創新環保建材：回收塑膠與氣凝膠打造高效隔熱砂漿

英國紐卡斯爾大學的研究團隊近日開發出一種新型砂漿，結合回收塑膠與二氧化矽氣凝膠，不僅提升隔熱效能，還能有效減少塑膠廢棄物。這項創新建材有望降低建築物的冷暖氣費用，同時為環保盡一份心力。研究成果已發表於《建築與建材》期刊。

研究團隊以二氧化矽氣凝膠和回收PET塑膠取代傳統砂漿中的沙子，成功開發出這種新型水泥砂漿。實驗結果顯示，這種砂漿不僅隔熱效果更佳，重量也更輕。氣凝膠以其優異的隔熱效能聞名，近年來廣泛應用於建築和航太領域的隔熱材料。

研究資料表明，與傳統砂漿相比，這種新型砂漿能減少高達55%的熱量流失，同時仍能滿足砌體建築所需的強度標準。此外，它也符合國際標準（BS-EN 413-1:2011、ASTM C270-10、AS 1012/AS 3700），為節能環保建築提供了一種綠色替代方案。

這種砂漿特別適用於解決建築物中的熱橋效應問題，例如牆體磚塊之間的縫隙。透過填補這些縫隙，能有效減少熱量流失，進一步提升建築物的能源效率。

紐卡斯爾大學工程學院奈米科學教授、研究主要作者莉迪亞·席勒表示：「這項研究證明，我們可以利用回收PET塑膠廢棄物來生產水泥砂漿，這是一種減少環境影響的有效方式。如果能在新建築中降低暖氣費用，同時大幅減少全球塑膠廢棄物，那將是多麼美好的事情！」

研究團隊測試了七種不同的配方，並與傳統砂漿進行比較。其中效果最佳的新型砂漿配方為7%未處理的二氧化矽氣凝膠取代天然沙子，並加入3%的回收PET塑膠。研究中所使用的PET塑膠顆粒來自於粉碎的塑膠瓶廢棄物，形狀粗糙不規則，大小介於2.5至3.5毫米之間。科學家們在粉碎後用水清洗塑膠碎片，並在室溫下晾乾24小時。

團隊分析了多項關鍵特性，包括凝固時間、流動性（衡量水泥砂漿可操作性的指標）、密度、強度和導熱性。與標準砂漿樣本相比，這種新型配方能將砂漿的導熱性降低高達55%。

研究主要作者、工程學院博士研究員卡尼亞·馬洛夫補充道：「現代建築領域中，如何透過減少建築物冷暖氣所需的能源來提升砌體建築的隔熱效能，是一個重要議題。在我們的研究中，對二氧化矽氣凝膠顆粒表面的改質，是成功將其應用於水泥黏合劑和PET塑膠的關鍵步驟。」

目前，科學家們正計劃在實際建築環境中進行大規模測試。席勒教授解釋道：「現在，這種結合塑膠與氣凝膠的低導熱砂漿已能符合所有英國標準。下一步，我們希望能找到建築公司等合作夥伴，申請資金並使用我們的砂漿『配方』建造房屋。這將讓我們能直接證明潛在的節能效果，並評估其在砌體建築應用中的經濟效益。」