Обычный бетон является наиболее широко используемым строительным материалом. Он потребляет около 30% невозобновляемых природных ресурсов, выделяет около 8% парниковых газов в атмосферу.

Группа исследователей из Университета Флиндерс в Австралии совместно с экспертами из США и Турции, работает над созданием более экологичного бетона путем замены синтетических армирующих материалов натуральными волокнами и материалами из различных отходов.

Исследование демонстрирует, как геополимеры, армированные возобновляемыми натуральными волокнами и песками на основе отходов производства стекла, могут соответствовать по прочности, долговечности и усадке при высыхании тем, которые содержат природный песок, который, в свою очередь, потребляет больше сырья и создает дополнительные выбросы. 

По словам исследователей, полученные результаты имеют значительный потенциал для использования натуральных волокон при разработке конструкционных строительных материалов, в которых связующее и заполнитель заменены побочными продуктами и материалами на основе отходов.

Результаты испытаний показали, что геополимеры с использованием песка из отработанного стекла демонстрируют более высокую прочность и более низкое водопоглощение, чем геополимеры, содержащие природный речной песок, в то время как геополимеры на основе плавильного шлака (LSS) имеют более низкую усадку при высыхании по сравнению с геополимерами, приготовленными с использованием природного речного песка.

Натуральные волокна, такие как рами, сизаль, конопля, койра, джут и бамбук, были включены в тестовые эксперименты. Геополимеры, содержащие 1% волокна рами, конопли и бамбука и 2% волокна рами, демонстрируют более высокую прочность на сжатие и растяжение и более низкую усадку при высыхании, чем неармированные геополимеры. Те, которые содержат 1% волокна рами, имеют самую высокую прочность и самую низкую усадку при высыхании.

«Благодаря бетону мы можем не только перерабатывать огромные объемы промышленных побочных продуктов и отходов, включая бетонные заполнители, для улучшения механических свойств и долговечности бетона, но и использовать альтернативные экологически чистые натуральные волокна, которые в противном случае не использовались бы в конструктивных целях», - сказал ведущий исследователь доктор Алиакбар Голампур.