研究发现废弃尿布可以为未来的家园提供基础建筑材料

研究发现废弃尿布可以为未来的家园提供基础建筑材料建筑材料往往是房屋建设中最昂贵的部分,占到成本的80%。虽然使用天然纤维、土质材料和工业建筑废料等材料已被探索,但由于混凝土的强度和耐久性,它仍然是房屋建筑--实际上是任何建筑--的主流。但是,混凝土会留下大量的碳足迹。日本北九州大学的研究人员寻找一种方法,以保持混凝土的优点,但使其更加环保,生产成本更低。他们转向了一种常见的不可降解的废弃产品:一次性尿布。在进行这项研究时,研究人员被解决印度尼西亚显著的人口增长和对低成本住房需求的愿望所驱动。伴随着任何人口增长的是废物的增加。2019年,印度尼西亚的废物总量为2921万吨;2020年,这一数字上升到3276万吨。根据MaritimeFairtrade的数据,印度尼西亚的一次性尿布使用量在全球排名第六。许多用过的尿布被扔在该国的河流和水道中,通过渗入的化学品和微塑料造成污染。这项研究可以解决两个重要问题:清理环境和提供一个低成本的建筑替代方案。研究人员通过将洗净、晾干和切碎的一次性尿布与水泥、沙子、砾石和水相结合,制备了混凝土和砂浆样品。这些的样品被固化了28天,固化是在温度范围内保持混凝土有足够的水分,以帮助水泥水化的过程,水泥和水之间的化学反应有助于其强度和耐久性。研究人员对含有不同比例的一次性尿布废料的混合料进行了测试,观察它们在破裂前能承受多大的压力。然后,研究人员计算了可以用尿布垃圾替代的最大沙子数量,以安全地建造一个建筑面积为43平方码(36平方米)的房子。他们发现,在建造三层楼房的柱子和横梁所需的混凝土中,他们可以用一次性尿布废料代替10%的沙子。在单层房屋中,这一比例增加到27%。在用于建造隔墙的砂浆方面,研究人员可以用纸尿裤垃圾替代多达40%的沙子。对于地板的形成和花园的铺设,9%的沙子可以被取代。他们发现,超过这些比例会导致混凝土不适合建筑。总的来说,研究人员发现,建造一栋楼面面积为36平方米的单层房屋所需的所有混凝土和砂浆结构中,有高达8%的沙子可以用一次性尿布垃圾代替。这相当于60立方英尺(1.7立方米)的废物。"这项研究得出的结论是,将用过的尿布添加到混凝土中并不会显著降低其强度,"该团队表示。"研究表明,使用尿布来制造复合材料是可行的,特别是关于开发环境友好和成本效益高的材料。"研究人员认为他们的一次性尿布混凝土在印度尼西亚创造住房之外还有广泛的应用。这很重要,因为一次性尿布是全球垃圾填埋场的第三大贡献者。在全球范围内,每年有超过180亿片一次性尿布最终被填埋。"关于本文的社会和经济优势,材料的开发可以从低到高的技术中获取,"他们说。"这些程序相对容易进行,而且成本低"。研究人员知道目前使用废尿布作为建筑材料的局限性。首先,它需要与废物处理设施接触,从家庭中收集废旧尿布并对其进行消毒。其次,需要大规模地使用粉碎废旧尿布的机器。尽管如此,这项研究强调了将不可降解的垃圾作为建筑材料的潜力,解决可持续性问题并提供低成本的住房。该研究发表在《科学报告》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360569.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360569.htm

相关推荐

封面图片

建筑师与大自然合作开发基于真菌的建筑材料

建筑师与大自然合作开发基于真菌的建筑材料总部位于伦敦的PLPArchitecture的人们已经接受了即将到来的共生世,过渡到sumbiotecture的实践,建筑的重点是所有材料的生物降解性和无污染的可再生能源的使用。作为转型的一部分,在过去的一年里,PLP的内部研究小组PLPLabs研究了菌丝体生物复合材料的结构能力和建筑潜力。菌丝体是真菌的根状结构,是一种称为菌丝的分支链网,负责从周围环境中吸收养分和水分。真菌以其碳吸收能力而闻名,因此具有减缓气候变化的潜力。真菌,尤其是它们的菌丝体已经被指定为建筑行业的可持续替代品,用于填充混凝土裂缝和隔离小房子。美国宇航局甚至探索了在月球或火星上种植真菌屋的可能性。对于他们的新项目,PLPLabs团队首先3D打印了一个木模板,并将其与注入菌丝体的基材包装在一起。当菌丝体在基质上定殖时,它形成了一种致密但可塑的形式。菌丝体生长后,用高温将其干燥,使生物复合材料惰性化。从开始到完成安装大约花了三个月的时间。粘合的菌丝体和3D打印的木材用于创建不同形状的模块块,这些模块可以组合在一起以创建一系列形式,从隔板到座椅,从花盆到桌子。与混凝土和钢材这两种高碳排放物不同,菌丝体生物复合材料是可再生和可生物降解的。它们可以在对环境影响最小的情况下种植和收获,重量轻且耐火,并且它们是良好的绝缘体。可使用模块化菌丝木块PLPLabs制作的各种产品根据Architecture2030,建筑物目前产生的二氧化碳排放量占全球年排放量的40%,其中13%归因于建筑和基础设施材料。PLPLabs通过创建菌丝体生物复合材料来拥抱共生世原则,这是朝着实现零碳建筑环境迈出的重要一步。PLPLabs计划继续试验菌丝体生物复合材料。而且,他们决定不限制大型建筑公司使用Symbioceneliving,他们正在考虑创建一个DIY工具包,人们可以用它在家里创建自己的菌丝体块。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363991.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363991.htm

封面图片

用柠檬和椰子制成的建筑材料可以帮助家庭取暖

用柠檬和椰子制成的建筑材料可以帮助家庭取暖这种新的复合材料是瑞典斯德哥尔摩KTH皇家理工学院生物复合材料系的一个研究小组的工作,它利用了三种可再生材料来源:椰子、柠檬和木材。研究人员首先通过去除木质素在木材中创造了一个开放的孔隙结构,这也剥去了其颜色。然后用丙烯酸柠檬烯(可从果汁行业的果皮废料中获取)和一种基于椰子的分子来填充这些空隙。当复合材料加热时,例如由于暴露在阳光下或环境温度升高,丙烯酸亚麻油酯变成了聚合物,将椰子分子困在其中。发生转变的温度可以根据要求定制,但在这个项目中被设定为舒适的24℃(75°F)。当材料冷却时,这个过程会发生逆转。KTH研究员CélineMontanari说:"其优雅之处在于,椰子分子可以从吸收能量的固体过渡到液体;或者从释放能量的液体过渡到固体,这与水的冻结和融化方式基本相同。"团队成员PeterOlsén补充说:"通过这种转变,我们可以加热或冷却我们的周围环境,无论需要什么。"尽管尚未准备好用于建筑,但"木质复合热能电池"最初可能的应用是作为室内隔断墙,或者,由于该材料有一定程度的透明度,可以作为某种屏幕材料使用。然而,该团队表示,在它准备作为外部建筑材料使用之前,还需要更多的工作。据估计,在建筑施工中每使用100公斤(220磅)的材料,每天可节省约2.5千瓦时--假设环境温度为24℃--尽管它也可能在花园中找到用途。Olsén问道:"为什么不将它作为温室的未来材料呢?当阳光照射时,木材变得透明,储存更多的能量,而在晚上,它变得多云,释放白天储存的热量。这将有助于减少加热的能源消耗,同时提供更好的生长。"这项研究发表在《小》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352261.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352261.htm

