Ученые нашли метод усилить бетон на 13% с помощью углекислого газа

Новый химический процесс в бетоне: результаты исследования

Как сообщает НВ — Техно: 13 июня в 16:00 были обнародованы данные научной работы, в ходе которой специалисты выявили временный химический процесс, возникающий при закачке углекислого газа (CO2) в бетон. Этот процесс способствует увеличению ранней прочности материала на сжатие в среднем на 13%. Эксперимент показал, что добавление CO2 в количестве 1% от массы цемента уже через сутки обеспечивает однородную структуру и повышенную прочность бетона.

Для наблюдения за процессом исследователи использовали рамановскую конфокальную микроскопию. На начальной стадии CO2 связывает кальций, который высвобождается при растворении цемента, что замедляет гидратацию. Это, в свою очередь, дает возможность силикатам сформировать сеть силикагеля. После того как CO2 полностью минерализуется спустя несколько часов, стандартная гидратация возобновляется, и образуется гидроксид кальция. Он вступает в реакцию с силикатной сеткой, формируя гидрат силиката кальция (CSH).

Почему это открытие важно

Ключевой момент: CSH распределяется равномерно по всему объему материала, а не концентрируется вокруг отдельных частиц. Частицы карбоната кальция, как выяснилось, остаются пассивными и не влияют на прочность бетона. Как отметил Адмир Масич,

«ранее исследования строились на теории, так как реакции протекали слишком быстро».

Это открытие способно кардинально изменить подходы к применению CO2 в строительстве и улучшить свойства бетонных смесей.

Также подчеркивается, что

«внезапное исчезновение силикагеля было характерной чертой каждого протестированного образца»

, что подтверждает значимость изученного механизма. Результаты работы опубликованы в журнале Американского керамического общества, что говорит об их научной ценности и потенциале для дальнейших разработок в строительной сфере.

Эти данные могут сыграть важную роль в развитии экологичных строительных технологий, поскольку использование CO2 способно сократить выбросы углерода, связанные с производством цемента. Дальнейшие исследования могут привести к созданию новых бетонных составов, которые будут не только прочнее, но и помогут снизить нагрузку на окружающую среду. Данное открытие открывает свежие перспективы для инноваций в строительстве, где экологические аспекты становятся все более значимыми.

Данное открытие открывает новые горизонты для разработки экологически чистого и прочного бетона, который может стать основой для устойчивого строительства. Увеличение прочности с помощью углекислого газа подчеркивает важность инновационных подходов в строительной отрасли, что, в свою очередь, может значительно снизить углеродный след. Применение новых технологий в производстве бетона становится все более актуальным в свете современных экологических вызовов.