要材料的了解，”丸山解释说。

将学校建筑拆除的混凝土碾碎成细粉，筛分，然后碳化三个月。碳化通常是一个缓慢的自然过程，当混凝土中的化合物(如水化石灰和水合硅酸钙)与空气中的二氧化碳反应形成碳酸钙时就会发生。

研究人员加快了这一过程，以重现旧建筑中常见的混凝土。这是为了测试他们是否能用旧混凝土制造出坚固的新砌块。

然后用碳酸氢钙溶液对碳酸粉末加压并干燥。在之前的实验中，该团队通过将碳酸氢盐溶液倒入碳酸混凝土粉末中并加热来制造碳酸钙混凝土。在这个更新版本中，除了加热材料外，该团队还在模具中分层建造混凝土，并在压力下压实。他们发现这增强了砌块的强度。

“作为C4S项目的一部分，我们打算在2030年之前建造一栋真正的两层楼房屋，”Maruyama说道。“在接下来的几年里，我们还计划搬到一个试验工厂，在那里我们可以提高生产效率和工业应用，并致力于创造更大的建筑构件，以便让这种材料实现商业化。”