尽管玻璃被认为是一种可回收的材料，但它经常不被回收。这可能是由于缺乏适当的回收设施，或者是由于玻璃废料经常以许多碎片的形式出现，这些碎片太小，无法以实际的方式按颜色分类，分类过程是回收的硬性要求。

根据新加坡国家环境局数据，去年的7.4万吨玻璃垃圾中，仅13%被回收。新加坡南洋理工大学的研究人员为寻求非回收玻璃的用途，研究利用它来替代3D打印混凝土结构中常用的沙子。毕竟，玻璃是由二氧化硅制成的，而二氧化硅是沙子的一个主要成分。

在他们的研究中，科学家们将玻璃废料粉碎成五种不同的碎片尺寸--粗、中、细、超细和“月尘”--以取代通常作为混凝土骨料的沙子和砾石。然后他们将磨碎的玻璃与混凝土的其他两种成分，即水泥和水结合起来。混合物随后通过现有的4轴龙门式机器人3D打印机的喷嘴被挤出，创造出一个40cm高的L形混凝土长凳。

混凝土固化后，发现其强度与传统的含沙混凝土相似。此外，研究人员指出，浇筑的混凝土在固化前没有变形或塌陷，而且它的流动性足以轻松地流过打印机的喷嘴。

此外，这种方法制造出来的沙子还有一个额外的好处，那就是不会吸收过多的水分，因为在制造混凝土的时候需要的水很少。

这项研究的第一作者、新加坡南洋理工大学新加坡3D打印研究中心研究员陈元亨指出，目前建筑业使用的主要为河沙。它形成较慢，却因为需求强劲而消耗过快，过度采砂也造成水质污染、河岸冲蚀等环境损害。全球沙子短缺已成为本世纪可持续发展的重大挑战。

新加坡南洋理工大学机械与宇航工程学院陈明任教授指出，新加坡本地更常见的是将玻璃垃圾升级再造（upcycle）成艺术品。没有再循环的玻璃垃圾会焚烧后倒进垃圾埋置场，但玻璃碎片无法生物降解。新加坡南洋理工大学研究团队首次证实，玻璃确实能代替沙子，由3D打印制成的混凝土凳子不仅结构扎实，也达到了商用标准。

为达到2030年新加坡绿色发展蓝图所定下的目标，新加坡建设局去年将绿色建筑标志计划修订为BCA绿色建筑标志2021。其中，减少建筑物的隐含碳排放量，即制造建筑材料时以及建筑过程中所消耗的碳或能量，是考核范围之一。

研究团队将与新加坡本地新创公司苏打柠檬（Soda Lemon）合作，推广这种3D打印的新型混凝土。

该研究论文题为“Extrudable region parametrical study of 3D printable concrete using recycled glass concrete”，已发表在《建筑工程杂志》上。