混凝土是全球使用量第二大的物質(zhì)（僅次于水），憑借低成本、原料廣泛、易成型及高抗壓強(qiáng)度，長(zhǎng)期支撐現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。國際金融機(jī)構(gòu)（IFC）將其列為地球消耗量Zui大的固體材料之一。

古羅馬混凝土的耐久性啟發(fā)了現(xiàn)代研究。麻省理工學(xué)院（MIT）2023年發(fā)表的研究指出，古法“熱混”工藝中摻入的生石灰碎片遇水可發(fā)生反應(yīng)。受此啟發(fā)的實(shí)驗(yàn)顯示，含石灰碎片的混凝土裂縫可在約兩周內(nèi)自動(dòng)填充愈合。

巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)（UFSCar）團(tuán)隊(duì)測(cè)試了甘蔗渣灰替代天然砂的可行性。實(shí)驗(yàn)表明，以30%的比例替換砂料后，混凝土不僅保持結(jié)構(gòu)與耐久性能，抗壓強(qiáng)度與抗氯離子滲透能力反而提升。該配比經(jīng)評(píng)估適用于常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

在自修復(fù)技術(shù)方面，巴西圣保羅大學(xué)（USP）2022年的一項(xiàng)研究將含甲基丙烯酸甲酯的微膠囊摻入鋼筋混凝土。數(shù)據(jù)顯示，微膠囊占水泥質(zhì)量的3%時(shí)自修復(fù)效果，且對(duì)抗壓強(qiáng)度有正向作用。該校2023年另一項(xiàng)研究則驗(yàn)證了生物礦化技術(shù)的可行性，利用產(chǎn)碳酸鈣細(xì)菌封堵砂漿裂縫。

巴西水泥工業(yè)目前碳強(qiáng)度相對(duì)較低，每噸水泥碳排放約580千克，低于全球行業(yè)基準(zhǔn)的610千克。這一減排成效得益于礦物摻合料、生物質(zhì)燃料、廢棄物替代燃料的應(yīng)用以及熟料比例的降低。結(jié)合高校在固廢利用與自修復(fù)機(jī)制上的持續(xù)研發(fā)，混凝土正逐步向更耐用、更低原生材料依賴的方向演進(jìn)。