Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Разрабатывают более экологичные строительные материалы, используя отходы переработки сахара

Разрабатывают более экологичные строительные материалы, используя отходы переработки сахара
Разрабатывают более экологичные строительные материалы, используя отходы переработки сахара

Если вы хотите производить более устойчивый и экологически чистый бетон, вам понадобится немного сахара. Вроде, как бы, что-то вроде.

Новое исследование , опубликованное в журнале Sustainability исследователями факультета гражданского и экологического строительства Университета штата Айдахо, показывает, что замена части цемента, содержащегося в бетоне, на осажденный карбонат кальция (PCC) — отход , образующийся при переработке сахарной свеклы в рафинированный сахар — это возможно. для поддержания прочности бетона на уровне обычного бетона.

PCC химически идентичен своей природной версии, известняку, и в настоящее время для производства цемента производители нагревают известняк, глину и другие материалы, а затем измельчают их в порошок. Согласно отчету аналитического центра Chatham House за 2018 год, на процесс производства цемента приходится примерно 8% всех мировых выбросов углекислого газа.

«Я узнал об осажденном карбонате кальция от студента-строителя Джо Шартлеффа», — сказал Мустафа Машал, доцент кафедры гражданского и экологического строительства и эксперт в области структурного проектирования. «Был толчок к изучению экологически чистых заменителей для снижения потребления цемента в бетоне, и я сразу же подумал об изучении этого материала, чтобы частично заменить цемент».

Чтобы проверить гипотезу, исследовательская группа провела серию небольших испытаний на образцах бетона, каждый из которых содержал разное количество PCC, а также на контрольных образцах обычного бетона. Они обнаружили, что до 30% цемента, используемого для изготовления бетона, можно заменить осажденным карбонатом кальция и при этом соответствовать стандартам Американского общества по испытаниям и материалам.

Помимо изучения более экологичных возможностей цемента , исследовательская группа также изучила возможность использования переработанного бетонного заполнителя вместо песка или щебня, обычно используемых в качестве заполнителей. Переработанный бетонный заполнитель представляет собой ранее использованные бетонные куски, которые измельчаются до желаемых размеров для проекта. Здесь результаты показали, что до 100% заполнителей можно заменить переработанным бетоном без ущерба для прочности. В отчете Агентства по охране окружающей среды за 2020 год говорится, что 381 миллион тонн, или два из каждых трех фунтов строительного мусора, приходится на бетон в Соединенных Штатах.

«Традиционное производство бетона генерирует значительные объемы выбросов углекислого газа и потребляет значительное количество сырья в глобальном масштабе», — сказал Кабирадж Фуял, аспирант, изучающий гражданское строительство , и ведущий автор исследования. «Изучение более экологичных и устойчивых вариантов производства бетона важно для решения экологических проблем. Кроме того, протестированный нами бетон может стать более дешевой альтернативой для строителей, поскольку в нем используются переработанные и переработанные материалы».

Хотя перспективы более экологичного бетона являются многообещающими, его все равно необходимо будет подвергнуть дополнительным испытаниям. Отсюда исследователи планируют продолжать испытания этой новой, более экологически безопасной бетонной смеси на предмет ее способности противостоять условиям замерзания и оттаивания, твердости поверхности и многого другого, чтобы определить ее общую долговечность и способность выдерживать реальные условия.

«У нас есть планы развивать наши исследования и изучать другие аспекты этого экологически чистого бетона с использованием переработанных и побочных продуктов, которые мы разработали в ISU», — сказал Машал. «Мы также сотрудничаем с нашими отраслевыми партнерами, чтобы определить возможности применения этих бетонных смесей».

«Работа над этим проектом была для меня захватывающим и полезным опытом», — сказал Фуял. «Это была прекрасная возможность применить то, что я узнал, и [попрактиковать] свои навыки в экологически чистом строительстве».

В тренде