Inginerii măresc rezistența cimentului cu 40% cu coji de creveți

Cercetători de la Universitatea de Stat din Washington și Pacific Northwest

Laboratorul Național a creat cristale și fibre minuscule de chitină din deșeurile de fructe de mare. Nanoparticulele măresc rezistența cimentului de aproape 1,5 ori. 

În lucrarea sa publicată în revista Cementși compozite de beton, cercetătorii au studiat comportamentul nanoparticulelor de chitină. Spre deosebire de celuloză, care este folosită și pentru a crește rezistența cimentului, acest material are un set suplimentar de atomi la nivel molecular. Datorită acestui fapt, oamenii de știință pot controla încărcarea de pe suprafața moleculelor și, prin urmare, comportamentul acestora în mortarul de ciment. 

Studiul a arătat că adăugareaNanocristalele de chitină prelucrate în ciment își îmbunătățesc proprietățile, inclusiv consistența, timpul de priză, rezistența și durabilitatea. Ei au observat o creștere cu 40% a rezistenței la încovoiere a betonului și o îmbunătățire cu 12% a compresibilității acestuia. În plus, compoziția modificată s-a întărit pentru o oră mai mult. Acest lucru este necesar pentru a crește gama de transport și construcție în climat cald.

Cercetătorii studiază rezistența cimentului sub presiune. Foto: Universitatea de Stat din Washington

Cojile de crabi, creveți și homari suntaproximativ 20-30% provine din chitină, cea mai mare parte a restului fiind carbonat de calciu, un alt aditiv util pentru ciment. În același timp, în lume se produc anual între 13 și 17,5 milioane de kg de deșeuri din industria peștelui. Cele mai multe dintre ele sunt pur și simplu aruncate în mare.

Producția de ciment este intensivă în carbonun proces care necesită utilizarea combustibililor fosili pentru a atinge temperaturile ridicate necesare (1.500 °C). Calcarul folosit la producerea sa suferă, de asemenea, descompunere, care produce dioxid de carbon suplimentar. În același timp, betonul clasic crapă ușor, ceea ce îi reduce durabilitatea.

Autorii lucrării cred că înlocuirea calcarului cu nanoparticule de chitină va ajuta la reducerea costurilor energetice, a volumului de gunoi din fructe de mare și, de asemenea, la creșterea durabilității și rezistenței la uzură a clădirilor de ciment.

Citeste mai mult:

Oamenii de știință au filmat o creatură ciudată cu tentacule, pe care au confundat-o cu o floare

Pe Lună, au găsit un loc în care temperatura este întotdeauna confortabilă pentru oameni

A apărut IA care monitorizează procesele și propune noi legi ale fizicii