lovesouthernsocial.com

Một nhà nghiên cứu tại USP São Carlos làm việc để giảm thiệt hại môi trường do xi măng, nguyên nhân gây ra 5% lượng khí thải CO2 trên thế giới

Hình ảnh: annawaldl qua Pixabay / CC0

Xi măng chịu trách nhiệm cho 5% lượng khí thải carbon dioxide (CO2) trên thế giới. Nó cũng là nguyên liệu được tiêu thụ nhiều thứ hai trên hành tinh, chỉ đứng sau nước. Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng sự hiện diện của nó trên quy mô lớn trong xây dựng dân dụng đồng nghĩa với việc hủy hoại môi trường rất cao. Giáo sư Bruno Luís Damineli, từ Viện Kiến trúc và Đô thị học (IAU) của USP, ở São Carlos, đã nghiên cứu về các dạng bê tông bền vững kể từ khi lấy bằng tiến sĩ, diễn ra tại Trường Bách khoa USP (Poli), với thực tập tại Viện Công nghệ Hoàng gia (Thụy Điển).

• Xi măng: biết xuất xứ, tầm quan trọng, rủi ro và các lựa chọn thay thế

Trong bằng tiến sĩ của mình, nhà nghiên cứu đã phát triển hỗn hợp bê tông với hàm lượng xi măng thấp. Đó là, nó tạo ra các thành phần mềm hơn cho bê tông - về cơ bản bao gồm nước, xi măng, cát và sỏi - mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Nhà nghiên cứu đã nghiên cứu cách giảm khoảng trống giữa các cốt liệu đi vào hỗn hợp. Càng nhiều khoảng trống giữa chúng, càng cần nhiều xi măng để lấp đầy chúng. Tương tự như vậy, càng ít lỗ rỗng thì càng cần ít xi măng.

Sử dụng hai kỹ thuật khác nhau (đóng gói và phân tán hạt), Damineli đã giảm khoảng cách giữa các cốt liệu và giảm 75% lượng xi măng sử dụng trong bê tông so với các loại bê tông chất lượng tốt được sản xuất trên thị trường. “Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, mức giảm này là rất cao, vì sự kiểm soát đối với các thử nghiệm và vật liệu được sử dụng lớn hơn. Mặc dù vậy, trong thực tế, chúng tôi cho rằng có thể giảm 50% mà không làm giảm cường độ của bê tông ”, ông nói. Kết quả đã mang lại cho nhà khoa học vị trí số 1 tại Starkast Betong, vào năm 2012, cùng với Giải thưởng luận văn nổi bật của USP năm 2015.

Sơ đồ minh họa về: a) khoảng trống giữa các cốt liệu trong bê tông thông thường, có chứa sỏi (hình tròn màu xám) và cát (màu vàng); b) giảm khoảng trống trong bê tông với mức độ đóng gói cao hơn (Tín dụng: Bruno Damineli)

Không có sỏi: ngôi nhà nguyên mẫu bằng vật liệu tái chế

Khía cạnh thứ hai về tính bền vững của bê tông mà Damineli thực hiện là việc thay thế sỏi bằng cốt liệu tái chế. “Vấn đề là cốt liệu tái chế yếu hơn cốt liệu tự nhiên và để bù đắp cho điều này, người ta thường làm tăng hàm lượng xi măng trong hỗn hợp, cũng làm tăng tác động đến môi trường nhiều hơn”, giáo sư chỉ trích.

Vì vậy, mối quan tâm hiện tại của ông là suy nghĩ về cách duy trì độ bền của “bê tông bền vững”. Đối với điều này, nó đã ký một thỏa thuận với một công ty quốc gia để xây dựng một ngôi nhà nguyên mẫu, dự kiến ​​bắt đầu vào tháng 8 năm 2019, sử dụng cốt liệu tái chế. Ý tưởng là phân tích mức độ mà vật liệu này có thể được sử dụng, duy trì mối quan hệ tốt giữa lượng xi măng trong hỗn hợp và hiệu suất cơ học, nghĩa là mà không ảnh hưởng đến cường độ của nó.

Damineli đã xuất bản một bài báo vào năm 2017, trong đó mô tả việc sử dụng cốt liệu tái chế với liều lượng xi măng thấp. Trong nhà nguyên mẫu, một số thử nghiệm đang được tiến hành để đạt được mối quan hệ tốt nhất có thể giữa hàm lượng xi măng và hiệu suất. Nếu các thử nghiệm thành công, vật liệu chính được sử dụng trong các công trình xây dựng trên thế giới sẽ giảm đáng kể tác động đến môi trường.