Производство геополимеров — материалов, которые получают из алюмосиликатного сырья с помощью щелочной активации, — сопровождается гораздо меньшими выбросами углекислого газа, чем производство традиционного цемента. Поэтому их рассматривают как перспективную экологичную альтернативу в строительстве. Однако для широкого применения геополимеров важно понимать, как они ведут себя в разных типах грунта. Ученые Карбонового полигона Новосибирского государственного университета (НГУ) определили основные факторы, влияющие на эффективность таких материалов, и разработали подходы для ее повышения.
Исследователи изучили шесть типов модельных грунтов с разным минеральным составом и содержанием органического вещества. Через 28 дней после укрепления наибольшую прочность показали геополимеры на основе супесей и легких глин — 26–31 МПа. При увеличении содержания органического вещества прочность снижалась. В торфяном грунте она составила всего около 2 МПа. По мнению авторов, органические вещества мешают формированию прочной структуры материала и уменьшают количество компонентов, необходимых для реакции.
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.
Работа ученых НГУ вносит вклад в развитие востребованных сегодня низкоуглеродных технологий. Россия, обладающая значительными запасами алюмосиликатного сырья, может использовать эти разработки для реализации климатических проектов и выхода на глобальные углеродные рынки.
Ранее Наука Mail рассказывала, как российские химики упростили получение редкоземельных металлов из отходов.