Слева: Обычный портландцементный бетон со следами сильной коррозии. Справа: бетон без цемента. Предоставлено: RMIT
Если подумать о крупной инфраструктурной системе, которую необходимо поддерживать в работоспособном состоянии, то проблема отведения сточных занимает в ней приоритетное положение. К сожалению, коррозия бетона и образование жировых отложений разрушают канализационные системы по всему миру, что приводит к трудоемкому и дорогостоящему их обслуживанию.
Жирберги - это большие образования застывшего жира, масла и не поддающегося биологическому разложению мусора, такого как влажные салфетки и подгузники, которые забивают канализацию. Некоторые из них достигают размеров до 200 метров в длину и весят тонны.
Наличие в системе отведения жировых отложений и общей коррозии материалов со временем вытекает в миллиардные денежные суммы на ремонт и замену канализационных труб.
Инженеры из университета RMIT в Мельбурне разработали бетон, который может противостоять коррозионно-кислой среде, присутствующей в канализационных трубах, при этом значительно сокращая выщелачивание остаточной извести, способствующей образованию в них жировых отложений. Результаты исследования опубликованы в журнале Conservation & Recycling [1].
В RMIT создали бетон, исключающий образование свободной извести - химического соединения, которое способствует коррозии и образованию жировых отложений.
«Всегда бетонные канализационные трубы по всему миру были уязвимы для разрушающего воздействия стоков». «И до сих пор не существовало достойного исследования в области разработки экологически чистого материала для защиты канализации от коррозии и образования жировых отложений». «Теперь создан бетон, который защищает, обладает необходимой прочностью и экологически чист - идеальное сочетание».
Ключевые ингредиенты нецементного бетона - композита с нулевым содержанием цемента из нанокремнезема, летучей золы, шлака и гашеной извести - это побочные продукты обрабатывающей промышленности. В разработанном бетоне используются большие объемы этих промышленных побочных продуктов, способствуя созданию экономики замкнутого цикла, и он превосходит стандарты прочности используемых сейчас канализационных труб.
«Хотя обычный портландцемент широко используется в быстро развивающейся строительной отрасли, в некоторых случаях он страдает от проблем с долговечностью». «Было обнаружено, что изготовление бетона из этой композитной смеси, а не из цемента, значительно увеличивает его долговечность».
Замена бетонных труб, находящихся под землей, - задача непростая. Земляные работы в городских районах обходятся дорого, создавая длительные задержки движения транспорта и неудобства жителям районов. Во всем мире расходы на содержание канализационных сетей составляют миллиарды долларов.
Однако, возможно, еще более существенным недостатком использования портландцемента являются экологические издержки. На изготовление обычного портландцемента приходится около 5% мировых выбросов парниковых газов. Исследование RMIT доказывает, что некоторые промышленные побочные продукты могут заменить цемент и выдержать высокую кислотность канализационных труб.
«Бетон с нулевым содержанием цемента обеспечивает множество преимуществ: он экологически безопасен, снижает коррозию бетона на 96% и полностью устраняет остаточную известь, которая играет важную роль в образовании жировых отложений».
Ссылки:
1. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105166
Источник: Cosmos
Написать комментарий
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности