Производство цемента оказывает серьезное воздействие на окружающую среду, на его долю приходится примерно 8-10% мировых выбросов парниковых газов. Ученые из Инженерного колледжа Университета Саскачевана (USask) изучают возможность замены части цемента, используемого в бетоне, биоуглем для создания более экологичной альтернативы.
Биоуголь — это мелкий, богатый углеродом материал, получаемый при сжигании растительных отходов (биомассы) в условиях низкого содержания кислорода. Рави Патель, аспирант USAsk, пояснил, что его команда хотела проверить, как добавление биоугля может повлиять на прочность и долговечность бетона.
Исследователи экспериментировали с различными пропорциями и испытывали полученные образцы. Сначала они оценили, насколько хорошо образцы выдерживают типичные нагрузки и износ, которым подвергается бетон в реальных условиях. После этого они проанализировали материал в исследовательском центре Canadian Light Source для изучения микроструктуры образцов. Результаты показали, что бетон, обогащенный биоуглем, прочнее и менее пористый, чем бетон, изготовленный с большим содержанием цемента. В планах ученых оценить, насколько хорошо бетон, обогащенный биоуглем, поведет себя в долгосрочной перспективе.
«В нашем исследовании мы изучали бетон новой формулы до 56 дней, — рассказал Рави Патель. — Но нам нужно проверить прочность этого бетона через год или два, поскольку все конструкции рассчитаны на 50, 60, 70 лет. Нам нужно понять, как биоуголь способствует улучшению прочностных свойств в долгосрочной перспективе».
Проект может привести к ряду улучшений в строительной отрасли: производство бетона может стать более экологичным, поскольку в нем будут использоваться растительные отходы, которые в противном случае отправились бы на свалку.