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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Плата для разработчиков LeMaker Cello 14.03.2016 LeMaker Cello - достаточно крупная плата для разработчиков, уникальная тем, что ее сердцем служит процессор AMD Opteron A1120 с четырьмя ядрами Cortex-A57, которые функционируют на частоте 1,7 ГГц. Напомним, эти решения стали доступны лишь в начале этого года, хотя анонсировали их еще в январе 2014 года. Плата стоит $300 и она соответствует спецификациям Linaro 96Boards Enterprise Edition. Она позволяет установить два модуля оперативной памяти DDR3 SO-DIMM. Также тут есть пара портов SATA, два USB 3.0, Gigabit Ethernet, 10-контактный порт JTAG и даже PCIe 3.0 x16. Габариты платы составляют 160 х 120 мм. Учитывая, что TDP процессора равно 22 Вт, покупателю придется озаботиться охлаждением CPU, ибо LeMaker никаких кулеров вместе с платой не предоставляет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026