Miljøvenlig beton fra industriaffald er lige så stærk som traditionel

Forskere ved Kaunas University of Technology (KTU), Litauen udvikler metoder til fremstilling af beton uden cement, ved hjælp af flyveaske, et industrielt affaldsprodukt. Det endelige produkt er lige så stærkt som traditionel beton, er mere modstandsdygtig over for skadelige virkninger af syre, og mere stabil i tilfælde af udsættelse for ekstrem varme og kulde.

For at producere et metrisk ton Portland cement, en grundlæggende ingrediens i beton og den mest almindeligt anvendte type cement rundt om i verden, op til et ton kuldioxid (CO ₂ ) frigives. Det anslås, at den globale cementindustri er ansvarlig for 7 procent af den årlige kuldioxidemission til atmosfæren. Formålet er at reducere betonindustriens negative påvirkning af miljøet, KTU-forskere har undersøgt metoder til at erstatte Portland-cement med andre materialer.

"Først ideen om, at beton kan fremstilles uden brug af cement, virkede radikal. Nu, efter flere års intensivt arbejde, vi udviklede med succes alkali-aktiveret beton, med trykstyrke på 55 MPa (det samme som i konventionel beton). I stedet for Portland cement, vi bruger alkaliaktiverede industriaffaldsprodukter - flyveaske, biobrændstof bundaske, AlF3-produktionsaffald - silicagel osv., " siger Vytautas Bocullo, forsker ved KTU Fakultet for Byggeri og Arkitektur.

Ifølge forskeren, den største fordel ved denne type bindemiddel er, at den i sin produktion, en stor mængde industriaffald indeholdende en aktiv form for silicium og aluminiumforbindelser kan bruges. Teoretisk set, ethvert materiale, der indeholder silicium- og aluminiumforbindelser, kan anvendes, såsom højovnsslagge eller metakaolin, materiale afledt af modifikation af lermineral kaolinit.

Behandlet med en speciel alkalisk opløsning, disse materialer begynder at smelte og binde på samme måde som traditionel cement. Afhængig af sammensætningen, slutproduktet kan enten være geopolymer eller alkali-aktiveret materiale. Alkali-aktiveret beton er meget mere modstandsdygtig over for virkningerne af brand og syre. Også, på grund af dens højere pH, denne beton beskytter armaturet mod korrosion.

Bocullo hævder, at alkali-aktiveret beton kan bruges i stedet for traditionel beton på mange områder, og er ved at blive et globalt populært alternativ til traditionel beton. Ved korrekt forberedelse af råmaterialer og den aktiverende opløsning, sådan beton størkner ved den sædvanlige temperatur. Imidlertid, for at producere denne type beton på en omkostningseffektiv måde, lokale materialer er bedst.

"Vi forsøger at bruge affaldsmaterialer fra lokal industri, såsom aluminiumfluoridproduktionsaffald - silicagel og biobrændstofaske. Fremstillingen af ​​stoffet afhænger af selve materialet. For eksempel, flyveaske af kul kan bruges med det samme, men biobrændstofasken skal males op til cementens finhed. For at forbedre kvaliteterne af det endelige produkt, flere stoffer kan blandes, men før det, deres kemiske sammensætning og tilsætningsstoffer skal undersøges for deres indvirkning på miljøet og på betonens trykstyrke, " siger Bocullo.