Výroba betónu bez cementu spája piesok pomocou alkoholu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 4. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Betón je najbežnejšie používaným stavebným materiálom, no cement, ktorý sa používa na jeho výrobu, má značnú uhlíkovú stopu. Vedci z Tokijskej univerzity teraz vytvorili alternatívu bez cementu, ktorá spája častice piesku dohromady pomocou reakcie medzi alkoholom a katalyzátorom.
Betón sa skladá z kameniva, zvyčajne z piesku a štrku, a cementu, ktorý slúži ako spojivo a drží všetko pohromade. Portlandský cement je pritom najbežnejším typom, no hľadiska životného prostredia je to veľmi nepriaznivá záležitosť. Pri výrobe cementu sú potrebné vysoké teploty ohrevu a pri spracovaní vápenca sa na každý kilogram cementu vyprodukuje asi jeden kilogram oxidu uhličitého. Keď zoberieme do úvahy, koľko tohto materiálu sa každý rok vyrobí, výroba cementu predstavuje asi osem percent globálnych emisií CO2.
Aj preto vedci intenzívne pracujú na ekologickejších alternatívach, ktoré najčastejšie nahrádzajú cement za odpadové materiály, ako je popolček alebo oceľová troska. Pre novú štúdiu však vedci z Tokijskej univerzity vyvinuli novú receptúru, ktorá priamo spája častice piesku dohromady bez použitia cementu.
Tím vyrobil takzvaný tetraalkoxysilán z piesku pomocou reakcie s alkoholom a katalyzátorom, pričom sa následne odstránila voda, ktorá je vedľajším produktom reakcie. Vedci experimentovali so zmesami kremičitého piesku, etanolu, hydroxidu draselného a 2,2-dimetoxypropánu zahrievaného v medenej nádobe. Spustili desiatky rôznych variácií nastavenia, pričom zmenili objemy a pomery prísad, teplotu, pri ktorej boli vypálené, a to na ako dlho - 24, 36, 48 alebo 72 hodín.
Piesok sa navzájom spájal v rôznej miere, v závislosti od variácií, pričom niekoľko testov poskytlo stabilný a relatívne silný betónový materiál. To znamená, že jeho pevnosť v tlaku ešte nezodpovedá tomu, čo by sa dalo očakávať od bežného betónu. Vedci vyrobený betón zatiaľ testovali iba stláčaním medzi prstami, no budúce experimenty ho podrobia ráznejším testom a budú hľadať spôsoby, ako ho potenciálne zosilniť.
Nová výrobná metóda má však aj ďalšie výhody. Tím tvrdí, že tento nový typ betónu by mohol byť odolnejší ako bežné látky proti bežným nepriaznivým vplyvom, ako sú chemikálie, teplota a vlhkosť. Môže sa tiež použiť so širokou škálou kameniva, vrátane piesku s rôznymi veľkosťami častíc a iných materiálov, ktoré by sa mohli expandovať tam, kde by sa mohli použiť.
Vedci tvrdia, že získali dostatočne silné výrobky s použitím napríklad kremičitého piesku, sklenených guľôčok a simulovaného mesačného piesku. Tieto zistenia by mohli podporiť posun smerom k zelenšiemu a ekonomickejšiemu stavebnému priemyslu po celom svete. Táto technika si nevyžaduje špecifické častice piesku používané v konvenčných stavbách. Mohla by tiež pomôcť pri riešení problémov klimatickej zmeny a pri vývoji konštrukčných riešení v oblasti vesmíru.
