Mocniejszy cement

Mocniejszy cement

Nowe badania przeprowadzone w Niels Bohr Institute wykazały, że cement wykonany z odpadów po produkcji cukru jest mocniejszy niż zwykły. Wynika z nich, że popioły użyte do jego wytworzenia poprzez odpowiednie wiązanie wody sprawiają, iż wytrzymuje większe obciążenia statyczne oraz jest mniej kruchy. Poza posiadaniem dobrych właściwości, cement ten może być produkowany w zgodzie z polityką ochrony środowiska.

Cement składa się z kredy i gliny, które są ze sobą mieszane a następnie ogrzewane w wysokiej temperaturze w piecu cementowym. Mieszanina ta jest następnie kruszona na proszek, który w reakcji z wodą tworzy twardniejącą substancję.

W niektórych krajach, w których uprawiany jest cukier trzcinowy, produkt rolny odpadów z produkcji cukru, dodawany był do mieszaniny cementu od wielu lat. W wielu przypadkach, włókna roślinne po ekstrakcji cukru, wykorzystywane są jako paliwo do produkcji energii elektrycznej. Kuba, czy Brazylia, to kraje które od dawna dodają popiół trzcinowy do mieszanek cementowych.

„Pracuję nad cementem, dzięki technice quasi-elastycznego rozpraszania neutronów od kilku lat. Naukowcy z Brazylii zwrócili się do mnie z prośbą, czy nie chcę przeanalizować próbki cementu zmieszanego z odpadami trzcinowymi. Postanowiłam wziąć udział w projekcie, by zbadać właściwości takiego materiału w nanoskali. Jakość cementu jest skorelowana z ilością wody, która bierze udział w jego wiązaniu. Im więcej wody w cemencie jest w stanie się poruszać, tym gorzej dla jego właściwości i trwałości.", wyjaśnia Heloisa Bordalla, która prowadzi badania w Kopenhadze.

„Korzystając z techniki quasi elastycznego rozpraszania neutronów, można zobaczyć ruchy wody w próbce. Neutrony są wystrzeliwane w jej kierunku i uderzając w atomy wodoru zawartego w wodzie, rozpraszają się w kierunku detektorów. Cykle bombardowania są powtarzane wielokrotnie i przez wiele godzin. Po następnie wykonanej analizie, możemy określić, jak wygląda środowisko w danej próbce.", powiedział Johan Jacobsen, biorący udział w badaniu.

Prace badaczy wykazały, że cement, który posiada 20% popiołu trzcinowego ma bardzo dobre właściwości. Woda w nim przemieszcza się w mniejszym stopniu. Wyjaśnia to, dlaczego, tzw. cement szary jest wytrzymalszy.

Cement potrzebuje do przejścia w ciało stałe około tygodnia, lecz proces wiązania kończy się zazwyczaj po miesiącu. Po tym okresie, standardowy cement wykazuje lepsze właściwości od badanego. Jednak już po roku, okazuje się, że lepszymi parametrami może pochwalić się materiał, do produkcji którego użyto trzciny. To sprawia, że ma ogromny potencjał.

„Przemysł cementowy jest rozległym rynkiem. Dzięki zwiększeniu wykorzystania do jego produkcji trzciny, możliwe jest zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Zakładając globalną produkcję cementu szarego z dodatkiem 20% popiołu, możliwa jest redukcja CO2 emitowanego podczas jego wytwarzania, nawet o 20%.", podsumowała Bordallo.

(rr)