Строительные отходы становятся зеленой альтернативой цементу

Продвинутые материалы

Редакционная группа сайта «Технологические инновации» - 06/03/2025

Образцы отходов кремнезема и пыли, образующейся из опилок от покрытий. [Изображение: Шинья Инадзуми и др. - 10.1016/j.clet.2025.100976]

Из пыли в цемент

Японские инженеры превратили два экологически вредных вида отходов в заменитель цемента , создав альтернативу для снижения зависимости от портландцемента, а также превратив строительные отходы в ценный ресурс.

Новое связующее вещество, которое команда называет «высокоэффективным укрепителем грунта», представляет собой геополимер , разработанный из кремнезема, содержащегося в песке, который может быть переработанным песком, полученным в ходе строительства или переработки стекла, а также порошка, получаемого при резке материалов покрытия, которые могут быть изготовлены на основе фиброцемента, керамики или даже камня.

Сочетание порошка для покрытия и напольных покрытий и кремнезема, содержащегося в песке, образует отвердитель на основе геополимера, способный увеличить прочность грунта на сжатие сверх пределов 160 кН/ ^м2 , необходимых для гражданского строительства.

Решающим этапом в этом преобразовании отходов в цемент стала термическая обработка порошка покрытия, которая должна проводиться при температуре от 110°C до 200°C, что значительно повышает его реакционную способность, сокращая расход материала без ущерба для производительности.

«Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в области устойчивых строительных материалов», — сказал профессор Шинья Инадзуми из Технологического института Сибаура. «Используя два промышленных вида отходов, мы разработали отвердитель почвы, который не только соответствует отраслевым стандартам, но и помогает решать двойную проблему строительных отходов и выбросов углерода».

Быстротвердеющий цемент

Хотя это решение не заменит портландцемент полностью (и для этого не потребуется достаточно отходов для переработки), оно предлагает множество практических применений с далеко идущими реальными последствиями.

«В развитии городской инфраструктуры наша технология может стабилизировать хрупкие грунты под дорогами, зданиями и мостами, не прибегая к использованию портландцемента с высоким содержанием углерода. Это особенно ценно в районах с проблемными глинистыми грунтами, где традиционные методы стабилизации дороги и наносят вред окружающей среде», — предлагает Инадзуми.

Оползнеопасные регионы также могут выиграть от быстрой стабилизации почвы с помощью нового связующего, которое продемонстрировало хорошую обрабатываемость и очень быстрое время отверждения, совместимое с потребностями реагирования на чрезвычайные ситуации. Кроме того, проекты сельской инфраструктуры могут использовать эти материалы для создания стабилизированных грунтовых блоков для строительства, обеспечивая низкоуглеродную альтернативу обожженным кирпичам или бетону, предполагает группа.

«Разрабатывая геополимерный отвердитель из легкодоступных отходов, мы не только предлагаем устойчивое инженерное решение, но и переосмысливаем то, как мы оцениваем побочные продукты промышленности в мире с ограниченными ресурсами», — заключил Инадзуми.

Другие новости о:

Больше тем