2026年7月23日，爱尔兰都柏林圣三一学院工程学院研究人员利用3D打印技术制造出爱尔兰首个无水泥地聚合物。这种红棕色材料主要由工业废料制成，不含波特兰水泥，隐含碳量比传统混凝土减少约70%。
赤泥从废料变为建材
这种混合物的核心废料是赤泥，铝土矿精炼后剩余的高碱性污泥，全球大量产生，通常被储存在蓄水池或送往填埋场。圣三一学院将它转化为结构粘合剂，同时解决处置和碳排放两个问题。该材料在哈考特科技公司的工厂完成了工业规模试验。试验证明混合物可以混合、泵送、挤出和打印，这四个步骤决定一种新材料能否从实验室走向建筑工地。粘合剂成分中超过30%来自当地工业副产品，这些副产品原本会被填埋或长期储存。圣三一学院工程学院Sara
Pavia教授表示，这种材料“本质上带来了两项环境效益”：减少对高碳排放水泥的依赖，同时为工业残渣创造高价值用途。这种残渣通过地质聚合物化学反应发挥作用，利用碱活化铝硅酸盐废料，使它成为一种硬化粘合剂，而无需像普通水泥那样采用耗能高、高温的熟料生产工艺。
水泥的碳排问题与地聚合物的路径
水泥是最大的单一工业二氧化碳排放源之一，约占全球排放量的8%，其中大部分排放发生在熟料生产过程中。由于Trinity公司的地聚合物完全绕过了熟料，Pavia团队估计它隐含碳排放量比传统硅酸盐水泥（PC）混凝土“减少了约70%”，但他们谨慎地指出，这只是初步数据。在现有3D打印技术优势的基础上进行材料层叠打印，进一步提升了建筑3D打印的吸引力：无需模具或模板，减少现场废料，实现高度自动化和降低人工成本，并可自由打印难以或成本高昂的浇铸复杂曲线。Pavia教授认为，这套方案不仅是“用一种粘合剂替换另一种”，而是构建了一个“成分、流变性、固化行为均可调的粘合剂平台”。
从实验室到工地的路还很长
这项研究由爱尔兰研究基金会资助，SISK牵头，多家混凝土和施工企业参与。项目从一开始就围绕可制造性、质量保证、规模化生产和市场接受度来推进，目标是把低碳粘合剂推向实际应用。接下来才是真正的难点：从实验室小批量过渡到工业级大批量生产，批次一致性、机械性能、耐久性、加固方式、长期稳定性和法规认证，这些都是结构材料必须迈过的门槛。今年2月份，墨西哥-德国工作室MANUFACTURA发布的可打印石灰基材料同样宣称减碳70%；皇家墨尔本理工大学用回收玻璃骨料替代河沙；斯威本科技大学将拆迁废料和沙漠沙转化为建筑材料。它们的共同点是：都认为原材料，而不只是打印机，才是建筑3D打印可持续发展的关键。共同的瓶颈也一样：结构认证、长期耐久性和大规模稳定性能仍是待解的难题。圣三一学院的贡献在于推动一种无水泥粘合剂进入全面打印试验阶段，并组建了必要的工业合作来解决这些问题。
来源：南极熊
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