A mérnökök 40%-kal növelik a cement szilárdságát a rákhéjjal

A Washington Állami Egyetem és a Pacific Northwest kutatói

A National Laboratory apró kristályokat és kitinszálakat hozott létre tengeri hulladékból. A nanorészecskék csaknem másfélszeresére növelik a cement szilárdságát. 

A Cement folyóiratban megjelent munkájábanés a Concrete Composites, a kutatók a kitin nanorészecskék viselkedését tanulmányozták. A cellulózzal ellentétben, amelyet a cement szilárdságának növelésére is használnak, ez az anyag molekuláris szinten további atomkészlettel rendelkezik. Ennek köszönhetően a tudósok szabályozhatják a molekulák felületén lévő töltést, és ezáltal viselkedésüket a cementhabarcsban. 

A tanulmány kimutatta, hogy hozzátéveA cementben lévő feldolgozott kitin nanokristályok javítják annak tulajdonságait, beleértve a konzisztenciát, a kötési időt, a szilárdságot és a tartósságot. 40%-kal nőtt a beton hajlítószilárdsága és 12%-kal javult az összenyomhatósága. Ezenkívül a módosított készítmény egy órával tovább keményedett. Erre azért van szükség, hogy meleg éghajlaton növeljék a szállítási és építési lehetőségeket.

A kutatók a cement szilárdságát vizsgálják nyomás alatt. Fotó: Washington State University

A rák, a garnélarák és a homár héjakörülbelül 20-30%-a kitinből származik, a többi nagy része kalcium-karbonát, egy másik hasznos cementadalék. Ugyanakkor a világon évente 13-17,5 millió kg halipari hulladék keletkezik. Legtöbbjüket egyszerűen a tengerbe dobják.

A cementgyártás szén-dioxid-intenzívolyan folyamat, amely fosszilis tüzelőanyagok felhasználását igényli a szükséges magas hőmérséklet (1500 °C) eléréséhez. Az előállítása során felhasznált mészkő is bomláson megy keresztül, ami további szén-dioxidot termel. Ugyanakkor a klasszikus beton könnyen reped, ami csökkenti a tartósságát.

A munka szerzői úgy vélik, hogy a mészkő kitin nanorészecskékkel való helyettesítése segít csökkenteni az energiaköltségeket, a tenger gyümölcseiből származó szemét mennyiségét, valamint növeli a cementépületek tartósságát és kopásállóságát.

Olvass tovább:

A tudósok egy furcsa lényt filmeztek le csápokkal, amelyeket virágnak tévesztettek

A Holdon olyan helyet találtak, ahol a hőmérséklet mindig kellemes az ember számára

Megjelent a mesterséges intelligencia, amely figyeli a folyamatokat, és új fizikatörvényeket javasol