Lubelscy naukowcy chcą stworzyć bardziej ekologiczny cement [FOTO]
Czy cement może być przyjazny dla środowiska, a jednocześnie zachować swoją trwałość? Badacze z Politechniki Lubelskiej szukają odpowiedzi na to pytanie, prowadząc eksperymenty w prestiżowym Argonne National Laboratory w USA.
Produkcja jednej tony cementu to emisja nawet tony dwutlenku węgla – to jeden z powodów, dla których naukowcy z Politechniki Lubelskiej podjęli się ambitnego wyzwania: stworzenia nowoczesnych, niskoemisyjnych kompozytów cementowych. Eksperymenty przeprowadzili za oceanem, w jednym z najnowocześniejszych ośrodków badawczych świata – Argonne National Laboratory pod Chicago.
W skład zespołu badawczego MSAGroup weszli dr inż. Martyna Janek, dr inż. Joanna Styczeń, dr inż. Joanna Fronczyk, dr Rafał Panek oraz prof. Wojciech Franus. To właśnie oni poszukują zamienników tradycyjnych składników cementu. Analizują m.in. możliwości wykorzystania zeolitów, popiołów lotnych czy żużli hutniczych.
– W laboratorium Argonne mogliśmy wykonać pomiary, których nie da się przeprowadzić w Polsce – wyjaśnia prof. Wojciech Franus, kierownik Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych i Geoinżynierii PL. – To miejsce dysponuje ponad 30 liniami badawczymi, opartymi na świetle synchrotronowym, miliony razy silniejszym od promieni słonecznych docierających do Ziemi. Dzięki niemu możliwe jest badanie zarówno powierzchni, jak i wnętrza materiałów.
Lubelscy naukowcy skupili się na analizie procesów chemicznych i mineralnych w mieszankach cementu portlandzkiego, materiałów porowatych – takich jak zeolity – oraz wody. Eksperymenty prowadzone były w mikroskopijnych kapilarach o średnicy zaledwie 2 mm. Każda próbka różniła się proporcjami składników, a ich zachowanie obserwowano dzięki promieniowaniu rentgenowskiemu.
Pierwsze pomiary wykonywano co pięć minut, a później co godzinę – przez kolejne dwie doby. Najważniejsze okazały się pierwsze chwile, gdy tworzy się faza C-S-H, odpowiedzialna za wytrzymałość betonu, zapraw czy tynków. – Nasze badania wykazały, że zeolity – w zależności od swojej struktury – mogą zastąpić od 15 do nawet 30 procent tradycyjnego cementu – podkreśla prof. Franus.
Odkrycie to może mieć duże znaczenie w walce z emisją CO2, a jednocześnie otworzyć drogę do produkcji bardziej przyjaznych środowisku materiałów budowlanych.
Fot. PL
