Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ) wykorzystali popiół ze spalania osadów ściekowych jako dodatek do materiałów budowlanych na bazie cementu. Ich zdaniem może to obniżyć koszty materiałów budowlanych i ograniczyć ślad węglowy w budownictwie.
Rozwiązanie polega na wykorzystaniu popiołu pochodzącego ze spalania osadów ściekowych (Incinerated Sewage Sludge Ash - ISSA), który jest sklasyfikowany jako odpad inny niż niebezpieczny. ISSA powstaje w wyniku spalania odsączonych osadów ściekowych w wysokich temperaturach (ok. 900 stopni Celsjusza) w specjalnych piecach fluidalnych.
Jak wyjaśniono w komunikacie uczelni, materiał charakteryzuje się stabilnym i powtarzalnym składem mineralnym o stałych właściwościach, dzięki czemu może być bezpiecznie stosowany jako dodatek do materiałów budowlanych na bazie cementu. ISSA ma charakterystyczny, bogaty skład mineralny. Zawiera m.in. fazy węglanowe, krzemianowe i fosforanowe bogate w wapń, które mogą sprzyjać procesowi naturalnej karbonatyzacji – czyli uwęglanowieniu, twardnieniu wapna - reakcji chemicznej między kwasem węglowym a minerałami. Reakcja karbonatyzacji jest nieodzowna w utwardzaniu materiałów budowlanych zawierających wapno i cement, oraz dla osiągnięcia końcowej wytrzymałości.
W przeprowadzonych badaniach wykazano, że materiały na bazie cementu z dodatkiem popiołu ISSA wykazują zwiększoną zdolność do wiązania dwutlenku węgla w porównaniu z materiałami bez tego dodatku w postaci dobrze wykrystalizowanych węglanów wapnia (CaCO₃). Jak wyjaśniono, węglany te wypełniają mikrostrukturę cementu, zmniejszając jego porowatość i przepuszczalność.
„ISSA oferuje nowe możliwości w zakresie zwiększania intensywności naturalnej karbonatyzacji w materiałach na bazie cementu. W odpowiednio dobranych proporcjach wspiera on proces wiązania dwutlenku węgla z powietrza” – podkreśliła dr hab. Monika Kasina, prof. UJ z Wydziału Geografii i Geologii, cytowana na stronach uczelni. Dodała, że „to rozwiązanie umożliwia racjonalne wykorzystanie odpadu przemysłowego w sposób korzystny zarówno dla środowiska, jak i dla przemysłu”.
Materiały na bazie cementu z dodatkiem ISSA najlepiej sprawdzą się w elementach mających kontakt z atmosferą, takich jak tynki, posadzki, schody czy elementy dekoracyjne. Ze względu na przyspieszoną karbonatyzację nie są one jednak przeznaczone do konstrukcji zbrojonych, gdzie zwiększona zawartość CO₂ mogłaby sprzyjać korozji stali. Materiał na bazie cementu z dodatkiem ISSA zachowuje swoje właściwości użytkowe i parametry jakościowe, co potwierdzono już w przeprowadzonych na UJ badaniach.
Od roku naukowcy z UJ współpracują z partnerem z rynku, który wytwarza i dostarcza beton.
źródło: naukawpolsce.pl
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz