德国萨尔州圣英伯特市(St. Ingbert)的MINT Campus Alte Schmelz协会于2026年3月24日举办了一场关于新型建筑材料的重要科学论坛。该活动由奥芬堡大学(Hochschule Offenburg)的Bernd Spangenberg教授主讲,主题为“一种由钙铝酸盐和水玻璃制成的聚合物作为水泥替代品”。这场活动以线上线下结合的方式举行,旨在向行业展示一种可能彻底改变全球建材格局的创新技术。
传统波特兰水泥(OPC)的生产过程是全球碳排放的主要来源之一,约占全球总排放量的8%。Spangenberg教授介绍了一种全新的无机聚合物,其核心原理是利用钙铝酸盐中的四面体铝原子与水玻璃中的硅原子发生放热反应。这种反应生成了-O-Si-O-Al-O链状结构,平均硅铝比为1。这种新型聚合物不仅能在4至64摄氏度的室温下固化,无需额外能源消耗,更关键的是,其在超过1500摄氏度的高温下仍能保持结构稳定,展现出卓越的耐热性。
该材料的施工性能与传统波特兰水泥完全一致,支持浇筑和自然硬化,这意味着现有的建筑工艺无需大幅改造即可应用。研究团队认为,这种新型聚合物具备在所有应用场景中完全替代传统水泥的潜力。如果实现大规模推广,全球水泥行业的碳排放有望从目前的8%大幅降低至2%以下,这对实现全球气候目标具有里程碑式的意义。
主讲人Bernd Spangenberg教授拥有深厚的学术背景,他在菲利普斯大学马尔堡分校修读化学与哲学,后获得药剂学博士学位。他在德国和瑞士的制药行业积累了丰富经验,1991年转任奥芬堡大学,专注于环境分析技术。自2021年起担任高级教授后,他的研究重点转向资源节约型色谱技术和材料回收。他特别关注通过用硅聚合物替代碳聚合物来减少环境CO2负荷,并曾担任《平面色谱杂志》主编,在相关领域发表了大量著作。
德国作为欧洲工业强国,在材料科学和环保技术领域一直走在前列。当地高校与产业界紧密合作,通过类似MINT Campus这样的平台,将前沿科研成果快速转化为行业解决方案。这种“产学研”深度融合的模式,不仅推动了德国本土的绿色转型,也为全球建材行业的低碳发展提供了可借鉴的范本。
