混凝土是世界上最普遍的建筑材料之一，被用來建造住房、學(xué)校、教堂、公寓大樓、工廠等。然而，這種材料幾乎是不可持續(xù)的。由于它對硅酸鹽水泥、煤灰、高爐礦渣、高溫窯燒以及大量染料和著色劑的依賴，混凝土對全球六分之一的二氧化碳排放負(fù)有責(zé)任。
從中間鋸開的Watershed Materials地質(zhì)聚合物石材測試樣品柱
加利福尼亞的創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)atershed Materials(分水嶺材料)在國家科學(xué)基金會的支持下，花了四年時間在研發(fā)一種混凝土替代品。目前，他們的研究已經(jīng)產(chǎn)生一種以天然的礦物質(zhì)地質(zhì)聚合物生產(chǎn)的石材，有著難以置信的強(qiáng)度和很低的碳足跡。
這塊樣品用氯丁橡膠墊分散壓力夾在兩個鋼帽間，最終在10萬磅壓力下破裂
這種材料的基礎(chǔ)是天然粘土，在全球各地都能找到。Watershed的研究發(fā)現(xiàn)了這些土里的某些屬性，可以在地質(zhì)聚合物反應(yīng)中被激活。這些礦物質(zhì)因為缺乏直接結(jié)合能力而在以前被忽視，而通過改變粘土的化學(xué)結(jié)構(gòu)則解決了這個問題。結(jié)果就是一種耐久、高抗壓強(qiáng)度、防水的混凝土替代品。
通過地質(zhì)聚合反應(yīng)改造粘土礦物，使得石材產(chǎn)品的干燥收縮最小化
Watershed的技術(shù)并不依賴于工業(yè)廢棄物，而是利用本地材料。來源于采石場、礦場、建筑工地開挖土方或拆遷的天然粘土——在以前是廢料——都可以被激活來形成該材料。不像傳統(tǒng)水泥依賴于沒有任何顏色變化的處女開采的巖石，Watershed的替代品擁抱本地材料的多樣性，因此在例如愛沙尼亞生產(chǎn)的就和在巴西生產(chǎn)的看上去不一樣，因此同質(zhì)化不復(fù)存在。
根據(jù)阿特貝限規(guī)格測量混合物中使用的粘土礦物的流限
顯然，要建筑界接受它依賴于其實(shí)際價值。在抗壓強(qiáng)度測試中，目前的技術(shù)在施加10萬磅力后被破壞。本質(zhì)上這相當(dāng)于每平方英寸7000磅的抗壓能力——是普通混凝土的兩倍，比通常要求高350%。歸功于流程中使用的化學(xué)物質(zhì)，該基于粘土的石材對干-濕循環(huán)導(dǎo)致的漲縮也有高度抵抗力。和傳統(tǒng)材料不同的，還有制造它所需的溫度。與傳統(tǒng)方法相比較，制造過程中的廢熱是如此正常，以至于幾乎所有熱量都能回收再次利用。
生產(chǎn)機(jī)械的液壓馬達(dá)的廢熱可以再次利用來提高凝固的環(huán)境溫度
