Геополимерный раствор из отходов как экологичная альтернатива бетону

26.07.2026

Бетон остается одним из самых массовых строительных материалов в мире, однако его производство связано с серьезной экологической нагрузкой. Ключевой компонент - портландцемент - требует нагрева известняка и глины примерно до 1400 °C, и этот энергоемкий процесс отвечает примерно за 7-8 процентов глобальных выбросов углекислого газа. Поэтому поиск более экологичных и огнестойких заменителей становится все более актуальным.

Литовские исследователи из Каунасского технологического университета создали геополимерный раствор из строительных отходов в качестве альтернативы традиционному бетону. "В то время как производство портландцемента требует высоких температур и природных ресурсов, геополимерные вяжущие вещества во многих случаях можно изготавливать при более низких температурах и полностью из отходов", - отмечает профессор Дануте Вайчюкинене. Заменив портландцемент в смеси, можно производить геополимерный раствор или бетон, который способен заменить традиционные цементные материалы в строительстве.

Группа исследователей под руководством Вайчюкинене уже много лет изучает геополимерные вяжущие материалы, получаемые из отходов. В недавнем исследовании они использовали отходы керамического кирпича и метакаолина, а также пять различных мелких наполнителей - песок, гранит, базальт, керамические отходы и корунд. При температуре 800 °C смеси с наилучшими характеристиками достигли прочности на сжатие 34,7 МПа и 53,0 МПа. При этом наблюдалось лишь незначительное образование микротрещин. По сравнению с этим традиционные бетоны на основе портландцемента обычно заметно теряют прочность и разрушаются при аналогичных температурах.

Это делает геополимеры из отходов более надежным вариантом для конструкций, подвергающихся воздействию огня. "В зданиях и на промышленных предприятиях есть зоны, где бетон в буквальном смысле работает в непосредственной близости от огня - вокруг дымоходов, котлов, каминов, туннелей или высокотемпературного оборудования. В таких местах нам нужны материалы, которые не только не горят, но и сохраняют свою прочность после воздействия экстремальных температур, и именно для этого предназначены эти геополимерные растворы", - объясняет Вайчюкинене.

Типичные области применения огнестойких строительных материалов включают облицовку туннелей и подземной инфраструктуры, а также использование в полах, цоколях и защитной облицовке вблизи печей, котлов, дымоходов, мусоросжигательных заводов или химических реакторов. Они также применяются в пассивных системах противопожарной защиты в качестве тепловых экранов, обеспечивая целостность конструкций. Это одно из первых исследований, в котором систематически сравниваются несколько различных мелкозернистых наполнителей в рамках одной геополимерной системы на основе отходов при одинаковом воздействии высоких температур. Исследование наглядно демонстрирует, что наполнители из корундовых и керамических отходов обеспечивают наилучшее сохранение прочности после воздействия температуры 800 °C.

Уникальность материала заключается не только в химическом составе и пропорциях, но и в динамических свойствах. Как отмечает Вайчюкинене, многократное воздействие высоких температур не ослабляет раствор, а наоборот, делает его более прочным. Помимо прочности и долговечности, профессор акцентирует внимание на экологичности этого материала. Новый материал изготовлен полностью из отходов. Для его производства отходы керамического кирпича были отсортированы и измельчены на строительных площадках, а метакаолин представлял собой отходы каолина со стекольного завода в Литве. Метакаолин не нужно измельчать или сортировать - его можно просто брать и использовать. В отличие от портландцемента, геополимерный состав активируется щелочью без применения чрезмерно высоких температур.

<< Назад: Компактный электромобиль BYD Racco 27.07.2026

>> Вперед: Вертикальная мышка Keychron BM27 26.07.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Обновленная линейка SSD Mushkin 14.01.2019 Компания Mushkin представила обновленную линейку твердотельных накопителей. Список новинок открывает флагманский накопитель Pilot-E типоразмера M.2 2280, построенный контроллере Silicon Motion SM2262EN и 64-слойной флэш-памяти 3D TLC NAND производства Micron. Он оснащен интерфейсом PCIe x4 и поддерживает протокол NVMe 1.3. Устройство демонстрирует скорости последовательного чтения и записи до 3300 МБ/с и 2500 МБ/с соответственно. Эти SSD будут доступны объемом от 250 ГБ до 2 ТБ. Модель Helix-L также поддерживает NVMe, но в этой модели используется контроллер Silicon Motion SM2263XT, работающий без кэш-памяти DRAM, и 96-слойная флэш-память 3D TLC NAND производства Micron. Эта модель объемом 250, 500 и 1 ТБ предлагает скорости чтения до 1700 МБ/с и записи до 1500 МБ/с. По словам производителя, она будет дешевле. Накопитель Mushkin Source 2 оснащен интерфейсом SATA 6 Гбит/с. В нем используется контроллер Silicon Motion SM2259 и 96-слойная флэш-память 3D TLC NAND производства Micron. Для этой модели заявлены максимальные скорости последовательного чтения и записи 560 МБ/с и 520 МБ/с соответственно. Она станет доступна во втором квартале 2019 года в вариантах объемом 120 ГБ, 250 ГБ, 500 ГБ и 1 ТБ. В корпусе внешнего накопителя Carbon находится SSD на контроллере Silicon Motion SM2263XT. В этом устройстве объемом 500 ГБ или 1 ТБ памяти используется флэш-память 3D TLC NAND, а для подключения к хосту служит интерфейс USB 3.1 Gen 2, сигналы которого выведены на разъем USB Type-C. Скорость передачи данных достигает 1000 МБ/с, производительность - 115 000 IOPS (чтение) и 88 000 IOPS (запись). Модель Carbon Z100 также сделана внешней, но оснащена интерфейсом Thunderbolt 3. В ней используется контроллер Silicon Motion SM2262EN и от 250 ГБ до 2 ТБ 64-слойной флэш-памяти TLC NAND. Скорость последовательного чтения достигает 2210 МБ/с, последовательной записи - 1355 МБ/с. Максимальная производительность равна 263 000 и 180 000 IOPS соответственно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026