Ученые НГУ создают экологичню альтернативу цементу для дорожного строительства

Исследование ученых Карбонового полигона НГУ открывает путь к низкоуглеродному строительству с использованием геополимерных вяжущих материалов.

Ученые НГУ создают экологичню альтернативу цементу для дорожного строительства
Иллюстрация: Пресс-служба НГУ

Производство портландцемента, остающегося основным вяжущим в строительной отрасли, вносит значительный вклад в глобальные выбросы парниковых газов, составляя, по оценкам, около 8% антропогенных выбросов CO2. В области стабилизации грунтов и дорожного строительства перспективной альтернативой традиционным цементам являются геополимерные вяжущие.

Эффективность их применения зависит от свойств обрабатываемого грунта. Ученые Карбонового полигона Новосибирского государственного университета установили решающие параметры и разработали технологические подходы, позволяющие прогнозировать и повышать эффективность стабилизации. Результаты работы, опубликованные в журнале Applied Clay Science, создают научно-технологическую основу для внедрения геополимерных материалов в строительную практику.

Геополимеры — это связующие материалы, получаемые щелочной активацией алюмосиликатного сырья. Их производство сопровождается существенно меньшими (до 80%) выбросами углекислого газа по сравнению с портландцементом. Это делает геополимеры одной из наиболее перспективных экологических альтернатив в строительной отрасли. Однако переход к широкому использованию геополимеров в геотехнической практике требует системного понимания их поведения в различных грунтовых условиях.

Авторы статьи провели систематическое исследование шести модельных грунтов с контролируемым изменением минерального состава и содержания органического вещества. Лучшие результаты по показателю прочности на сжатие в возрасте 28 суток были получены на укрепленных геополимером минеральных грунтах — супесях и легких глинах (26-31 МПа). Тяжелые глины, несмотря на сложности, связанные с высокой пластичностью и набухаемостью, в итоге также развили высокую прочность. При этом органическое вещество действовало как ограничивающий фактор: его увеличение последовательно снижало прочностные показатели, а в торфяном грунте эффективность стабилизации оказалась близка к 2 МПа. Авторы связывают это с разрушением минерального остова и подавлением процессов структурообразования органическими веществами, которые снижают доступность реакционноспособных компонентов и препятствуют формированию прочной связующей матрицы.

Наше исследование представляет собой системную оценку влияния состава грунта на эффективность геополимерной стабилизации. Мы не только подтверждаем их высокую эффективность на минеральных грунтах, но и определяем границы применимости, что особенно важно для органических и торфяных грунтов. Это создает основу для развития отечественного производства низкоуглеродных вяжущих материалов для дорожного строительства и выхода на внешние рынки углеродных единиц, — отметил директор Климатического центра НГУ кандидат физико-математических наук Георгий Лазоренко.

Работа ученых Карбонового полигона НГУ вносит вклад в развитие низкоуглеродных технологий, востребованных при реализации климатических проектов на глобальном уровне. В 2024 г. международная организация Verra, оператор добровольного углеродного рынка, выпустила методологию VMR0012, которая официально признает производство геополимерного цемента инструментом снижения выбросов. Это позволяет реализовывать соответствующие климатические проекты с выпуском верифицированных углеродных единиц. Россия, обладающая значительными запасами алюмосиликатного сырья, может использовать эти разработки для реализации климатических проектов и выхода на глобальные углеродные рынки.

В НГУ разрабатывают настольный плазменный активатор для 3D-печати и электроники

Самое читаемое
  • Риски мобилизации для бизнеса: худшая стратегия — тревожиться и ничего не делатьРиски мобилизации для бизнеса: худшая стратегия — тревожиться и ничего не делать
  • Российская сеть Fix Price открыла два магазина в крупнейших городах СербииРоссийская сеть Fix Price открыла два магазина в крупнейших городах Сербии
  • Еще одному застройщику запретили строить в Ботаническом микрорайоне ЕкатеринбургаЕще одному застройщику запретили строить в Ботаническом микрорайоне Екатеринбурга
  • Камерный театр Екатеринбурга закрывается на капитальный ремонт: куда перенесут спектаклиКамерный театр Екатеринбурга закрывается на капитальный ремонт: куда перенесут спектакли
  • До конца года российские банки закроют 2,1 тыс. своих отделенийДо конца года российские банки закроют 2,1 тыс. своих отделений
Наверх
Чтобы пользоваться всеми сервисами сайта, необходимо авторизоваться или пройти регистрацию.
Вы можете войти через форму авторизации зарегистрироваться
Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
  • Укажите ваше имя
  • Укажите вашу фамилию
  • Укажите E-mail, мы вышлем запрос подтверждения
  • Не менее 8 символов
Если вы не хотите вводить пароль, система автоматически сгенерирует его и вышлет на указанный e-mail.
Я принимаю условия Пользовательского соглашения и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
Вы можете войти через форму авторизации
Самое важное о бизнесе.