比水泥硬一倍的节能粘土砖

混凝土是世界上最常见的建筑材料之一。它被用来建造房屋、学校、教堂、公寓楼、工厂等。然而，这种材料几乎是不可持续的。由于依赖于波特兰水泥、粉煤灰、高炉矿渣、高温窑烧和大量染料和着色剂，混凝土排放了全球六分之一的二氧化碳。

从中间锯出的分水岭材料地质聚合物石料试验样品柱

在美国国家科学基金会的支持下，加州初创公司分水岭材料公司花了四年时间开发一种混凝土替代品。目前，他们的研究已经生产出一种天然矿物地质聚合物制成的石头，具有令人难以置信的强度和低碳足迹。

样品被夹在两个带氯丁橡胶垫的钢帽之间以分散压力，最后在100，000磅的压力下破裂。

这种材料基于天然粘土，在世界各地都能找到。分水岭的研究发现这些土壤中的一些特性可以在地质聚合物反应中被激活。由于缺乏直接结合能力，这些矿物在过去被忽略了，这个问题已经通过改变粘土的化学结构得到了解决。结果是一种耐用、高抗压强度、防水的混凝土替代品。

粘土矿物通过地质聚合反应进行改性，以尽量减少石材产品的干燥收缩。

分水岭的技术不依赖工业废料，而是使用当地材料。来自采石场、矿山、建筑工地、土方挖掘或拆除的天然粘土——以前是废物——可以被活化形成材料。与传统水泥不同，传统水泥依赖于未开采的岩石，没有任何颜色变化，分水岭的替代品包含了当地材料的多样性，因此，例如，爱沙尼亚生产的水泥看起来与巴西生产的水泥不同，因此均质化不再存在。

根据阿特贝古极限规范，测量混合物中使用的粘土矿物的流动极限

显然，接受它取决于它的实际价值。在抗压强度测试中，当前的技术在施加100，000磅的力后被破坏了。本质上，这相当于每平方英寸7000磅的抗压强度——是普通混凝土的两倍，比普通混凝土高出350%。由于在这一过程中使用了化学物质，这种以粘土为基础的石头也能很好地抵抗干湿循环造成的收缩和膨胀。与传统材料不同，制作它还需要温度。与传统方法相比，制造过程中的余热非常正常，几乎所有的热量都可以回收利用。

来自生产机械的液压马达的废热可以被再利用来提高固化的环境温度。

分水岭公司目前是国家科学基金会小企业创新研究资助的接受者。财政支持将持续到2016年。自从公司提出第一个方案以来，他们已经超过了原项目目标200%以上。他们明年将继续研发，并希望将商业上可行的产品引入建筑行业。