Японци направиха бетон без цимент – от пясък и спирт

Бетонът е най-често използваният строителен материал в света. Ала циментът, използван за направата му, носи доста сериозен въглероден отпечатък. Сега учени от Университета в Токио са създали алтернатива без цимент, която директно свързва пясъчните частици, използвайки реакция между алкохол и катализатор.

Бетонът е изграден от инертни материали, обикновено пясък и чакъл, и цимент, който действа като лепило, за да скрепи всичко заедно. Портланд циментът е най-често срещаният вид. Ала приготвянето му ощетява околната среда – от високите температури на нагряване до отделянето на варовик, всичко има отрицтелно въздействие. Като се има предвид какво количество от материала се произвежда всяка година, производството на цимент представлява около осем процента от глобалните емисии на CO2.

Имайки това предвид, учените работят върху по-екологични алтернативи, като най-често заместват цимента с отпадъчни материали като летяща пепел или стоманена шлака. Но за новото проучване изследователите са разработили нова рецепта, която директно свързва пясъчните частици.

„Изследователите могат да произведат тетраалкоксисилан от пясък чрез реакция с алкохол и катализатор чрез отстраняване на водата, което е страничен продукт от реакцията“, казва Юя Сакай, водещ автор на изследването. „Идеята ни беше да оставим водата да води реакцията … от пясък към тетраалкоксисилан и обратно, свързвайки пясъчните частици помежду им“.

Екипът експериментирал със смеси от силициев пясък, етанол, калиев хидроксид и 2,2-диметоксипропан, нагрети в меден съд. Те пробвали десетки различни вариации, променяйки обемите и съотношенията на съставките, температурата, времето – 24, 36, 48 или 72 часа.

При няколко от тестовете учените получили бетонен материал, който е стабилен и относително здрав. Въпреки това, якостта му на натиск все още не съвпада с това, което бихте очаквали от традиционния бетон. До момента екипът го е тествал с леко стискане, но бъдещите експерименти ще го подложат на по-голямо натоварване.

Има обаче съществени предимства на новия метод. Изследователите казват, че този нов тип бетон може да бъде по-траен от обикновените неща срещу обикновени врагове като химикали, температура и влажност. Може да се използва и с по-голямо разнообразие от инертни материали, включително пясък с различен размер на частиците и други материали.

„Получихме достатъчно силни продукти със силициев пясък, стъклени мъниста, пустинен пясък и симулиран лунен пясък“, казва Ахмад Фарахани, втори автор на изследването. „Тези открития могат да насърчат движение към по-екологична и по-икономична строителна индустрия навсякъде по Земята. Нашата техника не изисква специфични пясъчни частици, каквито биват използвани в конвенционалното строителство. Това също ще помогне за решаването на проблемите с изменението на климата и развитието на космоса.“

Снимка: University of Tokyo

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*