Фото iStock
Специалисты факультета гражданского и транспортного строительства Гуандунского технологического университета в Китае предложили технологию производства нового геополимера для замены цемента — прочного, морозостойкого, экологичного и способного быстро затвердевать. Методика позволяет решить две задачи: утилизировать твердые бытовые отходы и пустую угольную породу, которая образуется в результате добычи и переработки угля.
Как пишут авторы разработки в журнале Construction and Building Materials, ежегодно в мире во время угледобычи образуется огромное количество пустой породы — в одном только Китае ее запасы оценивают в 6–7 миллиардов тонн. Ее можно перерабатывать и добавлять в бетон благодаря высокому содержанию в ней минералов алюмосиликатов — прежде всего диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3). При этом такой бетон, становясь прочнее, теряет в хлоро- и морозостойкости. Чтобы улучшить его свойства, ученые придумали добавлять к нему летучую золу от сжигания твердых бытовых отходов, богатую кальцием и натрием.
Для экспериментов пустую породу раздробили, прокалили и пропустили через сито с диаметром ячеек 0,075 миллиметра. Летучую золу смешали с щелочью, чтобы активировать содержащиеся в ней соединение, а после с порошком из породы. Получился геополимерный гель.
Как показали исследования, добавление 15% летучей золы позволяет улучшить свойства геополимера: повысить его прочность и снизить время затвердевания. По словам ученых, это позволят эффективно использовать полученный материал в строительной отрасли.