Betonas po vandens yra plačiausiai naudojama medžiaga pasaulyje. Tačiau jis turi neigiamą poveikį aplinkai, nes gaminant cementą į aplinką išmetama apie 8% anglies dvideginio. Mokslininkai nuolat ieško būdų, kaip betoną paversti tvaresniu ir tvirtesniu. Šiuo metu eksperimentuojama su šakninėmis daržovėmis ir tokiomis pramoninėmis atliekomis, kaip lakieji pelenai.

Šakniavaisiai

Didžiosios Britanijos Lankasterio universiteto profesorius Mohamed Saafi su komanda pradėjo tyrinėti, ar morkų atliekos gali sustiprinti cemento poveikį. Tyrėjai nustatė, kad įdėjus iš augalinių atliekų pagamintus lakštus į cementą pagerėja jo hidratacija. Lakštai veikia kaip rezervuarai, leidę vandeniui pasiekti daugiau cemento dalelių, ir taip pagerina jo surišimo galimybę.

Nustatyta, kad šakninių daržovių pridėjimas į cementą turi ir papildomų privalumų. Pavyzdžiui, spaudžiant morką, gaunama elektros energija, kuri galėtų pamaitinti mažą LED lemputę ar elektroninius prietaisus.

Prof. M. Saafi ir jo kolegos nustatė, kad kai į cementą dedamos morkų atliekų plokštės, išgaunamas elektrą gaminantis betonas. Pavyzdžiui, elektra reikalinga tilto statybai galėtų būti gaminama automobiliams važiuojant per tiltą arba iš pėsčiųjų sukeltos vibracijos.

Betono gaminama elektra taip pat galėtų sekti statinio būklę. Pavyzdžiui, generuojama įtampa pasikeistų, jei pastate atsirastų įtrūkimų. Stebėjimo įtaiso, kuris seka elektros energiją pastate ar tilto konstrukcijoje, naudojimas galėtų padėti nustatyti, kada reikia patikrinti struktūrą. Taip būtų galima išvengti įvairių katastrofiškų gedimų.

Dabar komanda atlieka bandymus, norėdama įsitikinti, ar su morkų atliekomis papildytu cementu galima pastatyti konstrukcijas, turinčias tas pačias laboratorijoje nustatytas savybes. Tikimasi, kad cementas su daržovių atliekomis galėtų sumažinti konstrukcijos statybai reikalingą cemento kiekį.

Lakieji pelenai

Ieškoma ir kitokių betono tvarumo sprendimų. Tokie produktai, kaip lakieji pelenai – smulkios miltelių pavidalo medžiagos, kurios lieka sudeginus anglį, ir aukštakrosnių šlakas – granuliuoti plieno likučiai, galėtų iš dalies pakeisti cementą. Tokie tyrimai yra projekto, pavadinto „GREEN-FRC“, dalis.

Dr. Nikola Tošić vadovaujama komanda sutelkė dėmesį į pluošto gelžbetonį, kuris naudojamas grįsti grindiniams ar statyti pastatams. Jie pasirengę eksperimentuoti su skirtingais betono mišiniais, kad surastų optimalius tvarumo sprendimus.

Siekiant nustatyti žalesnių betonų savybes pagal sudėtį bus taikomi matematiniai modeliai.

Nuo to laiko, kai projektas buvo pradėtas – 2020 m. pradžioje – komanda į betoną įtraukė skirtingus polipropileno fibros pluoštų kiekius ir tipus bei išbandė, kaip tai veikia. Betonas dėl nuolatinės apkrovos laikui bėgant deformuojasi, todėl tyrėjai siekia išsiaiškinti, ar keičiasi jo būsena, kai jo sudėtis pakinta.

Komanda taip pat tyrinės, ar tam tikros molio medžiagos bent iš dalies galėtų pakeisti cementą betone. Dr. N. Tošić mano, kad žalesnis betonas iš pradžių galėtų būti naudojamas grindiniuose, pastatų fasadų plokštėse, tai yra ten, kur reikia mažiau sutvirtinimo. Kai kurios statybų bendrovės iš tiesų domisi šiuo projektu ir tyrėjams teikia medžiagą savo eksperimentams.

Asociatyvios Pexels nuotr.