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你知道嗎？銅渣能替代沙子，提升混凝土強度達50%！
銅渣是從銅的冶煉過程中產生的一種副產品。在冶煉過程中，雜質會形成漂浮於熔融金屬上的渣。這些通過水冷卻後形成的角狀顆粒，隨後被當作廢物處理或用於各種應用。最近的研究顯示，銅渣不僅能有效減少材料的浪費，還能在建築行業中發揮關鍵作用，特別是在混凝土的製作中。
每年約有450萬噸的銅渣被產生，但截至2015年，只有15%至20%的銅渣得到了利用。
根據中國長沙的中南大學資源與安全工程學院的一項研究，銅渣可以用作混凝土的骨料，這一做法不僅提升了混凝土的強度，還具備環境效益。通過對包含銅渣和普通波特蘭水泥的混凝土進行生命周期評估，研究者可以比較兩者的碳排放以及材料的敏感性。結果顯示，銅渣水泥在大多數環境影響評估指標中均優於普通水泥，顯示出其作為可持續建材的潛力。
在生命周期影響評估的每個主要指標中，除了人類毒性潛力（HTP），普通波特蘭水泥的環境影響均高於銅渣水泥。
隨著對銅渣在混凝土中的應用進行深入探索，巴黎薩塔姆科技與科學學院的土木工程系在2015年進行了一項研究，目的在於檢驗銅渣作為骨料的可行性。研究考察了不同銅渣與沙子混合比的混凝土性能，包括抗壓強度、抗拉強度及工作性。隨著銅渣比例的增加，混凝土的抗壓強度和抗拉強度出現明顯增長，尤其在100%銅渣代替沙子的情況下，其抗壓強度可達48.76 MPa。
銅渣的低水吸收率是其在混凝土中表現良好的原因之一，這使得混凝土的工作性得到改善。
雖然銅渣在強度上的表現令人滿意，但在實際應用中仍面臨挑戰。研究人員建議，最佳的混合比為不超過60%的銅渣，這是因為過高的銅渣含量會導致混凝土的流動性問題。這一點尤其重要，因為混凝土的過度液化會導致現場浇注過程中的顛覆問題。
銅渣的其他應用
除了在混凝土中的應用，銅渣還在其他領域顯示出了其價值。在表面清潔方面，銅渣被廣泛應用於磨料噴砂，這是一種用於清潔和塑造金屬、石材、混凝土等表面的工藝。與傳統的沙子相比，銅渣在環境和健康標準方面優勢明顯，並且可以根據ISO 11126-3的標準進行生產。
在道路建設和保溫材料方面，銅渣的使用同樣具有潛力。在瑞典的斯凱雷夫特區，鍋爐公司使用從冶煉獲得的銅渣作為路面建材，這種材料不僅可以保溫，還可以作為基礎填料，減少了建築過程中的原材料需求和能量消耗。
在使用高密度材料作為混凝土的骨料時，可以顯著增強輻射屏蔽能力，這使得銅渣在需要高度防護的區域，例如醫療中心建設中，具有廣泛的應用前景。
未來，隨著對環保建材需求的增加，銅渣的重要性將愈發突出。各種產業都在尋求可持續的替代材料，而銅渣的回收與再利用無疑是重要的解決方案之一。隨著技術的日益成熟，銅渣的應用範圍也會進一步擴展。
你是否已經開始思考你的建材選擇如何影響環境？
