Un material inovator transformă nisipul deșertic în beton utilizabil

Un grup de cercetători a dezvoltat un material inovator care ar putea face ca nisipul deșertic să fie utilizabil în construcții.

Materialul combină nisip fin cu adaosuri pe bază de plante și particule de lemn, obținându-se astfel un beton solid fără  să se folosească ciment convențional. Această inovație ar putea reduce dependența industriei construcțiilor de nisipul de râu și alte resurse care afectează mediul.

xxx

Cercetătorii de la Universitatea Norvegiană de Știință și Tehnologie (NTNU) și Universitatea din Tokyo au creat un prototip de material de construcție care permite utilizarea nisipului deșertic în beton pentru prima dată. Denumit „beton cu nisip botanic”, materialul combină nisip fin din deșert cu adaosuri pe bază de plante și particule mici de lemn, folosind căldură și presiune, potrivit Interesting Engineering.

Turbulențele globale reaprind dezbaterea euro în Suedia. Coroana, sub presiunea geopoliticii

21:35

Guvernul înăsprește regulile în transporturile rutiere. Șoferii, intermediarii și operatorii intră sub un regim de control mai strict

20:25

Betonul este al doilea cel mai utilizat material de construcție din lume, după apă, cu peste patru miliarde de tone de ciment produse anual.

Producția sa contribuie la aproximativ opt procente din emisiile globale de dioxid de carbon. În același timp, industria construcțiilor depinde puternic de nisip de râu și piatră concasată, ambele devenind tot mai rare și cu impact negativ asupra mediului.

Deși este abundent, nisipul deșertic a rămas, în mare parte, inutilizabil în construcții. Granulele sale sunt prea netede și fine pentru a se lega corect în betonul tradițional, ceea ce duce la structuri slabe.

Această limitare a obligat constructorii să folosească nisip provenit din râuri și cariere, accelerând eroziunea și pierderea habitatelor.

Echipa de cercetare a testat dacă nisipul deșertic poate fi refolosit printr-o abordare alternativă de fabricație, care nu se bazează pe cimentul convențional ca liant.

Experimentele lor au arătat că nisipul deșertic poate fi viabil structural dacă este combinat cu materiale organice și procesat în condiții controlate.

Transformarea nisipului deșertic în material util

„Cercetătorii au discutat timp de mulți ani dacă nisipul deșertic poate fi folosit în beton. Problema este că nisipul deșertic este atât de fin încât nu este potrivit ca liant în beton,” a explicat Ren Wei, cercetător postdoctoral la NTNU.

„Cu alte cuvinte, betonul nu va fi suficient de dur pentru a fi folosit în proiecte de construcție.”

Pentru a depăși această problemă, cercetătorii au presat nisipul deșertic împreună cu adaosuri pe bază de plante și pulbere de lemn, aplicând căldură.

Prin ajustarea temperaturii, presiunii, proporțiilor de amestec și timpului de presare, echipa a obținut un material dens și solid, fără a folosi procese tradiționale bazate pe ciment.

Toate experimentele au fost efectuate în laboratoare la Universitatea din Tokyo. Cercetătorii au comparat nisipul deșertic cu alte agregate fine și au testat cum diferite variabile influențează rezistența și densitatea materialului rezultat.

„Am testat cum diferiți factori afectează rezistența și densitatea materialelor, inclusiv temperatura, raportul de amestec, presiunea, timpul de presare și diferite tipuri de nisip,” a spus Ren Wei.

Beneficii pentru mediu și limite practice

Echipa a constatat că materialul este suficient de rezistent pentru utilizări ne-structurale, precum pavele și trotuare. Totuși, ei avertizează că betonul cu nisip botanic nu este încă potrivit pentru construcții de mari dimensiuni sau pentru medii exterioare dure.

Sunt necesare teste suplimentare pentru a evalua durabilitatea în climate reci și performanța pe termen lung.

Cercetătorii subliniază, de asemenea, că nisipul deșertic ar trebui folosit local, pentru a evita emisiile generate de transportul materialelor grele pe distanțe lungi.

Dacă va fi dezvoltat mai departe, betonul cu nisip botanic ar putea reduce nevoia de a extrage nisip din râuri și de a concasa munții pentru materiale de construcție, oferind în același timp o utilizare pentru nisipul considerat în prezent inutil în regiunile deșertice.

Studiul a fost publicat în Journal of Building Engineering.