全球每年产生的塑料垃圾中，约40%在使用后一个月内就变成废弃物，这些“白色污染”不仅堆满 landfill，还渗入海洋和生物体。如今，建筑行业或许能为解决这一难题贡献力量——希腊科研团队发现，将12.5%体积比的塑料废料（如PVC管道碎片、PP酸奶杯 flakes）掺入石灰基砂浆，可提升其物理力学性能，尤其适合传统建筑修复。相关成果发表于《Frontiers of Structural and Civil Engineering》。

塑料垃圾“变废为宝”：古建筑修复的环保新招

塑料因其耐用、轻便等特性被广泛使用，但也因难以降解成为环境负担。2020年，全球塑料产量中40.5%用于包装，使用后即被丢弃。与此同时，传统建筑修复需消耗大量天然骨料，每修复1平方米墙面可能需要数十公斤砂石，加剧资源消耗。

能否让塑料垃圾成为建筑材料的“替代品”？希腊亚里士多德大学团队聚焦石灰基砂浆——这种常用于古建筑修复的材料，尝试用PVC和PP塑料废料部分替代天然骨料。实验设计了九种砂浆配方，以石灰和天然火山灰为基材，分别掺入12.5%和25%体积比的塑料废料（包括PVC管道碎片、PP塑料箱、包装间隔物、酸奶杯 flakes），测试其物理力学性能。

12.5%是“黄金比例”：PVC提升强度，PP减少收缩

实验结果显示，塑料废料的掺入比例是关键。当替代比例为12.5%时：

• PVC表现最佳：砂浆抗压强度较纯石灰砂浆提升，短期收缩变形减少约10%-30%，表观比重（材料密度）和毛细管吸收指数（吸水能力）降低，意味着材料更轻便、耐用。
• 低比例PP也有益：来自酸奶杯的PP flakes掺入12.5%时，砂浆孔隙率变化不大，结构稳定性良好，且质量损失最小，适合对外观要求高的古建筑修复。

但当比例提高到25%时，效果逆转：PP和PVC均导致抗压强度下降5%-25%，尤其是PP塑料箱 flakes，因颗粒较粗导致内部孔隙增多，强度损失更明显。

微观结构稳定：塑料与砂浆“相处融洽”

通过电子显微镜观察发现，塑料颗粒在砂浆中分布均匀，与石灰基体的界面（ITZ）结合稳定，未出现裂缝或孔洞。这与水泥基材料中塑料易脱粘的情况不同，可能是因为石灰砂浆硬化过程更缓慢，给塑料与基体的结合留出了充足时间。

例如，12.5% PVC掺入后，砂浆不仅力学性能提升，还保持了传统石灰砂浆的透气性——这对古建筑修复至关重要，可避免墙体因水汽积聚而损坏。

环保与实用双赢：每年或消耗万吨级塑料垃圾

研究表明，12.5%塑料废料掺入石灰砂浆在技术上可行，尤其PVC废料效果最优。若推广应用于传统建筑修复，按每立方米砂浆使用0.2立方米塑料废料计算，一个中等规模的修复项目（如修复1000平方米墙面）可消耗约20吨塑料垃圾。长期来看，这不仅能减少塑料污染，还能降低对天然骨料的依赖，助力“循环经济”。

不过，团队也指出，不同类型塑料废料的特性差异较大（如PP酸奶杯比塑料箱更适合），未来需针对具体塑料种类优化配方。

来源: FrontCIVlL