Команда ученых из Технического университета Берлина и Лондонского университета Брунеля в своем исследовании удалось до 40% уменьшить вес бетона, используя в качестве наполнителя переработанное мусорное стекло. Новый легкий материал, соответствуя современным требованиям ЕС по изоляции, является более универсальным, чем обычные материалы, благодаря способности использования в процессе 3D-печати.
В традиционном производстве бетона существуют две основные экологические проблемы. Первая касается антропогенного изменения климата. По данным Bloomberg, цементная промышленность отвечает за 8% мировых выбросов углекислого газа. А The Guardian в 2019 году назвал бетон «самым разрушительным материалом на Земле».
«Во-вторых, у нас есть большая проблема с естественным песком. Мы должны искать решения, как найти альтернативы песка, прежде чем он станет глобальной проблемой,» — говорит руководитель исследования и научный сотрудник Берлинского технического университета Павел Сикора. Он и его коллеги уверены, что бетон, изготовленный из переработанных материалов и отходов, сможет облегчить нагрузку на новые природные ресурсы, которых становится все меньше.
Преимущества нового бетона
По словам исследователя, возможность использования нового строительного материала в трехмерной печати может снизить количество отходов. Например, для заливки бетона в форму здания не нужен каркас, что уменьшает количество материалов, необходимых для фундамента или цементной стены. Постройка здания требует меньшего физического труда, поскольку машина выдавливает материал в заранее определенную форму.
Кроме того, соавторы обнаружили, что замена 50% природного заполнителя на мусорное стекло, привела к получению композиционного материала с большей прочностью на изгиб и сжатие, чем традиционный бетон. Сикора и его команда также заменили примерно 30% цемента на известняковый порошок.
Ученый объясняет, что стекло и известняковый порошок не только уменьшают плотность конечного материала, но и одновременно снижают его теплопроводность, улучшая изоляционные свойства. И хотя менее плотные материалы, как правило, не слишком прочны, новый легкий бетон уникален тем, что он способен обеспечить целостность конструкции.