封面图片

由变色龙启发的建筑材料可改变其吸收或散发的热量

由变色龙启发的建筑材料可改变其吸收或散发的热量在炎热的日子里,这种材料可以发射出它所包含的高达92%的红外热量,帮助冷却建筑物内部。然而,在较冷的日子里,这种材料只发出7%的红外线,帮助建筑物保持温暖。"我们基本上想出了一种低能耗的方法来对待建筑物,就像对待一个人一样;当你冷的时候,你就加一层,当你热的时候,你就脱一层,"领导这项研究的许宝春助理教授说,他发表在《自然可持续性》上。"这种智能材料让我们在没有大量能源的情况下保持建筑物的温度"。受气候变化的驱动根据一些估计,建筑物占全球能源消耗的30%,并排放了全球所有温室气体的10%。这一能源足迹的大约一半归因于室内空间的加热和冷却。"长期以来,我们大多数人都认为室内温度控制是理所当然的,没有想过它需要多少能源,"许说。"如果我们想要一个负碳的未来,我认为我们必须考虑多样化的方式,以更节能的方式控制建筑温度。"研究人员先前已经开发了辐射冷却材料,通过提高其发射红外线的能力来帮助保持建筑物的温度,红外线是人和物体辐射出来的无形热量。也有一些材料可以在寒冷的气候中防止红外线的发射。这种材料包含一个可以采取两种构象的层:保留大部分红外线热量的固体铜,这有助于保持建筑物的温暖;或者是发射红外线的水溶液,这可以帮助冷却建筑物"一个简单的思考方式是,如果你有一个完全黑色的建筑面向太阳,它将比其他建筑更容易升温,"PME研究生隋晨曦说,他是新手稿的第一作者。这种被动加热在冬天可能是一件好事,但在夏天就不是了。随着全球变暖导致极端天气事件和多变的天气越来越频繁,建筑物需要能够适应;很少有气候需要全年供暖或全年空调。从金属到液体再到液体许和他的同事设计了一种不可燃的"电致变色"建筑材料,它包含一个可以呈现两种构象的层:保留大部分红外线热量的固体铜,或发射红外线的水溶液。在任何选定的触发温度下,该设备可以通过将铜沉积到薄膜中,或将铜剥离,使用极少量的电力来诱导两种状态之间的化学变化。在这篇新论文中,研究人员详细说明了该装置如何在金属和液体状态之间快速和可逆地切换,即使经过1800次循环,在两种构象之间切换的能力仍然有效,因此这种智能材料可以在不需要大量能源的情况下保持建筑物的温度。该团队创建了模型,说明他们的材料如何能在美国15个不同城市的典型建筑中减少能源成本。他们报告说,在一个普通的商业建筑中,用于诱导材料电致变色的电力将不到该建筑总用电量的0.2%,但可以节省该建筑每年HVAC能耗的8.4%。"一旦你在不同的状态之间切换,你不需要应用更多的能量来保持任何一种状态,"许说。"因此,对于你不需要在这些状态之间频繁切换的建筑,它的用电量真的可以忽略不计。"扩大规模到目前为止,许的小组只创造了大约六厘米宽的材料碎片。然而,他们设想,许多这样的材料碎片可以像瓦片一样被组装成更大的板材。他们说,这种材料也可以进行调整,以使用不同的定制颜色--水相是透明的,几乎任何颜色都可以放在它后面而不影响其吸收红外线的能力。研究人员现在正在研究制造这种材料的不同方法。他们还计划探究该材料的中间状态如何能够发挥作用。"我们证明了辐射控制可以在整个不同季节控制广泛的建筑温度方面发挥作用,我们正在继续与工程师和建筑部门合作,研究这如何能够为一个更可持续的未来做出贡献"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343391.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343391.htm

封面图片

超材料混凝土为智能、自供电的基础设施奠定了基础

超材料混凝土为智能、自供电的基础设施奠定了基础现在,匹兹堡大学(Pitt)的工程师们旨在通过他们的轻质、多功能、高适应性的智能基础设施产品将其提升到一个未来的水平,该产品可以根据不同的建筑进行定制,甚至可以产生自己的电荷。该研究的通讯作者、皮特大学土木与环境工程系助理教授阿米尔-阿拉维说:"现代社会普遍使用混凝土,这种建材是最初由古罗马人创造的。在我们的基础设施项目中大量使用混凝土意味着需要开发新一代的混凝土材料,使其更加经济和环境可持续,同时提供先进的功能。我们相信,通过在建筑材料的开发中引入超材料范式,我们可以实现所有这些目标。"超材料是由导电水泥基体中的增强型辅助聚合物格子组成的。研究人员用石墨粉增强的导电水泥形成了电极,机械触发器可以在各层之间产生接触性电化。它不能产生足够的电力输送到电网,但它有可能被用来监测混凝土结构内部的损害--例如,在发生地震时。在物理上,超材料本身可以进行微调,以适应建设的需要,切换其灵活性、形状和脆性,并在测试中可以压缩到15%,同时保持其结构完整性。阿拉维说:"这个项目提出了第一个具有超级压缩性和能量收集能力的复合超材料混凝土。这种轻质和机械可调的混凝土系统可以为混凝土在各种应用中的使用打开一扇大门,如机场的减震工程材料,以帮助减缓失控的飞机或地震基础隔离系统。"该团队包括来自约翰霍普金斯大学、新墨西哥州立大学、佐治亚理工学院、北京纳米能源与纳米系统研究所和皮特大学斯旺森工程学院的工程师,他们相信这种多功能混凝土材料可以成为基础设施中广泛使用的组成部分,因为它"可扩展、具有成本效益,并且可以通过绿色采集能量自我维持其运作。"而在未来的道路上,这种智能工程产品甚至可以为嵌入高速公路的芯片提供能源,以协助自动驾驶汽车。然而,在不久的将来,该研究报告需要进行大规模的测试,并进一步研究如何使能量收集的纳米发电机集成材料与环境压力因素(如湿度、潮湿天气和温度变化)绝缘。该研究发表在《先进材料》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350783.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350783.htm

封面图片

废弃咖啡渣可充当部分沙子 使混凝土强度提高30%

废弃咖啡渣可充当部分沙子使混凝土强度提高30%现在,皇家墨尔本理工大学(RMITUniversity)的研究人员首次为这种特殊的废物找到了一种实用的用途:将其融入混凝土中。这项研究的第一作者RajeevRoychand说:"我们工作的灵感来自于找到一种创新的方法来利用建筑项目中的大量咖啡废料,而不是将其填埋--让咖啡的生命'得以延续'。"由于颗粒细小,SCG已被提议作为土木建筑应用中的有用成分。因此,研究人员决定对此进行试验。他们首先从澳大利亚墨尔本附近的多家咖啡馆收集SCG,并将其烘干以去除水分。然后在两种不同的温度下(350°C(662°F)或500°C(932°F))对干燥的有机材料进行加热,利用一种称为热解的低能耗、无氧工艺生成生物炭。研究人员使用了十二种混合设计来比较未经处理的SCG、350度加热的SCG和500度加热的SCG对混凝土机械和微观结构行为的影响。在普通硅酸盐水泥中分别加入0%、5%、10%、15%和20%的不同SCG,作为细骨料的替代品。这里使用的细骨料是天然砂。将新拌混凝土倒入模具中并振捣以去除气穴。然后在室温下固化24小时,脱模并在水箱中固化,直至进行抗压强度测试,并使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行分析。抗压强度是指固体材料在不发生断裂的情况下所能承受的最大压应力。研究人员发现,在他们测试的所有混凝土复合材料中,用在350°C(662°F)高温下热解的SCG替代15%沙子的复合材料显著改善了材料性能,使抗压强度提高了29.3%。虽然这项研究仍处于早期阶段,但结果很有希望,而且由于咖啡无处不在,有可能被用于世界各地的建筑中。共同第一作者香农-基尔马丁-林奇(ShannonKilmartin-Lynch)说:"混凝土行业有可能为增加废咖啡等有机废物的回收利用做出重大贡献。我们的研究还处于早期阶段,但这些令人兴奋的发现提供了一种创新方法,可以大大减少填埋的有机废物数量。"除了节省垃圾填埋场的空间,这种混凝土生产技术还解决了另一个环境问题:保护有限的自然资源。我们每年大约开采400亿至500亿吨砂石用于建筑业。该研究的共同通讯作者李杰说:"为了满足建筑业快速增长的需求,世界各地都在不断开采天然砂--通常取自河床和河岸--这对环境造成了巨大影响。采用循环经济的方法,我们可以让有机废物远离垃圾填埋场,还能更好地保护沙子等自然资源。"研究人员计划对350度加热的咖啡生物炭进行长期机械和耐久性测试,以了解其在建筑行业的潜在应用,并进一步探索使用不同热解温度对材料性能的影响。该研究发表在《清洁生产期刊》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378927.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1378927.htm

封面图片

2024年第1季建筑工人薪酬及建筑材料价格

2024年第1季建筑工人薪酬及建筑材料价格#统计暨普查局统计暨普查局资料显示,2024年第1季建筑工人的平均日薪按季下跌2.1%至759元,主要是由于有大型娱乐设施进入完工阶段,减少聘用日薪较高的工人所致;本地工人及外地建筑工人的平均日薪分别为969元和684元,录得1.5%及1.3%的按季跌幅。按主要职业分类,扎铁工人(836元)、水喉/气体喉管安装工人(774元)、消防设备安装工人(812元)的平均日薪按季分别下跌4.8%、4...https://www.gcs.gov.mo/detail/zh-hant/N24EBJm2nc

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人