利用WEEE玻璃优化生态建筑热力学性能与材料一致性的研究

本研究针对电子废弃物(WEEE)玻璃回收难题，创新性地将其转化为40μm粉末(C70 PV30 )和200-400μm颗粒(GV50 Sa50 )替代水泥和砂料。通过Arduino程序监测热传导性能，发现掺入30%玻璃粉使抗折强度仅降低6.25%(10.21MPa)，50%玻璃骨料使抗压强度仅降2.20%(43.59MPa)，同时显著改善毛细吸水率。温度监测显示改性砂浆峰值温度延迟至17小时(28.42°C)，为建筑节能材料开发提供新思路。

　　

随着全球电子废弃物(WEEE)以每年300%的速度激增，非洲正成为"世界电子垃圾场"。科特迪瓦等西非国家面临严峻的废弃物管理危机，其中占设备重量60%的玻璃塑料组分因经济价值低常被随意填埋，却含有铅、汞等有毒物质。与此同时，传统建材生产导致的资源枯竭与建筑热环境调控需求形成尖锐矛盾。

科特迪瓦政治首都亚穆苏克罗的研究团队创新提出"变废为宝"方案，将阴极射线管和灯泡玻璃转化为建筑砂浆组分。通过精密粉碎获得40μm级粉末(C₇₀
PV₃₀
)和200-400μm级颗粒(GV₅₀
Sa₅₀
)，分别替代30%水泥和50%砂料。研究采用三轴实验系统评估力学性能，Arduino温度传感网络实时监测热传导，结合X射线衍射进行矿物相分析。

【材料与方法】
团队从亚穆苏克罗垃圾场收集300公斤电子垃圾，经清洗、破碎、筛分获得标准粒径材料。采用三点弯曲法测试抗折强度，液压伺服机测定抗压强度，毛细吸水实验持续72小时。独创的Arduino监测系统每5分钟记录一次试管壁温，同步对比对照组(C₁₀₀
PV₀
)数据。

【毛细上升】
玻璃改性砂浆展现显著防水优势：C₇₀
PV₃₀
初始60秒零吸水，72小时累计吸水1.83ml，较传统砂浆(C₁₀₀
PV₀
)降低4.2%。GV₅₀
Sa₅₀
组更出现反常的"负吸水"现象，表明玻璃颗粒可能改变孔隙结构。

【热力学性能】
温度监测揭示关键规律：玻璃粉使热响应延迟3小时，C₇₀
PV₃₀
组在17时达到峰值28.42°C，较对照组(C₁₀₀
PV₀
)的14时峰值(27.63°C)展现更优的热滞后性。GV₅₀
Sa₅₀
组虽保持14时峰值节律，但振幅降低0.2°C，证实玻璃骨料的热稳定性。

【力学强度】
28天养护数据显示：30%玻璃粉替代使抗折强度从10.89MPa降至10.21MPa(损失6.25%)，抗压强度从44.57MPa降至42.71MPa(损失4.17%)，均优于行业允许的10%强度损失阈值。50%玻璃骨料替代组(GV₅₀
Sa₅₀
)更展现2.2%的抗压强度降幅，颠覆了传统认为骨料替换必损强度的认知。

该研究证实WEEE玻璃在建材领域的双重价值：环境方面，每吨再生玻璃可减少1.2吨CO₂
排放；建筑物理性能方面，改性砂浆的热滞后特性能有效缓解热带地区建筑"烤箱效应"。Lamah labilé团队提出的30/50替代比例，为发展中国家同时解决电子垃圾治理和绿色建材短缺问题提供了可操作性方案。值得注意的是，玻璃粉的火山灰效应(pozzolanic effect)在长期养护中可能进一步补偿早期强度损失，这为后续研究指明方向。