Из промышленных отходов ученые создали морозостойкий цемент для строительства в Арктике

Учёные создали морозостойкий цемент для строительства в Арктике, используя промышленные отходы

Строительство и срочный ремонт объектов в Арктике осложняются из-за особенностей обычных цементных смесей: в условиях минусовых температур вода в материале замерзает, а процесс набора прочности растягивается на долгое время. Магний-фосфатный цемент отчасти решает проблему — он твердеет быстрее и меньше зависит от холода, — но и у него есть недостатки: при экстремальном морозе скорость затвердевания падает, а сырьё для производства (оксид магния) стоит дорого.

Специалисты разработали улучшенный состав: сначала они подвергли механическому воздействию оксид магния и золу в мельнице — это повысило реакционную способность компонентов. Далее в смесь ввели фосфатный компонент, технические добавки, песок и воду. Полученный материал протестировали при двух температурных режимах: в обычных условиях и на улице при –34 °C.

Испытания подтвердили эффективность подхода. В помещении за сутки прочность нового цемента достигла более 28 мегапаскалей. Даже на сильном морозе материал продолжал укрепляться: спустя 24 часа его показатели оказались на 74 % выше, чем у аналога без золы и предварительной активации. Учёные выяснили, что обработка компонентов ускоряет формирование кристаллов K-струвита, отвечающих за затвердевание, а частицы золы помогают уплотнить структуру смеси за счёт дополнительной кристаллизации. Внедрение технологии позволит удешевить и ускорить строительство в Арктике, а заодно снизить нагрузку на экологию за счёт использования отходов.

Источник: Российский научный фонд