Ученые разработали экологически чистые кирпичи, используя пустынный песок в качестве замены портландцемента

Ученые из Университета Шарджи сообщают об успешном преобразовании пустынного песка в строительные кирпичи, которые более экологичны, чем обычные цементные или обожженные глиняные кирпичи. Их инновация открывает многообещающие перспективы в качестве альтернативы портландцементу, на долю

которого приходится до 10% мировых выбросов углекислого газа. После масштабирования для промышленного производства новые кирпичи могут предоставить мировой строительной отрасли крайне необходимую альтернативу традиционным строительным материалам. Это новаторское изобретение имеет особое значение для богатого нефтью региона, где работают ученые. Песчаные пустыни стран

Персидского залива представляют собой практический парадокс: несмотря на то, что они окружены почти бескрайними просторами пустынного песка, большая его часть непригодна для сельского хозяйства из-за нехватки воды. Более того, долгое время считалось, что этот песок непригоден для использования в качестве строительного материала без обширной и дорогостоящей обработки. В исследовании под

названием «Производство экологически чистых кирпичей из пустынного песка с использованием щелочно-активированных связующих веществ» , опубликованном в журнале «Journal of Materials in Civil Engineering» , ученые описывают свою инновацию, а также процесс производства новых кирпичей. «В этом исследовании мы изготовили кирпичи, используя песок из пустыни ОАЭ в сочетании со щелочно-активированными связующими веществами — многообещающую альтернативу традиционному портландцементу, которая может

включать в себя промышленные побочные продукты, такие как доменный шлак и зола», — сказал Мохамад Араб, профессор геотехнической инженерии в Университете Шарджи в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). Он объяснил, что эти связующие вещества используют щелочные растворы, «которые запускают химические реакции, образующие прочные, похожие на камень связующие фазы». Важно отметить, что кирпичи «затвердевали при комнатной температуре», что делает их коммерчески целесообразными, в

отличие от «аналогичных систем, требующих термической обработки», процесса, который увеличивает затраты и энергопотребление. Пустынный песок как экологически чистый строительный материал Исследователи использовали природный пустынный песок, собранный в регионе Шарджа в ОАЭ, для

изучения «возможности применения щелочно-активированных связующих (ААБ) для производства экологически чистых кирпичей из местного пустынного песка по сравнению с кирпичами на основе портландцемента». Кирпичи на основе портландцемента, изготавливаемые

путем смешивания портландцемента, других заполнителей и воды, являются мировым стандартом в строительстве благодаря своей долговечности и высокой прочности, а также пригодности для быстрого возведения. Однако, несмотря на то, что они более экологичны, чем традиционные глиняные кирпичи, кирпичи на основе портландцемента все еще

оставляют значительный углеродный след. Тот факт, что многие традиционные кирпичи наносят значительный ущерб климату, побудил ученых исследовать другие альтернативы для строительного сектора, одной из самых ресурсоемких отраслей в мире. Авторы отмечают, что строительство является «основным источником выбросов углекислого газа (CO₂) и способствует изменению климата во всем мире», потребляя приблизительно 40% мировой энергии. Их эксперименты с использованием пустынного песка из региона

Шарджи в ОАЭ демонстрируют большой потенциал для производства прочных строительных блоков из местного пустынного песка в сочетании с промышленными побочными продуктами, что позволяет снизить зависимость от углеродоемких материалов и энергоемких производственных процессов. «Более широкая стратегическая цель ясна: разработка строительных материалов местного производства, устойчивых к суровым условиям окружающей среды и соответствующих целям устойчивого развития,

без ущерба для эксплуатационных характеристик», — сказал Махер Омар, профессор гражданского строительства в Университете Шарджи. Он продолжил: «Мы также оценили эксплуатационные характеристики в условиях агрессивного воздействия химических веществ и обнаружили, что кирпичи из пустынного песка,

активированного щелочью, сохранили свою целостность и в ключевых случаях превзошли кирпичи на цементной основе по показателям устойчивости к сульфатной коррозии. Это важно в прибрежных и морских условиях, где богатые сульфатами почвы и грунтовые воды могут ускорить разрушение».

Превосходя по характеристикам обычный кирпич Исследователи обнаружили, что их кирпичи из пустынного песка превосходят традиционные кирпичи, будь то кирпичи из портландцемента или обожженной глины, по ключевым параметрам, включая энергопотребление, стоимость и, что особенно важно, воздействие на окружающую среду. Они подчеркивают, что их инновационные кирпичи на основе AAB напрямую решают давние проблемы кирпичной промышленности, такие как «высокие затраты на материалы,

неэффективные методы производства и энергопотребление в процессе производства». Они пишут: «Кроме того, кирпичи, изготовленные с использованием AAB и пустынного песка, обладали повышенной прочностью, о чем свидетельствует их устойчивость к сульфатной коррозии, превосходящая прочность кирпичей на основе портландцемента. Представленные здесь

результаты подтверждают пригодность кирпичей, изготовленных с использованием AAB и пустынного песка, в качестве экологически чистого строительного материала и подчеркивают их способность значительно снизить углеродный след строительного сектора». Профессор Омар также подчеркнул, что

новые кирпичи продемонстрировали более высокие механические характеристики, чем обычные кирпичи на цементной основе, а также меньшее водопоглощение, что является важным показателем долговечности. «Мы также оценили эксплуатационные характеристики в условиях агрессивного химического воздействия и обнаружили, что кирпичи из пустынного песка, активированного

щелочью, сохранили свою целостность и в ключевых случаях превзошли кирпичи на цементной основе по показателям устойчивости к сульфатной коррозии. Это важно в прибрежных и морских условиях, где богатые сульфатами почвы и грунтовые воды могут ускорить разрушение». Отвечая на вопрос о стратегической цели

исследования, профессор Омар пояснил: «Более широкая стратегическая цель ясна: разработка строительных материалов, которые добываются на местном уровне, устойчивы к суровым условиям окружающей среды и соответствуют целям устойчивого развития, без ущерба для эксплуатационных характеристик». Высокая производительность и экологичность Авторы подчеркивают, что эксплуатационные характеристики новых кирпичей

были тщательно проверены с помощью испытаний на долговечность, включая «водопоглощение, циклы увлажнения и высыхания, а также образование высолов». Они сообщают, что «кирпичи AAB соответствуют всем стандартам ASTM», включая высокую устойчивость к сульфатной коррозии, а также к суровым погодным условиям. Данное исследование имеет значительные последствия для строительного сектора, поскольку новые кирпичи соответствуют критериям, установленным стандартами

ASTM, общепринятыми мировыми эталонами безопасности, эксплуатационных характеристик и высокого качества материалов, систем и производства, демонстрируя соответствие высоким международным стандартам качества. «То, что многие считают отходами или непригодным материалом, например, пустынный песок, мы можем превратить в строительные материалы», —

сказал профессор Араб. «Вместо того чтобы рассматривать пустынный песок и промышленные отходы как отходы, мы можем превратить их в прочные кирпичи». Наиболее важный вывод исследования для строительного отдела заключается в возможности производства экологически чистой кладки с

использованием обильных запасов местного пустынного песка и промышленных побочных продуктов, а не в значительной степени полагаться на обычный цемент. Профессор Омар добавил, что метод твердения кирпича при комнатной температуре обеспечивает дополнительные экологические преимущества: «Поскольку эти кладочные блоки затвердевают при комнатной температуре, в этом процессе

исключается использование термической обработки, что снижает энергопотребление и связанные с этим выбросы. В целом, это демонстрирует возможность производства строительных материалов местного производства с меньшим воздействием на окружающую среду и потенциальными преимуществами в плане стоимости». Внимание сосредоточено на промышленном производстве В настоящее время авторы сосредоточены на переходе от лабораторных успехов к практическому

применению. Следующим шагом станет масштабирование до более крупных установок и проведение пилотных испытаний для проверки производительности и обеспечения стабильного качества в условиях реального производства — это необходимое подтверждение концепции для последующего крупномасштабного производства.

Кроме того, они планируют провести всесторонний коммерческий и стоимостной анализ, включая оценку производственных затрат, проектирование и оптимизацию производственного процесса, а также определение логистики, необходимой для промышленного внедрения. «Мы также более четко определим количественные преимущества для окружающей среды, чтобы

выявить наиболее практичный и масштабируемый путь внедрения в промышленности», — заявил профессор Омар.

Сообщает android-robot.com

 

Новость из рубрики:

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Доставка мебели из Китая...
• Отличный производитель сэндвич панелей - Компания МОСПАНЕЛИ...
• Летние шины 225/65 R17 - уверенность на каждом километре...
• Рождение точности: изготовление шпинделей...
• Аудит отчетности МСФО в Москве с DVP Audit...
• Канализационные трубы ПВХ и фитинги...
• Арматура с доставкой в Москве от Металл&Сталь...
• Ремонт промышленной электроники с компанией X Plata в Москве...
• Регистрация товарного знака в Казахстане с BROCS...
• Доставка экзотических фруктов из Таиланда с FRUITIQUE в Москве...
• Нетканый геотекстиль: невидимая основа долговечных решений...
• Aurus Residences - высота статуса в сердце Москва Сити...
• Качество Семяныча как ответ на неопределённость рынка...
• Искусство сияния: браслеты с драгоценными камнями...
• Погружение в мир Lineage 2: серверы, которые удивляют...
• Цветы - радость приходит к вашему порогу...
• Антигравийная пленка для авто в Минске...
• Комплексное оснащение лабораторий как основа точных решений и устойчивого развития...
• Переезд в другой город из Москвы без стресса и лишних забот...
• VIP Neva - комфортный трансфер и бизнес-такси в сердце Северной столицы...