Самым производимым продуктом на планете по объему является бетон на основе портландцемента.
Его надежность, рентабельность, универсальность и широкая доступность стали основным компонентом почти всех строительных проектов. Однако, поскольку устойчивость становится жизненно важным критерием для следующего поколения строительных материалов, портландцемент требует обновления из-за неустойчивых методов производства.
Геополимерный пенобетон становится все более популярным в основном из-за его свойства отличного теплоизолятора, позволяющего зданиям в холодных регионах сохранять тепло и, следовательно, становиться более энергоэффективными. Важно отметить, что производство геополимерного пенобетона не связано с теми же нерациональными процессами, как производство бетона на основе портландцемента. Следовательно, это считается потенциальным глобальным решением проблемы неустойчивости бетонной промышленности.
Устойчивость производства бетона из геополимеров
Производство бетона считается неустойчивым процессом из-за невероятно высоких объемов производства, необходимых для удовлетворения постоянно растущего спроса, поскольку урбанизация продолжается по всей планете. Эти высокие объемы производства, более 4 000 миллионов тонн в год, приводят к потреблению огромного количества энергии, что приводит к выбросу большого количества парниковых газов, а также вносит значительный вклад в загрязнение пылью. В 2019 году 4-8% мировых выбросов углекислого газа приходилось на процессы производства бетона. Если бы бетонная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире. Нормы и критерии, касающиеся строительных материалов, все в большей степени сосредоточены на действиях по снижению воздействия бетонной промышленности на окружающую среду. По мере того, как отрасли все больше осознают реальность глобального потепления и его пагубные последствия для планеты, выдвигаются инициативы по сокращению выбросов в каждом секторе. Учитывая значительный вклад бетона в выбросы парниковых газов в сочетании со значительным объемом продукции, производимой ежегодно, ученые давно изучают, как сделать производство более экологически чистым. Решение, похоже, может быть в виде пенобетона на основе геополимеров.
Использование геополимеров в бетоне
Геополимеры изучаются с 1970-х годов и стали термином, используемым для описания группы материалов, которые являются полностью неорганическими и образуют ковалентно связанные некристаллические сети с большим радиусом действия. Хотя они впервые использовались из-за их огнестойких свойств, с тех пор они были разработаны для широкого спектра строительных применений. Важно отметить, что производственные процессы, связанные с изготовлением геополимеров, менее энергозависимы и производят меньше выбросов углекислого газа. Это означает, что эти методы более устойчивы, чем методы производства бетона на основе портландцемента. Кроме того, летучая зола, одно из основных сырьевых материалов для синтеза геополимеров, является отходом угольной промышленности, а это означает, что этот процесс помогает снизить воздействие на окружающую среду при производстве ископаемого топлива. В последние годы ученые разработали методы сочетания геополимерной технологии с пенобетоном и создали продукт, который имеет уменьшенный углеродный след, а также полезные свойства пенобетона.