一项新的研究表明，用废咖啡渣代替混凝土中的一些沙子可以使混凝土的强度提高近 30%。
据英国咖啡协会称，全球每天消费多达 20 亿杯咖啡。但根据这项新研究，大部分咖啡渣最终都被送往垃圾填埋场，在那里，废物慢慢分解产生甲烷，这种温室气体的效力比二氧化碳强 21 倍。
澳大利亚的研究人员可能已经找到了一种有效回收所有这些咖啡废物的解决方案：用它来代替混凝土中的一些沙子。研究小组表示，建筑业通常从河流、湖泊和三角洲开采沙子，因此更换这种重要的沉积物也可以保护世界各地的栖息地。他们发现，部分由咖啡渣制成的混凝土也比传统混凝土更坚固。
他们的研究于 7 月 21 日在线发表在《清洁生产杂志》上，研究人员从墨尔本各地的当地咖啡馆收集了用过的咖啡渣，并研究了这些咖啡废物的不同比例和预处理如何影响混凝土的性能。他们发现用经过处理的咖啡渣代替 15% 的沙子可以提高抗压强度。
但这种非凡的替代是如何发挥作用的呢？
“普通混凝土由水泥粘合剂（即水泥混合物和水）、沙子和粗骨料（例如砾石）组成，其比例根据预期用途精心设计，”大学土木工程师 Holmer Savastano Junior说道。巴西圣保罗的一位未参与这项研究的人在一封电子邮件中告诉《生活科学》。水和水泥混合物中的化合物之间发生一系列复杂的水合反应，导致混凝土硬化和凝固，但沙子也起着至关重要的作用。
“沙子和其他骨料通常被认为是惰性材料，不参与这些水合反应，”他说。“但它们负责混凝土的稳定性、完整性和宏观结构性能——它们可以大致比作我们身体的骨骼元素。”
在这项新研究中，研究人员很快发现生咖啡渣显着削弱了所得混凝土的强度。萨瓦斯塔诺说：“未经处理的废咖啡可能会将化学物质释放到新拌混凝土混合物中，并毒害导致水泥粘合剂早期硬化和凝固的化学水合反应。” 然而，通过使用一种称为热解的化学处理方法，该团队改善了这种咖啡废物的特性，
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198彩注册彩注册正规网址是什，他们称之为咖啡“生物炭”。
热解涉及将材料加热至高温（在本例中为 662 至 932 华氏度（350 至 500 摄氏度）），以化学方式将分子分解成更小的碎片。这种热处理提高了咖啡渣的稳定性，并防止它们释放破坏水合反应的化学物质。
但咖啡生物炭还具有一些重要的结构优势。
“咖啡生物炭保留了原始废料的记忆——它的孔隙度和渗透性，”萨瓦斯塔诺说。“这些特性对于机械性能以及混凝土等水泥基材料的耐久性起着关键作用。
多孔结构增加了水泥和咖啡颗粒之间的粘附力，并将水分捕获在生物炭的孔隙内。这意味着，随着负责凝固混凝土的水合反应逐渐耗尽混合物中的水，咖啡生物炭将水分释放回周围的混凝土中，
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研究小组得出结论，用 662 F 下生产的咖啡生物炭代替混凝土中 15% 的沙子，可以最大程度地提高强度。他们目前正在研究其他性能，包括长期性能、吸水性、抗冻融性和电阻率，并希望开始与当地议会合作，在现场试验这种新材料。
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