Исследователи Новосибирского государственного университета (НГУ) нашли решение для внедрения геополимерных материалов в строительную практику. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Производство портландцемента, остающегося основным вяжущим в строительной отрасли, вносит значительный вклад в глобальные выбросы парниковых газов, составляя, по оценкам, около 8% антропогенных выбросов углекислого газа. В области стабилизации грунтов и дорожного строительства перспективной альтернативой традиционным цементам являются геополимерные вяжущие. Ученые Карбонового полигона НГУ установили решающие параметры и разработали технологические подходы, позволяющие прогнозировать и повышать эффективность стабилизации.
"Наше исследование представляет собой системную оценку влияния состава грунта на эффективность геополимерной стабилизации. Мы не только подтверждаем их высокую эффективность на минеральных грунтах, но и определяем границы применимости, что особенно важно для органических и торфяных грунтов. Это создает основу для развития отечественного производства низкоуглеродных вяжущих материалов для дорожного строительства и выхода на внешние рынки углеродных единиц", — отметил директор Климатического центра НГУ кандидат физико-математических наук Георгий Лазоренко.
Геополимеры — это связующие материалы, получаемые щелочной активацией алюмосиликатного сырья. Их производство сопровождается существенно меньшими (до 80%) выбросами углекислого газа по сравнению с портландцементом. Это делает геополимеры одной из наиболее перспективных экологических альтернатив в строительной отрасли.
Ученые провели систематическое исследование шести модельных грунтов с контролируемым изменением минерального состава и содержания органического вещества. Лучшие результаты по показателю прочности на сжатие в возрасте 28 суток были получены на укрепленных геополимерами минеральных грунтах — супесях и легких глинах. Тяжелые глины, несмотря на сложности, связанные с высокой пластичностью и набухаемостью, в итоге также развили высокую прочность. При этом органическое вещество действовало как ограничивающий фактор: его увеличение последовательно снижало прочностные показатели. Авторы связывают это с разрушением минерального остова и подавлением процессов структурообразования органическими веществами, которые снижают доступность реакционноспособных компонентов и препятствуют формированию прочной связующей матрицы.
Работа ученых вносит вклад в развитие низкоуглеродных технологий, востребованных при реализации климатических проектов на глобальном уровне. Россия, обладающая значительными запасами алюмосиликатного сырья, может использовать эти разработки для реализации климатических проектов и выхода на глобальные углеродные рынки.
Фото: ИИ gemini
