彼尔姆理工大学科学家找到磷石膏建材利用新法
2025-09-12 09:39
来源:彼尔姆理工大学
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据世界卫生组织统计,全球10%至50%的住宅建筑受霉菌侵袭,高湿度环境(如浴室、厨房、通风不良处)是霉菌滋生最常见原因。霉菌不仅影响美观,还会危害健康,引发过敏、哮喘等呼吸系统疾病。现代装饰材料含有机物质,普通灰尘也可能含供真菌生长的有机物,都易滋生霉菌。

彼尔姆国立理工大学利用废弃物研制出一种独特的建筑材料,解决了霉菌问题。/ © michael schaffler, Unsplash

磷石膏是磷酸生产废料,俄罗斯每年积累约1400万吨,累计超1.4亿吨,但仅15%被回收利用。此前,因磷石膏抗湿性、抗冻性差且易受生物腐蚀,其使用受限,虽曾尝试用于农业、道路建设和建材生产,但效果不佳。

彼尔姆理工大学科学家通过综合研究,找到利用磷石膏生产建材的方法。他们引入有机矿物添加剂提高其防潮性和抗生物损害性。利用X射线分析测定磷石膏矿物组成,其主要成分为石膏(94.94%),耐生物侵蚀性差且易受腐蚀。为提高耐久性,科学家用含多功能发泡剂IA 1215、含钙碳酸盐和碱金属的有机矿物改性添加剂制作实验样品。

将样本用霉菌孢子处理,置于琼脂培养基和30°C湿润土壤等利于微生物生长的环境中。28天后检查发现,未添加添加剂的样品受霉菌严重影响,评估量表(0 - 5)中为5分;添加改性添加剂的样品几乎未受损害,显微镜下仅观察到轻微菌丝生长,相当于0 - 1分。此外,磷石膏呈弱碱性(pH值为8.0),不利于微生物生长,因为多数霉菌喜欢pH值为5 - 7的中性或酸性环境。

测试结果表明,改性样品在高达85%的湿度下能保持结构完整性,传统石膏在60 - 65%湿度下就开始劣化。且磷石膏作为工业副产品价格实惠。

这种改进的组合物抗生物损伤能力强,适用于生产建筑砌块、板材,或用作饰面和抹灰组合物的填料,尤其适合高湿度房间的内墙和隔断,使用寿命是现有同类材料的两倍以上。

该技术能有效利用工业废料,减少储存量,生产出性能更佳、使用寿命更长的建筑产品。研究结果已发表在科学文章中。

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