Альтернативные необожженные вяжущие в качестве замены извести в конопляном бетоне

Альтернативные необожженные вяжущие в качестве замены извести в конопляном бетоне

Хайк Р., Г. Барнес, А. Пелед, И.А. Меир, Строительство и строительные материалы, 2020, Том 241

Alternative unfired binders as lime replacement in hemp concrete

 R.Haika, G.Bar-Nesb, A.Peledc, I.A.Meirc

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.1179

Основные моменты

• Была исследована замена извести в БАКЕ пятью различными альтернативными вяжущими.

• Ожидается, что замена EC извести необожженным вяжущим позволит сэкономить EE, и затраты.

• При оптимальной концентрации альтернативное вяжущее обладает повышенной прочностью и водостойкостью.

• Замена извести практически не повлияла на тепловые свойства БАК.

АННОТАЦИЯ

Целью данного исследования была разработка экологически чистых строительных материалов на основе известково-конопляного бетона (LHC) путем замены части или всей извести различными дозировками альтернативных необожженных вяжущих, а именно глины, известняка или базальта. 

Были исследованы прочность на сжатие, термические свойства и водостойкость смесей извести и необожженных вяжущих с коноплей и без нее. В целом, для смесей без конопли замена 50% извести альтернативным вяжущим приводила к снижению прочности при сжатии. Однако при добавлении конопли было найдено оптимальное содержание альтернативного вяжущего, при котором более высокое содержание альтернативного вяжущего приводило к улучшению свойств (прочности при сжатии и водостойкости), но при превышении которого наблюдалось ухудшение свойств. 

Подводя итог, чем выше содержание альтернативного вяжущего, тем выше прочность LHC, в то время как плотность остается прежней. Однако при слишком низком содержании извести (10% от связующего материала), ее было недостаточно для содействия образованию непрерывной связующей матрицы внутри образца, что приводило к снижению прочности. Наконец, замена извести альтернативным вяжущим практически не повлияла на тепловые свойства LHC.

Выдержки

Современные требования к экологичности делают необходимым поиск способов снижения высоких уровней энергопотребления и выбросов CO₂ в строительной промышленности.

Любой подход к решению этой проблемы устойчивости должен включать бетон на цементной основе, который на сегодняшний день является наиболее распространенным строительным материалом в промышленно развитом мире, используемым для широкого спектра конструкционных и неструктурных применений в строительной отрасли. Ежегодно во всем мире производится более 10 миллиардов тонн бетона на цементной основе. Для производства цемента характерна высокая энергоэффективность, поскольку для его обжига требуется температура 1450 °C. Дополнительная проблема заключается в том, что при производстве каждой тонны цемента в атмосферу выбрасывается почти одна тонна CO₂, что приводит к высокому EC. Из-за значительных энергозатрат при производстве цемента и последующего образования строительных отходов в строительной промышленности цемент широко воспринимается как несовместимый с требованиями устойчивого развития. 

Высокая пористость конопляной крошки придает конопляному компоненту низкие значения плотности и теплопроводности и, следовательно, хорошие теплоизоляционные свойства. Конопля обеспечивает изоляцию, известь обеспечивает теплоемкость (тепловую массу) 

Конопляно-известковая смесь действует лучше, чем конопляно-глиняная, как изолятор, но что конопляно-глиняная смесь действует лучше, чем конопляно-известковая, как тепловая масса

В присутствии конопли наблюдалось снижение прочности при сжатии для всех образцов по сравнению с теми же смесями без конопли.