lovesouthernsocial.com

Дослідник з USP São Carlos працює над зменшенням шкоди навколишньому середовищу від цементу, який відповідає за 5% світових викидів CO2.

Зображення: annawaldl через Pixabay / CC0

Цемент відповідає за 5% викидів вуглекислого газу (CO2) у світі. Це також другий за споживанням матеріал на планеті, поступаючись лише воді. Незважаючи на переваги, його масова присутність у цивільному будівництві передбачає високу екологічну шкоду. Професор Бруно Луїс Дамінелі з Інституту архітектури та урбанізму (IAU) USP в Сан-Карлосі працює над стійкими формами бетону з моменту його докторської дисертації, яка проходила в Політехнічній школі USP (Полі), зі стажуванням у Королівський технологічний інститут (Швеція).

• Цемент: знати походження, важливість, ризики та альтернативи

У своїй докторській дисертації дослідник розробив бетонні суміші з низьким вмістом цементу. Тобто він створив більш м’які композиції для бетону – в основному, що складається з води, цементу, піску та гравію – без шкоди для його продуктивності. Дослідник вивчав, як зменшити зазори між заповнювачами, які входять у суміш. Чим більше між ними зазорів, тим більше цементу потрібно використовувати для їх заповнення. Так само, чим менше пустот, тим менше потрібно цементу.

Використовуючи дві різні методики (упаковка та диспергування частинок), Damineli зменшив зазор між заповнювачами та зменшив кількість цементу, що використовується в бетоні, на 75 % у порівнянні з бетонами хорошої якості, що випускаються на ринку. «У лабораторних дослідженнях це зниження є дуже високим, оскільки контроль за тестами та матеріалами є більшим. Незважаючи на це, на практиці ми вважаємо, що можна зменшити 50% без зниження міцності бетону», – каже він. Результати принесли вченому 1 місце на Starkast Betong у 2012 році, на додаток до премії USP Highlight Thesis Award 2015 року.

Ілюстративна схема: а) порожнечі між заповнювачами в звичайному бетоні, що містять гравій (сірі кола) і пісок (жовтий); b) зменшені порожнечі в бетоні з вищим ступенем ущільнення (Кредит: Бруно Дамінелі)

Без гравію: прототип будинку з переробленим заповнювачем

Другим аспектом стійкості бетону, з яким працює Damineli, є заміна гравію на перероблені заповнювачі. «Проблема в тому, що перероблений заповнювач слабший за натуральний, і, щоб компенсувати це, зазвичай збільшують вміст цементу в суміші, а також ще більше посилюють вплив на навколишнє середовище», – критикує професор.

Тому зараз його турбує думати про те, як зберегти міцність «стійкого бетону». Для цього вона вже підписала угоду з національною компанією на будівництво прототипу будинку, яке планується розпочати у серпні 2019 року, з використанням переробленого заповнювача. Ідея полягає в тому, щоб проаналізувати, наскільки цей матеріал може бути використаний, підтримуючи гарне співвідношення між кількістю цементу в суміші та механічними характеристиками, тобто без шкоди для його міцності.

У 2017 році Damineli вже опублікував статтю, в якій описується використання перероблених заповнювачів з низькою дозою цементу. У будинку-прототипі проводяться кілька випробувань, щоб досягти найкращого співвідношення між вмістом цементу та продуктивністю. Якщо випробування пройдуть успішно, вплив основного матеріалу, який використовується у світових конструкціях, різко зменшиться.