Два зразки бетону з карбонату кальцію, один з використанням затверділої цементної пасти (ліворуч), а інший з використанням кремнеземного піску. Обидва види сировини є звичайними відходами будівництва та знесення. Авторство прав: © 2021 Maruyama et al.
Новий вид бетону може зменшити викиди від будівельної галузі. Бетон з карбонату кальцію виготовляється з бетонних відходів і вуглекислого газу з повітря або промислових вихлопних газів. Це перспективний будівельний матеріал майбутнього, особливо в місцях, де природні ресурси обмежені.
Сучасний світ побудований з бетону. Кожна висока будівля в кожному місті на Землі використовує міцний і універсальний матеріал, щоб надати їй форму та міцність. Таким чином, бетонна промисловість є величезною, і це має певну ціну: за оцінками, близько 7% світових викидів вуглекислого газу походять від виробництва та використання цементу, основного компонента бетону. І велика частка цих 7% пов'язана з необхідним використанням кальцію, який зазвичай отримують випалюванням вапняку.
Професор Іппеі Маруяма та С4Керівник проекту S (Система циркуляції карбонату кальцію для будівництва), професор Такафумі Ногучі, обидва з Департаменту архітектури Токійського університету. Вони знайшли спосіб взяти відходи бетону та вловлений вуглекислий газ і об’єднати їх у новому процесі в придатну для використання форму бетону під назвою кальцієво-карбонатний бетон.
Надихнувшись тим, як деякі водні організми з часом перетворюються на скам’янілості, Маруяма задумався, чи можна застосувати до бетону той самий процес, який утворює тверді відкладення карбонату кальцію з мертвої органічної речовини. Кальцій необхідний для реакції між цементом і водою для утворення бетону, і Маруяма побачив у цьому можливість дослідити менш вуглецевий спосіб виконання тієї ж функції.
«Наша концепція полягає в тому, щоб отримати кальцій із викинутого бетону, який інакше буде викинутий», — сказав Маруяма. «Ми поєднуємо це з вуглекислим газом з промислових вихлопів або навіть з повітря. І ми робимо це при набагато нижчих температурах, ніж ті, які зараз використовуються для вилучення кальцію з вапняку».
Карбонат кальцію є дуже стабільним матеріалом, тому він є міцним конструкційним матеріалом. І можливість переробляти велику кількість матеріалів і відходів є великою перевагою. Однак кальцієво-карбонатний бетон на даний момент не може замінити типовий бетон. Він не такий міцний, як звичайний бетон, хоча для деяких будівельних проектів, таких як невеликі будинки, це не буде проблемою. Крім того, на даний момент виготовлені лише невеликі блоки довжиною кілька сантиметрів.
«Дуже цікаво досягти прогресу в цій сфері, але ще потрібно подолати багато проблем», — сказав Ногучі. «Було б ще краще, якби ми збільшили межі міцності та розміру бетону з карбонату кальцію, якби ми могли ще більше зменшити споживання енергії в процесі виробництва. Проте ми сподіваємося, що в найближчі десятиліття вуглецево-нейтральний кальцієво-карбонатний бетон стане основним типом бетону та стане одним із рішень проблеми зміни клімату».
Посилання: «Нова концепція бетону з карбонату кальцію з використанням зруйнованого бетону та CO2” Іппеі Маруяма, Ватару Котака, Буй Нгок Кієн, Рьо Куріхара, Манабу Канемацу, Хікоцугу Хіодо, Хіроші Хірао, Рьома Кітагакі, Масакі Тамура, Масато Цуджіно, Сатоші Фудзімото, Такафумі Ногучі, 8 жовтня 2021 р., Журнал передових технологій бетону.
DOI: 10.3151/jact.19.1052
