Альтернатива цементу от немецких ученых

Традиционный способ производства цемента связан с измельчением и обжигом известняка и глины и приводит к выбросам в атмосферу большого количества углекислого газа. По словам руководителя исследовательской группы профессора Эдди Кендерса (Eddie Koenders), возглавляющего Институт технологий и материалов строительства при Технологическом университете Дармштадта, геополимеры не оказывают никакого вредного воздействия на среду.

Геополимеры представляют собой неорганические материалы. В их состав входит химически активная твердая база из оксида кремния и оксида алюминия, обработанная щелочным раствором. Основным сырьем для производства служат природные минералы, вследствие чего в названии конечного материала присутствует приставка «гео», сообщает phys.org

Геополимеры

Впервые термин «геополимеры» был использован французским химиком Жозефом Давидовицем в 1970-х годах. Тогда материал не получил распространения. Сейчас же, по мнению Кендерса, в связи с увеличением мирового объема выбросов в атмосферу пришло время возобновить исследования.

«Геополимеры смогут заменить цемент только в том случае, если будут иметь высокие рабочие качества», – говорит профессор. Для этого специалисты его группы проводят исследования с целью усовершенствовать наработки Давидовица. Так, повысить эксплуатационные характеристики материала, по словам ученых, можно с помощью белой глины и вулканического туфа.

При обсуждении вопросов экологии и выбросов парниковых газов один аспект обычно ускользает от внимания: использование цемента в строительстве приводит к большей эмиссии СО2, чем выделяет весь воздушный транспорт мира.

Профессор Эдди Кендерс и его группа в попытке найти альтернативу цементу обратились к геополимерам. Это двусоставные системы, состоящие из химически активной твердой фазы, содержащей кремний и оксид алюминия, и активационное вещество, гидроокись щелочи или жидкое стекло. Твердая фаза — это камни или минералы, отсюда в названии корень «гео». Когда активационное вещество смешивается с измельченной твердой фазой, получается твердый как скала неорганический полимер.

Геополимеры

Цемент изготавливается из известняка, глины и мергеля. Процесс очень энергозатратный и приводит к выделению большого количества углекислого газа. На долю цемента, точнее, его производства, приходится более 5% мировой эмиссии.

Термин «геополимер» был введен французским химиком Жозе Дивидовицем в 70-х годах прошлого века. Тогда эти материалы не попали на массовый рынок, но сейчас, в связи с климатическими изменениями, интерес к ним возрос.

Несмотря на то, что цемент — самый распространенный в строительстве материал, геополимеры могут потягаться с ним. Они не только лучше с точки зрения экологии, но и обладают техническими преимуществами: более устойчивы к высоким температурам и химическим веществам и не содержат продуктов гидрации, которые растворяются под воздействием кислот или других агрессивных субстанций. Также следует упомянуть, что геополимерам требуется всего один день, чтобы приобрести такую же устойчивость к сжимающим нагрузкам, как и у высококачественного цемента.

Сейчас ученые Университета Дортмунда работают над созданием канализационных труб из геополимеров, которые будут устойчивы к биохимикатам, и собираются запустить геополимеры в массовое производство как можно быстрее.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *