Как газированная вода позволяет упрочнить бетон

Бетон — ключевой строительный материал, используемый по всему миру. Инженеры постоянно ищут способы улучшения его прочности, чтобы здания и сооружения сохраняли свою долговечность. Исследователи из США и Швейцарии предложили новый метод укрепления бетона с помощью углекислого газа (СО2).

Состав бетона включает воду, мелкие заполнители (например, песок), крупные частицы (например, гравий) и цемент, который связывает все компоненты. Цемент реагирует с углекислым газом, что приводит к образованию твердых кристаллов карбоната кальция, укрепляющих бетон.

Существует два основных способа повышения прочности бетона с помощью карбонизации:

• Карбонизация затвердевшего бетона — блоки помещают в камеру, где на них под высоким давлением направляют потоки углекислого газа.
• Карбонизация свежего бетона — газообразный СО2 вводят в смесь при производстве бетона.

Однако эти методы энергозатратны и не всегда эффективны. Новый способ, предложенный американскими и швейцарскими учеными, модернизирует процесс карбонизации свежего бетона. Вместо введения углекислого газа непосредственно в смесь, он растворяется в воде с небольшим количеством цементного порошка, создавая «газированную воду».

«Цементная суспензия, которую мы создали, имеет значительно меньшую вязкость по сравнению с обычной бетонной смесью. Это позволяет быстрее её перемешивать и ускоряет процесс образования карбоната кальция», — пояснил Алессандро Ротта Лориа из Северо-Западного университета (США).

Этот метод не только повышает прочность бетона, но и снижает выбросы углекислого газа в атмосферу. По данным исследователей, цементная и бетонная промышленность ответственна за 8% глобальных выбросов парниковых газов.

«Что особенно интересно, такой подход к карбонизации материалов на основе цемента открывает возможность создания новых продуктов, где CO2 становится ключевым ингредиентом», — отметил соавтор исследования Давиде Зампини, вице-президент по глобальным исследованиям и разработкам компании CEMEX.

Научная статья о новом методе опубликована в журнале Communications Materials.

Источник: Ученые предложили упрочнить бетон с помощью газированной воды — Naked Science