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盡管玻璃被認為是一種可回收的材料，但它經(jīng)常不被回收。這可能是由于缺乏適當?shù)幕厥赵O(shè)施，或者是由于玻璃廢料經(jīng)常以許多碎片的形式出現(xiàn)，這些碎片太小，無法以實際的方式按顏色分類，分類過程是回收的硬性要求。

根據(jù)新加坡國家環(huán)境局數(shù)據(jù)，去年的7.4萬噸玻璃垃圾中，僅13%被回收。新加坡南洋理工大學的研究人員為尋求非回收玻璃的用途，研究利用它來替代3D打印混凝土結(jié)構(gòu)中常用的沙子。畢竟，玻璃是由二氧化硅制成的，而二氧化硅是沙子的一個主要成分。

在他們的研究中，科學家們將玻璃廢料粉碎成五種不同的碎片尺寸--粗、中、細、超細和“月塵”--以取代通常作為混凝土骨料的沙子和礫石。然后他們將磨碎的玻璃與混凝土的其他兩種成分，即水泥和水結(jié)合起來?；旌衔镫S后通過現(xiàn)有的4軸龍門式機器人3D打印機的噴嘴被擠出，創(chuàng)造出一個40cm高的L形混凝土長凳。

混凝土固化后，發(fā)現(xiàn)其強度與傳統(tǒng)的含沙混凝土相似。此外，研究人員指出，澆筑的混凝土在固化前沒有變形或塌陷，而且它的流動性足以輕松地流過打印機的噴嘴。

此外，這種方法制造出來的沙子還有一個額外的好處，那就是不會吸收過多的水分，因為在制造混凝土的時候需要的水很少。

這項研究的第一作者、新加坡南洋理工大學新加坡3D打印研究中心研究員陳元亨指出，目前建筑業(yè)使用的主要為河沙。它形成較慢，卻因為需求強勁而消耗過快，過度采砂也造成水質(zhì)污染、河岸沖蝕等環(huán)境損害。全球沙子短缺已成為本世紀可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。

新加坡南洋理工大學機械與宇航工程學院陳明任教授指出，新加坡本地更常見的是將玻璃垃圾升級再造（upcycle）成藝術(shù)品。沒有再循環(huán)的玻璃垃圾會焚燒后倒進垃圾埋置場，但玻璃碎片無法生物降解。新加坡南洋理工大學研究團隊首次證實，玻璃確實能代替沙子，由3D打印制成的混凝土凳子不僅結(jié)構(gòu)扎實，也達到了商用標準。

為達到2030年新加坡綠色發(fā)展藍圖所定下的目標，新加坡建設(shè)局去年將綠色建筑標志計劃修訂為BCA綠色建筑標志2021。其中，減少建筑物的隱含碳排放量，即制造建筑材料時以及建筑過程中所消耗的碳或能量，是考核范圍之一。

研究團隊將與新加坡本地新創(chuàng)公司蘇打檸檬（Soda Lemon）合作，推廣這種3D打印的新型混凝土。

該研究論文題為“Extrudable region parametrical study of 3D printable concrete using recycled glass concrete”，已發(fā)表在《建筑工程雜志》上。