Исследователи сделали прорыв, который может преобразовать будущие здания: «Высшая прочность на сжатие»
Научное исследование показало, что легкий вулканический агрегат может быть использован в качестве частичной альтернативы песку в бетонных смесях, помогая улучшить прочность на сжатие, гибкую и растяжение, одновременно решая экологические проблемы добычи песка.
Исследование, которое недавно было опубликовано в Nature, показало, что вулканическая скория местно распространена в вулканических регионах и обладает благоприятными механическими и термическими свойствами, что делает ее полезной добавкой к общему строительному материалу.
На бетонную промышленность приходится около 8% глобального загрязнения планеты, и это второй по потреблению материал в мире за водой.
В то же время песок, который является общим агрегатом, используемым в бетоне, переминируется во многих районах по всему миру, где правила не ограничивают его удаление.
По данным Всемирного экономического форума, добыча промышленного песка и агрегированная добыча, где материалы удаляются из русла рек, озер, океанов и пляжей для использования в строительстве, происходят быстрее, чем они могут быть естественным образом пополнены.
Когда песок добывается из рек и морских экосистем, это «может привести к эрозии, засолению водоносных горизонтов, потере защиты от штормовых нагонов и воздействия на биоразнообразие, которые представляют угрозу для средств к существованию, в частности, через водоснабжение, производство продуктов питания, рыболовство или в туристическую отрасль», — говорится в Программе ООН по окружающей среде.
Использование альтернативы вулканической скории уменьшит спрос на песок, в то время как ее использование дает практические преимущества, такие как снижение веса полученного бетонного продукта.
Ученые проверили объемные уровни замещения scoria в песчаных смесях на 35%, 50%, 70% и 100% по сравнению с контрольным образцом с простым песком.
«Смесь с заменой 35% достигла максимальной прочности на сжатие при 43,6 МПа (мегапаскаль), превысив контрольную выборку (39,6 МПа), в то время как замена 50% дала оптимальную гибкую (4,88 МПа) и прочность на растяжение (3,36 МПа)», — говорится в исследовании.
Уровни выше 50% привели к уменьшению доходности, с уменьшенной плотностью, что делает его работоспособным только в качестве частичной замены объема песка.
Нажмите на свой выбор, чтобы увидеть результаты и высказать свое мнение.
Используя сканирующую электронную микроскопию и рентгеновскую дифрактометрию, исследователи подтвердили, что стекловидная пористая структура вулканической скории также способствовала повышению водостойкости в бетоне.
Учитывая, что бетонная промышленность оказывает такое огромное влияние на окружающую среду, будь то загрязнение, вызванное ее методами производства или добыча сырья, используемого для ее производства, срочно необходимы более устойчивые методы и материалы.
Больше в науке
Два крупнейших мировых производителя цемента начали инвестировать в низкоуглеродные альтернативы, и производство зеленого цемента расширяется через различные направления, включая добавление золы, оставшейся от угольных электростанций, и углеродосодержащих добавок, таких как оливин.
К 2050 году ООН прогнозирует, что до 68% населения мира будет жить в городах, и для поддержки этого роста потребуется строительство.
Благодаря переработке и инновационной замене материалов у нас есть шанс превратить строительную отрасль с высоким уровнем загрязнения в более устойчивые и устойчивые структуры, одновременно снижая экологические издержки.
Присоединяйтесь к нашей бесплатной рассылке новостей для еженедельных обновлений о последних нововведениях ** Улучшение нашей жизни ** и ** формирование нашего будущего **, и не пропустите этот классный список простых способов помочь себе, помогая планете.
