Путем изменения концентрации кальция в составе, прочность бетона можно увеличить в два раза
Исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что портландцементом можно манипулировать, чтобы бетон получился крепче и при этом наносил меньше вреда окружающей среде. Более 20 миллиардов тон портландцемента производится каждый год во всем мире. При этом на промышленность приходится примерно 5 – 10 % мировых выбросов углекислого газа тяжелой промышленностью.
Результаты исследований
Если же исследователям получится повысить качество и устойчивость бетона к растрескиванию, то и цемента потребуется меньше. Именно так заявили представители Кембриджского университета и Массачусетского института в своей публикации за 24 сентября.
Цемент представляет собой смесь богатых кальцием минералов, таких как известняк, и смесь материалов на основе диоксида кремния, таких как глина. При производстве их нагревают до 1500 градусов Цельсия, чтобы измельчить их в порошок. Необходимость изготавливать этот материал со значительным использованием топлива только способствует большим выбросам углекислого газа.
Обычный цемент формируется из 1,7 части кальция на каждую одну часть диоксида кремния. [note]Регулировка концентрации кальция до соотношения в 1,5 поможет сэкономить 60% диоксида углерода, что существенно уменьшит выбросы в атмосферу, а вместе с тем повисит устойчивость бетона к растрескиванию в два раза.[/note]
Ученые говорят, что такой более устойчивый цемент отлично подойдет для производства, в котором продукция тщательно контролируется. Сланцевое геологическое бурение также может стать одной из областей. При прокладке скважин с более прочным цементом, буровики смогли бы использовать более широкий спектр бурового оборудования с уменьшенным риском разрыва, а также с меньшим вредом окружающее среде. Таким образом, нефтедобывающей промышленности крайне необходим цемент с максимальной устойчивостью к растрескиванию.
В последнее время бетон стал серьёзной темой академических исследований как ученых и инженеров, так и других людей, которые ищут способ обеспечить промышленность более качественными материалами, снизив при этом расходы на производство и обслуживание.
В другом же недавнем издании ученые из Бостона отмечали, что бетон может значительно подвергаться разрушению во время агрессивной смены климата. Таким образом, из-за глобального потепления будет более заметен эффект коррозии, что повлечет за собой существенное нарушение мировых стандартов по долговечности сооружений из бетона.
И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках.
Бетон растрескивается потому, что при твердении верхний слой высыхает быстрее, чем, бетон внутри конструкции, и если в процессе твердения его несколько дней увлажнять, то, количество трещин удастся уменьшить в несколько раз. Кроме того, бетонные изделия при твердении дают усадку, и — это тоже способствует образованию трещин. Для заделки скважин в нефтедобывающей отрасли используется специальный тампонажный цемент. Бетон, в котором он применяется, не дает усадку, а наоборот, немного расширяется.