Бетон является одним из наиболее часто используемых материалов в строительной отрасли. Специалисты постоянно ищут инновационные методы для увеличения его долговечности, чтобы здания служили на протяжении многих лет. Ученые из США и Швейцарии разработали способ повышения прочности бетона посредством использования углекислого газа.
Бетон формируется из воды, мелких заполнителей, таких как песок, крупных частиц, например гравия, и цемента, который обеспечивает сцепление всех компонентов. Цемент, являясь одним из ингредиентов бетона, реагирует с углекислым газом. В связи с этим, бетонные конструкции обладают способностью активно поглощать CO2 2. В результате этого в смеси формируются кристаллы твердого карбоната кальция.
В настоящее время для повышения качества строительных материалов применяют несколько методов: карбонизация уже затвердевшего бетона или карбонизация свежего бетона. При первом подходе бетонные блоки подвергаются воздействию потоков углекислого газа под высоким давлением в специальной камере. Второй способ подразумевает введение газообразного СО 2 в смесь при производстве бетона. Однако эти способы высокоэнергозатратные, а газ улавливается недостаточно эффективно.
Американские и швейцарские инженеры разработали инновационный метод повышения прочности бетона. Их подход заключается в модернизации процесса карбонизации свежего бетона. В данном методе оксид углерода (IV) подается не непосредственно в бетонную смесь, а в воду, смешанная с небольшим количеством цементного порошка. Это позволяет создать «газированную воду», CO 2 из которой бетон поглощает еще на этапе смешивания.
«Созданная нами цементная суспензия обладает значительно меньшей вязкостью, чем стандартная бетонная смесь. По словам Алессандро Ротта Лориа (Alessandro F. Rotta Loria) из Северо-Западного университета (США), это способствует более быстрому перемешиванию и ускоряет процесс образования карбоната кальция).
Предлагаемый подход позволит не только повысить прочность бетона, но и уменьшить количество углекислого газа, попадающего в атмосферу. Ученые отмечают, что цементное производство и использование бетона в строительстве являются причиной 8% от общего объема выбросов парниковых газов в мире.
«По словам Давиде Зампини, вице-президента CEMEX по глобальным исследованиям и разработкам, такой метод ускорения и интенсификации процесса карбонизации цементных материалов открывает возможности для создания инновационных продуктов на основе клинкера, где CO2 выступает в роли основного компонента.
Научная статья о новом методе была опубликована в журнале Communications Materials.