Не состав, а форма. Российские ученые выяснили, какая «геометрия» частиц превращает «зеленый» бетон еще и в рекордсмена по прочности.
Форма строительного материала оказалась не менее важной, чем его химический состав. Исследователи из Санкт-Петербурга показали, что геополимер — перспективную экологичную замену традиционному бетону — можно сделать примерно в полтора раза прочнее, если использовать сырье с частицами трубчатой формы. Результаты работы опубликованы в журнале Ceramics International.
Когда решает не химия, а геометрия
Бетон остается главным строительным материалом в мире, однако производство цемента сопровождается огромными выбросами углекислого газа. По разным оценкам, на цементную промышленность приходится от 5 до 8% мировых техногенных выбросов CO₂. Именно поэтому ученые активно ищут более экологичные альтернативы. Одной из самых перспективных считаются геополимеры — материалы на основе алюмосиликатного сырья, которое активируют специальными щелочными растворами.
Специалисты Института химии силикатов имени Гребенщикова — филиала НИЦ «Курчатовский институт» исследовали, как форма исходных частиц влияет на образование геополимерной структуры. Для экспериментов использовали три типа частиц размером от 0,1 до 17 микрометров: сферические, пластинчатые и трубчатые. После нагрева до 750°C материалы смешивали со щелочным активатором, запускающим процесс полимеризации.
Трубки оказались крепче шаров
Самый впечатляющий результат показали именно трубчатые частицы. Раствор на их основе превращался в плотный гель всего за 40 минут. Для сравнения: материал со сферическими частицами затвердевал около 110 минут, а с пластинчатыми — примерно два часа.
Источник: hi-tech.mail.ru