Химики вывели «магическую формулу» цемента
Ученые придумали, как сделать цемент более прочным и экологически безопасным. Оказалось, что при его изготовлении надо использовать меньше известняка.
К такому выводу пришли американские химики из Массачусетского технологического института, чья статья опубликована в журнале Nature Communications.
Известно, что одна десятая всего углекислого газа, поступающего в атмосферу в результате человеческой активности, выделяется при производстве цемента. А из-за увеличения концентрации CO2 прогрессирует глобальное потепление. Авторы статьи предложили новый рецепт изготовления цемента, который позволит минимизировать данный эффект, улучшив к тому же характеристики самого материала.
Цемент производят из смеси глины, богатой кремнием, и известняка (карбонат кальция). Когда их прокаливают при температуре около 1500 градусов, из карбоната кальция выделяется углекислый газ. Поэтому уменьшение его доли сделало бы этот процесс менее вредным для планеты. В настоящее время соотношение компонентов, содержащий кальций и кремний, при изготовлении цемента составляет 1,7. Однако исследователи экспериментально показали, что их следует смешивать в соотношении 1,5.
Эту пропорцию ученые назвали «магической формулой» цемента. Оказалось, что если в количественном отношении кальций и кремний в цементе соотносятся как 1,5 к 1 (а не как 1,7 к 1), то в бетоне, получающемся из него при добавлении воды, формируется иная кристаллическая структура. Бетон становится более вязким, вследствие чего сопротивляемость такого материала к трещинам повышается в 2 раза по сравнению с существующими образцами.
Как отмечают исследователи, применение выведенной ими формулы позволит на 60% сократить выбросы СО2 при выработке цемента. Напомним, на этой неделе климатологи заявили, что в 2014 году в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива и производства цемента поступило рекордно много CO2 - около 40 миллиардов тонн.