Sağlıklı betonun sırrı havuç

Beton, neredeyse her şey için temel yapı malzemesi haline geldi. Çoğunlukla barajlar, köprüler ve toplu konutlar gibi hayati önem taşıyan noktalarda kullanılıyor.

Ancak, üretimi sırasında açığa çıkan karbon salınımında da en üst sıralarda. Araştırmacılar daha güçlü yapı imkanı için betonda kök sebzeleri deniyorlar.

Beton, sudan sonra dünyada en çok kullanılan ikinci maddedir. Çimento üretimi, küresel karbondioksit (CO2) emisyonlarının yaklaşık % 8 kadarından sorumludur. 1.400 ° C’ye kadar ısıtılan fosil yakıtların kullanıldığı fırınlarda birçok mineral, kabuk, şist ve diğer bileşenleri yakmak, kaçınılmaz olarak CO2 emisyonlarını ortaya çıkarıyor.

Ek olarak, yüksek sıcaklıkta kimyasal reaksiyon görülüyor ve bu reaksiyon enerji açısından yoğundur.

Daha fazla bağlanma

Çimento, su ile karıştırıldığında, kum, çakıl parçası gibi aggregaları birbirine bağlayan bir macun oluşturur.

Böylece betonun sertleşmesini sağlayarak mukavemet kazandırır ve yapısını verir.

Çimentoyu güçlendirmek, yalnızca yapıların dayanıklılığı için değil, aynı zamanda çevresel etkileri azaltmak için de en önemli konulardan biridir. 

İngiltere Lancaster Üniversitesi’nden Profesör Mohamed Saafi ve meslektaşları bunu B-SMART projesinin bir parçası olarak başarmayı hedefliyor.

Çimento ve su kombinasyonu, kum ve kırılmış kaya ile aderans oluşturur, bu nedenle gereklidir. Ancak tüm çimento partikülleri hidratlanmaz. Prof. Saafi, “Çoğu, hiçbir şey yapmadan orada oturmaya devam ediyor.” Bu hidrasyon mekanizmasını güçlendirebilirsek, gücü önemli ölçüde artacak ve böylelikle daha az çimento kullanabileceğiz. “

Kök sebzeler

Prof. Saafi ve ekibi çözüm olarak kök sebzeleri buldu. Bebek maması üretimindeki havuç atıkları veya pancar şekeri kalıntılarının güç kazandırmak için çimentoya eklenebilmesini araştırdılar. 

Bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, çimento hamuruna atılan süper ince sebze tabakalarının çimento ile etkileşime girmesini incelediler., Hem çimentonun hidrasyonunu hem de sonuçta ortaya çıkan mekanik özellikler üzerindeki etkilerini gözlemlemek mümkün oldu.

Daha sonra simülasyonlarını doğrulamak için laboratuvarda deneyler yaptılar.

Nano havuç tabakalar

Araştırmacılar, birleştirme tabakalarının çimento hidrasyonunu artırabildiğini buldular. Tabakalar, suyun daha fazla çimento parçacığı ile temas etmesine izin veren rezervuar görevi gördü. Böylece bağlama kabiliyetini geliştirdi. 

Prof. Saafi, “Aynı zamanda, hidrasyon bittiğinde bu havuç nano yapraklarının bir kısmı çimento içinde kalıyor ve yapısını çok güçlü hale getiriyor” diyor. “Bunu daha önce görmedik ve bu gerçekten inanılmaz bir keşif.”

Araştırmacılar şimdi laboratuvarda simüle edilen yapı elemanlarının gerçek yaşam koşullarında uygulanmasını görmek için saha testlerini tamamlıyorlar. 

Maliyetlerin azalması için yeni beton yöntemleriyle üretim sırasında mevcut süreçleri kullanmayı da hedefliyorlar.

Tüm aşamalar tamamlanırsa ve süreç gerçek koşullarda aynı özellikleri sağlarsa, ekip bitkisel çimentolarının bina yapısı için gerekli çimento miktarını metreküp beton başına 10 kg azaltabileceğini umuyor.