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每年全球混凝土生产量约为44亿吨,需要消耗约80亿吨的沙子,这导致了沙子的大量开采和严重短缺。与此同时,全球每年产生的咖啡渣约为100亿公斤,大部分被填埋在垃圾场,排放大量温室气体。然而,澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究团队发现,经过特殊处理的咖啡渣可以在混凝土生产过程中替代沙子,通过适当的比例,可以产生比单独的沙子更强的化学键。该研究的主要作者、皇家墨尔本理工大学工程学院的Rajeev Roychand博士在最近的一份报告中表示,有机废物的处理对环境构成了挑战,因为它会排放大量的温室气体,包括甲烷和二氧化碳,从而导致气候变化。他指出,仅澳大利亚每年就生产7500万公斤用过的咖啡渣,其中大部分最终被填埋。Roychand博士解释,咖啡渣不能简单地与标准混凝土混合,因为它们含有有机物,不会与其他材料结合。为了使咖啡渣更加兼容,团队尝试在350和500摄氏度下热解这些材料,然后将其按5%、10%、15%和20%的比例替代混凝土中的沙子。研究团队发现,350度是理想的处理温度,这样处理的咖啡渣能够与混凝土中的其他成分形成更牢固的化学键,使得混凝土的抗压强度提高了29.3%。研究团队认为,这项发现不仅能够减少沙子的开采和咖啡渣的填埋,还能够降低温室气体排放和提高混凝土质量。
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