火山岩可不可以取代水泥中的石灰岩（碳酸钙）呢？水泥行业可以说是全球的排碳大户，如何在二氧化碳排放和环境之间取得平衡，是各家水泥行业者所面对的课题，如今斯坦福大学提出了一项解决方案，有望能够降低石灰岩的使用量，减少碳排放，最终打造出不需要钢筋加固的绿色混凝土。
斯坦福大学的科学家正在探索如何使用火山岩来降低水泥的碳排放。
石灰是波特兰水泥的重要成分，可以提供制造水泥所需的氧化钙，但也是水泥行业破坏环境、碳排放的主要来源。首先需要引爆山上的石块取得石灰块，然后打破、粉碎成精细的粉末，再将粉末和页岩、黏土或其他物质在高温下充分混合锻烧，混凝土三分之一的碳排放量都在这一过程中产生，剩下也是由石灰岩贡献，石灰石高温加热时会排放出二氧化碳，最后变成氧化钙细粉。
国内的一家水泥厂斯坦福大学地球物理学副教授TizianaVanorio团队长期研究石灰的替代方案，认为火山岩也可以用来制作熟料，最后变成水泥的一部分。虽然改用火山岩也同样需要能源的密集处理，但至少在煅烧过程中不会排放任何二氧化碳。
罗马拥有近年历史的万神殿仍然是世界上最大的无钢筋混凝土圆顶。
Vanorio表示，我们可以将火山岩研磨成细粉，再用相同设备与步骤加热制出熟料。研究指出，火山岩熟料与热水混合后也能制造出水泥，而且有助于打造出又长又密集的分子链，通过显微镜观察，这种分子链看起来有如纠缠在一起的纤维。这种现象也可以在经受了年海水冲击的罗马港口的混凝土中看到，初步显示有良好的承受能力。现在，研究人员正在探索罗马混凝土令人难以置信的特性，并希望能提高现代版本的性能。
▲扫描电子显微镜下的断层岩胶结材料。
研究团队希望借助该研究，让未来的混凝土不再需要钢筋的加固。钢筋混凝土是最常见的加固方式，在混凝土中加入钢筋、钢筋网、钢板或纤维，利用组合材料来改善混凝土抗拉强度不足的力学性质，Vanorio指出，团队发现的微小矿物纤维可以抵抗材料的脆性，希望能够深入了解纤维微结构是如何有效加固岩石的，以及它们的自然生长条件，最终通过纳米工程进行混凝土的加固。
目前为了降低水泥行业的碳排放，各国科学家也是绞尽脑汁来寻找可以替代石灰的方案，从珊瑚礁、龙虾壳和虾蛄寻找灵感，又或是以工业废弃物飞灰（Flyash）替代部分熟料，希望能让全球二氧化碳排放占8％的水泥行业“绿色化”，斯坦福大学材料科学与工程教授AlbertoSalleo表示，地球如同一个巨大的实验室，各种材料在高温高压下混合，谁知道还会有多少其他有趣且有用的结构呢？