Фото iStock
Ученые университета Намибии придумали, как улучшить свойства цементной пасты — смеси из кварцевого песка, связующих добавок, отвердителей и воды. Такая паста заполняет полости и затвердевает, предохраняя горные породы от обрушения. Для совершенствования пасты ученые насытили воду углекислым газом.
Как авторы разработки пишут в научном журнале «Записки Горного института», кварцевый песок смешали с водой, в которой предварительно растворили углекислый газ, сформировали образцы (залили смесь в цилиндрические формы) и оставили высыхать. Исследования показали, что на 28-й день прочность образцов составила 638 килопаскалей — это на 24% больше, чем требуется по техническому регламенту подземных выработок. При этом минимальной необходимой прочности образцы достигают уже через восемь дней — на 71% быстрее, чем образцы без добавления углекислого газа.
Эффект связан с тем, что реакции между углекислым газом, цементом и водой приводят к образованию дисперсной системы с мелкими частицами. Они заполняют пустоты и полости твердеющего цементного камня. Из-за этого увеличивается его прочность, а отвердевание происходит быстрее.
Авторы продолжают совершенствование смеси. Разработка может пригодиться в добывающей промышленности: при добыче угля и руды при помощи цементной пасты, способной быстро твердеть в условиях подземных шахт, выработанные пространства защищают от обрушения и накопления в пустотах газа.