Nový „zelený betón“ zabíja dve muchy jednou ranou: Stane sa environmentálne prijateľnejším konštrukčným materiálom?
Nový betón používa cement, ktorý sa skladá z väčšieho množstva popolčeka.
Výroba cementu tvorí až 8% globálnych emisií oxidu uhličitého a dopyt po betóne, ktorý cement využíva ako hlavnú zložku, rapídne rastie. Výskumníci z RMIT v rámci svojej práce vytvorili nový druh “zeleného betónu”, ktorý adresuje rovno dva výrazné problémy priemyslu.
Jeden problém predstavujú emisie oxidu uhličitého z produkcie cementu a druhým problémom je odpad, ktorý vzniká pri spaľovaní uhlia v tepelných elektrárňach. V rámci výskumu sa vedcom podarilo vytvoriť betón, v ktorom je 80% cementu nahradeného popolčekom vznikajúcim po spálení uhlia.
Novú formu zeleného betónu dokázali vedci vytvoriť vďaka modifikácii chemickej kompozície betónu. Pridaním nano aditív vedci umožnili to, aby mohli pridať viac popolčeka do betónu bez toho, aby negatívne ovplyvnili jeho pevnosť. Výskum vedcov dokázal, že okrem popolčeka môžu na výrobu využiť aj iné formy popola, ktoré predstavujú environmentálne riziko.
Okrem samotného betónu vedci vytvorili aj modelovací program, ktorý im dovoľuje zistiť, ako dlho betón vydrží. Novú formu betónu vedci otestovali cez tento model a ukázalo sa, že nový zelený betón ustojí test času.
“Podarilo sa nám vytvoriť model založený na fyzike, ktorý nám ukáže, ako betón s nízkym obsahom uhlíka bude postupom času fungovať. Tento model nám zároveň poskytuje možnosť rozobrať betón a optimalizovať pomer ingrediencií,” tvrdí doktor Yuguo Yu, jeden z autorov štúdie.
Model vedcom ukázal, že pridanie nano aditív do zmesi slúži ako podporovač výkonu v prvých fázach usádzania betónu. Zároveň ide o kompenzáciu pre vysoký pomer pomenej usadajúceho popolčeka. Pridanie jemných nano aditív zvyšuje hustotu a kompaktnosť betónu.
Neprehliadnite
Modelovací program funguje aj pri iných materiáloch, než je betón. Vedci vysvetľujú, že tento model by mohol pomôcť simulovať rôzne faktory pri navrhovaní infraštruktúry a pri výstavbe.
Nové formy betónu
V posledných rokoch sa objavilo niekoľko štúdií, ktoré priniesli alternatívu pre tradičný betón. Zaujímavou je práca z Rice University, ktorej sa podarilo nahradiť piesok, ktorý slúži ako spevňovacia prídavná látka pri výrobe cementu.
Momentálne sa piesok ťaží rýchlejšie, než sa stíha prirodzene obnovovať. Mnohí experti poukázali na to, že čoraz vyšší dopyt po piesku môže viesť k jeho nedostatku a tým pádom aj k environmentálnej kríze. Problémom je, že do roku 2050 až 68% globálnej populácie bude žiť v mestských oblastiach. To znamená, že ťažba piesku by mala výrazne vzrásť. Ťažba piesku však už za posledných dvadsať rokov vzrástla o najmenej trojnásobok. Ročne sa vyťaží približne 50-miliárd ton piesku, čo má vážny dopad na životné prostredie.
V rámci štúdie sa vedcom podarilo nahradiť piesok metalurgickým koksom, ktorý by dokázal plne nahradiť úlohu piesku pri výrobe betónu. Viac o tomto betóne informujeme v tomto článku.
Komentáre