Рассматриваются современные технологические достижения, которые создают потенциальные альтернативы использованию бетона.

В современном мире бетон является наиболее широко используемым строительным материалом, и в то же время его место среди возобновляемых материалов одно из последних. В те времена, когда его создавали, он давал множество экологических преимуществ как особый продукт, предоставлявший потребителю высокую степень термической массы, и все же бетон делают из цемента. А это экологически вредный материал. По данным Комиссии по развитию возобновляемости, 4% CO₂ производится авиацией, в то время как на долю строительных материалов на основе цемента, включая бетон, приходится от 5% до 10% от общего объема выбросов углекислого газа.

Материал создается за счет смешивания известняка и сланцевой глины, а компонентами являются кальцит из известняка, двуокись кремния, алюминий и небольшое количество железа. Перемолотую массу обжигают в печи при температуре, превышающей 1,400ºC. Энергия, необходимая для нагревания печи, и огромные облака выбрасываемых токсических химических веществ совместными усилиями образуют немалую брешь в озоновом слое. Кроме того, существует также еще и загрязнение, создаваемое  технологической пылью, и овеществленная энергия, необходимая для транспортировки сырьевых материалов и готовых мешков с цементом.

Существует целый ряд альтернатив цементу, которые могут похвастаться лучшими экологическими параметрами, включая и цемент на основе извести, Aircrete, Ceramicrete, EcoCement, C-Fix, и даже цемент, не наносящий ущерба окружающей среде, в котором используются отходы как материал заполнителя.

Цемент на основе извести, вероятно, самый широко известный и самый давно известный заменитель портлендского цемента. В число экологических преимуществ здесь входят: износостойкость, способность пропускать воздух и относительно не интенсивная технология производства.

Эркрит (Aircrete) производится из целого ряда материалов, включая песок, порошкообразный цемент из золы-уноса, известь, порошкообразный алюминий и воду. Он представляет собой сверхлегкую альтернативу. Материалы смешиваются все вместе, и образующаяся смесь вспенивается для создания исключительно прочного и легкого бетона с высокими термоизолирующими свойствами.

Этот материал обычно используется для производства блоков, которые можно применять для возведения стен или же в качестве компонентов балочных перекрытий. В число прочих добавок для цемента входят, кремнистый песок, зола-уноса, оксиды железа и боксит.

Керамикрит (Ceramicrete) это фосфатный керамический материал со многими различными применениями, от обработки вредных отходов до создания строительных материалов, включая кирпичи, блоки и плитки для кровельных покрытий.

Созданный в Аргоннской национальной лаборатории в США этот материал образуется за счет смешивания порошкообразного оксида магния и растворимого фосфатного порошка с водой. Эта технология очень похожа на процесс замешивания бетона с использованием имеющегося на рынке оборудования, которое смешивает порошковые компоненты для создания вяжущего вещества.

Мокрую смесь можно затем подавать через насос или пушку, а также распылять; образующийся материал пористый с  прочностью при сжатии выше, чем у бетона.

Австралийская компания, занимающаяся возобновляемыми технологиями, TecEco создала экоцемент (EcoCement). Образующийся за счет смешивания оксида магния и традиционных цементов материал позволяет уменьшить потребность в сжигании ископаемого топлива, и образует чистые и придающие прочность неорганические вещества, которые можно смешивать со многими различными заполнителями и добавками.

Находясь в виде пористого цемента, он нуждается в углекислом газе для твердения и схватывания. Поэтому, как указывают его создатели, он поглощает большие количества газов, создающих парниковый эффект, ответственность за образование которых несет, в определенной степени, и сам бетон.

C-Fix или углеродный цемент, представляет собой термопластическое сверхпрочное вяжуще вещество, которое было разработано компанией Shell в сотрудничестве с Дельфтским университетом для использования отходов, которые остались от производства топлива. Этот материал уже используется в качестве заменителя щебеночно-гудронного покрытия на дорогах Нидерландов. В компании Shell считает, что он способен заменить 90% применений бетона и асфальта.

Поскольку добыча нефти не является самым безвредным для окружающей среды процессом в мире, использование таких отходов максимально увеличивает производственный потенциал и позволяет отказаться от технологий обработки в печи с их высокими затратами энергии, которые свойственным традиционному производству цемента.

Австралийская Научная и промышленная исследовательская организация Содружества создала Hyssil, высокопрочный бетон, который обладает свойствами бетона, но позволяет в два раза уменьшить массу. У него также в пять раз выше теплостойкость по сравнению с традиционным бетоном, и его можно использовать для производства испытывающих большие нагрузки или же не нагруженных предварительно созданных строительных компонентов.

К бетонам можно также добавлять синтетические, стальные волокна или их смеси, такие как производимые Propex Concrete Systems, для существенного повышения прочности и устойчивости к растрескиванию. Хотя это не уменьшает количества используемого в смеси цемента, их введение приводит к уменьшению количества бетона (и, следовательно, цемента), который требуется для реализации строительных проектов.

Еще одной альтернативой является использование отходов как материалов-заполнителей. Такая технология не приводит к замене портлендцемента, но она позволяет создавать бетон, который наносит меньший ущерб окружающей среде. Кроме того, это может сократить объемы захоронения и уменьшить объемы добычи песка и гравия.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков  «Рынок цемента в России».

www.newchemistry.ru