Инженерите увеличават здравината на цимента с 40% с черупки от скариди

Изследователи от Вашингтонския държавен университет и Тихоокеанския северозапад

Националната лаборатория е създала малки кристали и влакна от хитин от отпадъци от морски дарове. Наночастиците увеличават якостта на цимента почти 1,5 пъти. 

В работата си, публикувана в списание Cementи Concrete Composites, изследователите са изследвали поведението на хитиновите наночастици. За разлика от целулозата, която също се използва за увеличаване на якостта на цимента, този материал има допълнителен набор от атоми на молекулярно ниво. Благодарение на това учените могат да контролират заряда на повърхността на молекулите и следователно поведението им в циментовия разтвор. 

Проучването показа, че добавянетоОбработените хитинови нанокристали в цимента подобряват неговите свойства, включително неговата консистенция, време за втвърдяване, здравина и издръжливост. Те забелязаха 40% увеличение на якостта на огъване на бетона и 12% подобрение на неговата свиваемост. В допълнение, модифицираният състав се втвърди за един час по-дълго. Това е необходимо за увеличаване на обхвата на транспортиране и строителство в горещ климат.

Изследователите изследват силата на цимента под налягане. Снимка: Вашингтонски държавен университет

Черупките на раци, скариди и омари саоколо 20–30% е от хитин, като по-голямата част от останалата част е калциев карбонат, друга полезна циментова добавка. В същото време годишно в света се произвеждат от 13 до 17,5 милиона кг отпадъци от рибната промишленост. Повечето от тях просто се изхвърлят в морето.

Производството на цимент е въглеродно интензивнопроцес, който изисква използването на изкопаеми горива за постигане на необходимите високи температури (1500 °C). Варовикът, използван при производството му, също претърпява разлагане, което произвежда допълнителен въглероден диоксид. В същото време класическият бетон лесно се напуква, което намалява неговата издръжливост.

Авторите на работата смятат, че замяната на варовика с наночастици хитин ще помогне за намаляване на разходите за енергия, обема на боклука от морски дарове, а също така ще увеличи издръжливостта и устойчивостта на износване на циментовите сгради.

Прочетете още:

Учени заснеха странно създание с пипала, което сбъркаха с цвете

На Луната откриха място, където температурата винаги е комфортна за хората

Появи се AI, който следи процесите и предлага нови закони на физиката