Экологичный бетон - ближайшая реальность
В связи с усложнившейся климатической ситуацией, сегодня, среди научных исследований, значительное место занимают разработки, способные уменьшить вредное воздействие производств, влияющих на атмосферу. Для создания экологически безопасного бетона, работы ведутся в нескольких направлениях:
- использование новых технологий, при производстве составляющих строительной смеси, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу;
- экологичная замена связывающего компонента (портландцемента);
- расширение качественных характеристик материала.
Инновационные технологии в производстве экологичного бетона
Среди разработчиков новой формулы и расширения спектра качественных характеристик экологичного строительного материала преуспели представители многих научно-исследовательских институтов:
- Специалисты Канады разработали инновационный состав бетона, в котором основным связывающим компонентом смеси является диоксид углерода. Данное изобретение позволяет повысить прочность материала, уменьшить его стоимость и снизить вред, причиняемый экологии, в результате производства сырья. Экспериментально бетон нового поколения используют в процессе возведения административного здания в Атланте. Предполагается, что офисный центр площадью более 100 тыс. кв. м. будет способен поглощать СО2, в размере равном годовому потреблению углекислого газа лесом площадью 800 га.
- Недавнее открытие оксида графена позволило исследователям Вашингтонского государственного университета изобрести новую формулу бетона, имеющую изменения на молекулярном уровне. В новом составе строительного материала оксид графена предлагается смешивать с силикатом натрия и оксидом кальция, что ведет к образованию стойкой неорганической полимерной сетки. Новая разновидность бетона обладает высоким уровнем растяжимости, влагостойкости и прочности, что позволяет создавать из нее армирующее покрытие при укреплении старых зданий и применяться в сейсмически опасных зонах.
Использование летучей золы типов F и C в составе бетонных смесей позволит уменьшить потребности цемента, сократить выбросы углекислого газа в атмосферу и не допустит превращения территорий промышленных заводов, тепловых электростанций в многовековые свалки.
- Органический бетон, созданный португальскими исследователями, имитирующий, по водопропускным свойствам, природный грунт, способен повысить уровень насыщения грунтовых вод и обеспечить питание зеленных насаждений в пределах мегаполисов. Ячеистый бетон обладает высокой прочностью и пропускной способностью (200 л. на м.кв за 1 минуту), способен быстро удалить воду с дорожных покрытий. Рекомендован для строительства велодорожек, тротуаров, парковок и пр.
- Биологический бетон, изобретенный в политехническом университете Каталонии, является разновидностью водопроницаемого бетона. В основе формулы «живого» сырья предполагается замена портландцемента на фосфат магния, что позволяет сделать материал пригодным для жизни микроорганизмов: водорослей, мха, лишайников. «Живой» бетон возможно использовать для облицовки архитектурных сооружений и повышения тепло-, шумоизоляционных свойств зданий.
- Исследования венгерского архитектора позволили создать инновационный тип бетонного состава — литракон. Материал, имеющий светопропускную способность, что позволяет ему выступать дополнительным источником света и экономить энергоресурсы. В литраконе 4% от общего объема занимает фиброоптическое стекловолокно. «Прозрачный» бетон имеет высокую прочность на изгиб, сжатие, износоустойчив, долговечен, что делает его подходящим для возведения высотных зданий и строительства дорог. Так, в Китае, при строительстве участка скоростной дороги Цзинаня, для зарядки электромобилей, планируется установка солнечных панелей под бетонным покрытием из литракона.
Применение инновационных технологий, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу, при производстве цемента, нашло отражение в работах профессора Ратгерского исследовательского университета США. Ричард Риман разработал «Реактивное гидротермальное жидкофазное уплотнение» - технологию, позволяющую производить связывающий компонент бетона, без применения высоких температур. Данное изобретение позволяет закончить требуемые химические процессы, для производства цемента, при температуре до 240°С. Отсутствие высоких температур при изготовлении компонентов бетона, позволяет уменьшить количество парниковых газов, выделяемых при стандартном производстве на 70%. Исходя из количества производимого бетона в мире, новая технология позволит снизить выбросы на 2 млрд. куб. м. углекислого газа в год.
При наличии многообразия инновационных открытий в производстве бетона, все они имеют существенный недостаток — высокую стоимость. Массовое внедрение новых технологий требует проведения испытаний с учетом нагрузок и природных особенностей районов, планируемого применения материалов, разработки нормативно-технической базы. В связи с чем, сегодня, полностью заменить традиционный бетон не может позволить себе ни одна страна мира.