五分鐘搞定！新型水泥品質檢測技術顛覆傳統

美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校的研究團隊開發出一項革命性技術，能在短短五分鐘內預測新型水泥基建築材料的效能，大幅超越現行業界標準所需的七天以上檢測時間。這項突破性進展將加速下一代輔助膠凝材料（SCMs）的品質把關流程，為建築產業帶來革新。

隨著燃煤發電逐漸式微，傳統以煤灰為主的SCMs面臨供應短缺。研究團隊發現，煅燒黏土這類新型SCMs可部分取代普通波特蘭水泥，不僅能製作出耐久且低成本的混凝土，更能大幅降低生產過程中的二氧化碳排放量。

這項由土木與環境工程教授Nishant Garg主導的研究，採用低成本比色法與相機技術，實現煅燒黏土在工業環境中的即時品質控管。煅燒黏土含有鋁和矽成分的礦物質，當加熱至600至900攝氏度時會產生化學反應，有助於提升混凝土的長期強度。

「現有的檢測方法需要昂貴的儀器裝置，且耗費大量實驗室時間，」Garg教授表示，「我們的新技術可以在生產線上每五分鐘進行一次快速檢測，讓工作人員能即時掌握產品品質。」

研究團隊開發出一套快速測量煅燒黏土反應性的方法：首先將黏土置於加熱的強鹼溶液中五分鐘，使鋁和矽離子溶解。接著加入顯色劑，根據離子濃度產生不同顏色，再利用低成本比色計或相機進行量化分析。

「我們發現，使用這套相機影像分析方法的結果，與專業的UV-VIS分光光度計相當接近，」Garg教授興奮地說道，「在47種不同黏土樣本的測試中，我們五分鐘的檢測結果與七天標準測試呈現高度相關性，不僅加快速度、降低成本，更維持了精準度。」

這項研究成果已發表於《水泥與混凝土研究》期刊，研究團隊正積極尋求與其他研究機構及產業夥伴合作，期望能將這項超快速檢測技術應用於更多型別的SCMs，包括天然火山灰、回收灰燼，以及傳統的煤灰和高爐礦渣等材料。

「我們呼籲工業生產者提供樣本，協助我們驗證這項技術是否能擴充套件至其他材料系統，」Garg教授表示，「同時也期待裝置製造商能協助我們將這項測試自動化，開發出商業化裝置。」

這項創新技術不僅為水泥與混凝土產業帶來重大突破，更展現了學術研究與產業應用完美結合的可能性，為永續建築材料的發展開啟了嶄新篇章。