Бетон является основой современной архитектуры, однако его производство создает серьезную экологическую проблему. Цемент, ключевой компонент бетона, ответственен за 8% общемировых выбросов углекислого газа.
В поисках решения этой проблемы специалисты строительной отрасли исследуют различные способы снижения углеродного следа. Одним из перспективных направлений стало использование глины вместо части цемента.
Долгое время каолиновая глина считалась оптимальным вариантом для замещения цемента. Однако растущий спрос на каолин в керамической и косметической промышленности привел к дефициту и повышению цен на этот материал.
Ученые из австралийского Университета RMIT совершили прорыв, открыв потенциал более доступной иллитовой глины. Исследования показали, что при смешивании с низкосортным каолинитом она не только не уступает по характеристикам, но и превосходит традиционный бетон.
Суть инновационного метода заключается в совместном обжиге иллитовой и каолиновой глин при температуре 600°C. Этот процесс активирует пуццолановую реактивность иллитовой глины, обычно не проявляющуюся при стандартных условиях.
“Комбинируя 20% иллита с каолином, мы получаем бетон с улучшенными характеристиками”, – отмечает доктор Чамила Гунасекара из инженерного факультета RMIT.
Новый метод демонстрирует впечатляющие результаты:
- Снижение пористости материала на 41%
- Увеличение прочности на сжатие на 15%
- Значительное сокращение выбросов CO₂
- Экономию на производственных операциях
По оценкам экспертов, к 2032 году рынок каолиновой глины достигнет 6 миллиардов долларов. Открытие австралийских ученых может создать новый сегмент для иллитовой глины, сделав ее востребованным строительным материалом.
Важным дополнением к исследованию стал разработанный совместно с Университетом Хоккайдо виртуальный инструмент для оценки материалов. Этот вычислительный комплекс позволяет прогнозировать поведение различных составов глины в бетоне, ускоряя процесс разработки энергоэффективных смесей.
“Наш инструмент помогает инженерам создавать экологически чистые материалы, адаптированные к местным условиям и типам глины”, – подчеркивает доктор Югуо Ю.
Инновация не только снижает экологическую нагрузку, но и оптимизирует производственные процессы, делая их более экономичными. Это открытие может стать важным шагом на пути к низкоуглеродному будущему строительной отрасли и устойчивому развитию городов.
Исследовательская работа в области экологичного строительства продолжается, открывая новые возможности для создания “зеленых” строительных материалов.