Вчені знайшли спосіб створювати бетон без цементу

Досить з'єднати летючу золу, утворену при спалюванні вугілля, з невеликою порцією хімікатів, щоб отримати міцний і екологічний бетон. До такого висновку в ході експериментів прийшли вчені з Університету Райса (США). Своє дослідження вони опублікували в Journal of the American Ceramic Society.

Основу бетонних сумішей в більшості країн становить портландцемент - в’язка речовина на основі силікатів. Зазвичай при виробництві в нього додають невелику кількість летючого попелу, що містить кремній і алюміній. Її отримують при спалюванні вугілля на електростанціях. В деяких випадках частки попелу збирають і направляють на переробку, але найчастіше його відправляють на смітник.

Вважається, що додавання попелу в цемент робить виробництво більш екологічним, хоча вугільному пилу відводиться лише 5-20% від загального складу суміші. Групі інженерів з Університету Райса вдалося збільшити цей показник до 100%. Отримана речовина не містить цемент, але при цьому дозволяє створювати міцний і зносостійкий бетон, придатний для будівництва. До речі, надійні залізо-бетонні вироби пропонує компанія Ристейл, також тут ви зможете вигідно замовити різноманітний якісний металопрокат.

Вчені намагалися замінити портландцемент попелом і раніше, але для цього їм доводилося додавати до складу велику кількість дорогого активатора на основі натрію. В результаті такий метод приносив екології більше шкоди, ніж користі. До того ж отримана суміш коштувала дорожче звичайного цементу.

Для розробки оптимальної технології виробництва інженери застосували метод Тагучі і машинну оптимізацію. Це дозволило їм розрахувати ідеальний «рецепт» суміші. В ході експериментів автори дослідження отримали речовину, яка на 85% складається з попелу і на 10% - з наносіліката і оксиду кальцію. Частку активатора на основі натрію при цьому звели все до 5%.

Отримана речовина по структурним і механічними властивостями не поступається цементу, але вимагає менше складнощів при виробництві і її не потрібно піддавати дії високих температур. Експеримент показав, що через сім днів після формування бетон на основі штучного цементу мав ту ж міцність, що і звичайний бетон.

Вчені планують оцінити властивості матеріалу через якийсь час, щоб перевірити його якість і міцність. Вони також збираються застосувати схожу методику для перетворення в цемент інших промислових відходів, включаючи доменний шлак і рисову лушпиння.