Twee monsters van kalsiumkarbonaatbeton, een met geharde sementpasta (links) en die ander met silikasand. Beide grondstowwe is algemene konstruksie- en slopingsafvalprodukte. Krediet: © 2021 Maruyama et al.
’n Nuwe soort beton kan die emissies van die konstruksiebedryf verminder. Kalsiumkarbonaatbeton word gemaak van afvalbeton en koolstofdioksied uit die lug of industriële uitlaatgasse. Dit toon belofte as toekomstige konstruksiemateriaal, veral op plekke waar natuurlike hulpbronne beperk is.
Die moderne wêreld is van beton gebou. Elke hoë gebou in elke stad op aarde gebruik die duursame en veelsydige materiaal om dit vorm en krag te gee. Die betonbedryf is dus enorm, en dit kom teen 'n prys: Daar word beraam dat ongeveer 7% van die wêreld se koolstofdioksiedvrystellings afkomstig is van die vervaardiging en gebruik van sement, die hoofkomponent van beton. En 'n groot deel van hierdie 7% is te danke aan die nodige gebruik van kalsium, wat gewoonlik verkry word deur kalksteen te verbrand.
'n Nuwe manier om emissievlakke wat deur betongebruik veroorsaak word te verminder, is voorgestel en bewys werk deur professor Ippei Maruyama en C4S (Calcium Carbonate Circulation System for Construction) projekbestuurder Professor Takafumi Noguchi, albei van die Departement Argitektuur aan die Universiteit van Tokio. Hulle het 'n manier gevind om afvalbeton en gevange koolstofdioksied te neem en dit in 'n nuwe proses te kombineer in 'n bruikbare vorm van beton genaamd kalsiumkarbonaatbeton.
Geïnspireer deur die manier waarop sommige waterorganismes met verloop van tyd tot fossiele verhard, het Maruyama gewonder of dieselfde proses wat harde kalsiumkarbonaatafsettings uit dooie organiese materiaal vorm, op beton toegepas kan word. Kalsium is noodsaaklik vir die reaksie tussen sement en water om beton te vorm, en Maruyama het dit gesien as 'n geleentheid om 'n minder koolstofintensiewe manier te ondersoek om dieselfde funksie te verrig.
"Ons konsep is om kalsium te verkry uit weggooibeton, wat andersins gaan mors," het Maruyama gesê. “Ons kombineer dit met koolstofdioksied van industriële uitlaatgasse of selfs uit die lug. En ons doen dit teen baie laer temperature as dié wat tans gebruik word om kalsium uit kalksteen te onttrek.”
Kalsiumkarbonaat is 'n baie stabiele materiaal, dus maak dit 'n duursame konstruksiemateriaal. En die vermoë om groot hoeveelhede materiaal en afval te herwin is 'n groot voordeel. Kalsiumkarbonaatbeton kan egter tans nie tipiese beton vervang nie. Dit is nie heeltemal so sterk soos tipiese beton nie, maar vir sommige konstruksieprojekte, soos klein huise, sou dit nie 'n probleem wees nie. Ook tans is slegs klein blokkies van 'n paar sentimeter lank gemaak.
“Dit is opwindend om vordering op hierdie gebied te maak, maar daar is nog baie uitdagings om te oorkom,” het Noguchi gesê. “Sowel as om die sterkte- en groottelimiete van kalsiumkarbonaatbeton te verhoog, sal dit selfs beter wees as ons die energieverbruik van die produksieproses verder kan verminder. Ons hoop egter dat koolstofneutrale kalsiumkarbonaatbeton in die komende dekades die hoofstroomtipe beton sal word en een van die oplossings vir klimaatsverandering sal wees.”
Verwysing: "'n Nuwe konsep van kalsiumkarbonaatbeton met gebruik van gesloopte beton en CO2” deur Ippei Maruyama, Wataru Kotaka, Bui Ngoc Kien, Ryo Kurihara, Manabu Kanematsu, Hikotsugu Hyodo, Hiroshi Hirao, Ryoma Kitagaki, Masaki Tamura, Masato Tsujino, Satoshi Fujimoto, Takafumi Noguchi, 8 Oktober 2021, Tydskrif vir Gevorderde Beton Tegnologie.
DOI: 10.3151/jact.19.1052
