Ученые из Национального университета Сингапура представили новую технологию изготовления экологичного бетона, заменив в составе бетонной смеси песок морской глиной.
Новая технология дает возможность получать высокопрочный материал, исключая применение большого количества опасных веществ и позволяя использовать в качестве сырья низкосортную глину.
Обычно в традиционный состав бетонной смеси входит песок, играющий роль наполнителя и придающий строительному материалу объем и прочность. Согласно отчетным данным ООН, рост урбанизации вызвал трехкратное увеличение потребления песка за последние два десятилетия, что ведет к истощению его природных запасов. Кроме того, получение качественного песка связано с большими выбросами парниковых газов, а входящие в его состав наночастицы оксида кремния являются канцерогенными.
Для расположенного на островах и активно развивающего городскую среду Сингапура проблема дефицита песка особенно актуальна, что и побудило ученых Национального университета искать альтернативу этому компоненту бетона. В результате своих исследований они обнаружили, что строительный песок можно заменить морской глиной, которая в Сингапуре повсеместно в избытке остается после проведения земляных работ.
Перед добавлением в бетон сырую глину, помимо прочего, нагревают до 700°C, чтобы придать ей свойства, обеспечивающие хорошее сцепление с другими компонентами. Ученые установили, что подготовленным таким образом материалом можно заменять до половины строительного песка, необходимого для производства бетонной смеси.
По словам исследователей, в результате получается высокопрочный бетон, который экологичнее и долговечнее обычного. Улучшенные характеристики материала позволяют уменьшить размеры изготовленных из него конструктивных элементов без снижения надежности готового строения.
«Низкосортная глина в изобилии встречается по всему миру. Ее многогранное использование в качестве наполнителя бетонной смеси может помочь не только сократить углеродный след бетона, но и снизить производственные затраты», — говорит руководитель исследования доцент Панг Сзе Дай.
В дальнейшем ученые планируют исследовать вопросы использования в составе бетонной смеси других материалов, образующихся как побочный продукт, и возможность замены местным морским песком речного строительного песка, который Сингапуру приходится импортировать.