Человеческие отходы сделали бетон на 42% прочнее: учёные нашли замену части цемента

Учёные получили бетон, в котором часть цемента заменили биоуглём из переработанных человеческих фекальных отходов, и один из составов оказался на 42% прочнее при изгибе. Исследование провели специалисты Манипальского университета в Джайпуре и Louisiana Tech University; результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Лучший результат показал состав с 10% биоугля: после 91 суток твердения его прочность на сжатие выросла на 21%, а прочность при изгибе — на 42% относительно обычного бетона. Исследователи проверяли варианты с заменой 5, 10 и 15% цемента. При увеличении доли до 15% эффект исчезал, и показатели прочности снижались.

Полученный материал не содержит необработанные отходы: фекальный ил сначала высушивали, затем нагревали в среде с низким содержанием кислорода, превращая его в биоуголь. После охлаждения материал измельчали и просеивали, а затем вводили в бетонную смесь.

По мнению авторов, пористая структура биоугля работает как резервуар для воды, поддерживая внутреннее твердение бетона; содержащийся в нём кремнезём также участвует в образовании стабильных силикатов кальция.

Разработка интересна не только необычным сырьём, но и возможностью одновременно сократить расход цемента и переработать отходы из систем санитарной очистки. Производство бетона связано примерно с 8% мировых выбросов парниковых газов, причём около 88% выбросов самого бетонного производства приходится на цемент.

Пока результат получен в лабораторных испытаниях, поэтому для практического применения технологии потребуются дополнительные проверки долговечности и поведения материала в реальных условиях.

Источник: popularmechanics