Ученые пытаются сделать более прочный цемент

Структурные исследования в лаборатории Беркли могут способствовать сокращению выбросов углерода и созданию более прочного цемента.

Неудивительно, что больше всего на свете человек использует воду в качестве стиройматериала. На втором месте, как ни странно, бетон с портландцементом — 17 млрд тонн ежегодно. Что также объяснимо, ведь любые строения возводятся на фундаменте, и даже проекты домов из оцилиндрованного бревна содержат соответствующие данные.

Портландцемент обеспечивает значительную связку крепкого универсального бетона. Его основные составляющие содержатся по всему земному шару. Стоимость портландцемента — примерно 100 долларов США за тонну, что относительно дешево. Но сам процесс его создания вреден для среды: в ходе него выделяется много углекислого газа, свыше 5% от соответствующих выбросов CO2 в целом.

«Портландцемент — самый важный строительный материал в мире», считает профессор Пауло Монтейро из Калифорнийского университета в Беркли. «Однако если мы собираемся использовать его более эффективно, необходимо лучше понять его структуру в наномасштабе».

Монтейро с коллегами с помощью алмазной наковальни сжимали крупицы минерала тоберморита, пока не достигли давления, такого, какое имеет место 100 милями ниже поверхности Земли. Это был первый эксперимент для определения объемного модуля упругости тоберморита из образцов дифракции, полученных в результате пропускания через образец рентгеновского луча, что позволило выявить изменение структуры под давлением.

Результаты, опубликованные в издании Cement and Concrete Research, привели к новому пониманию материала под названием кальций-силикат-гидрат, ответственного за прочность и долговечность бетона с портландцементом.

13.12.2011