#цемент

Сегодня большая часть месторождений в России страдает от преждевременной обводненности. Это означает, что на поверхность вместе с нефтью поднимается значительное количество воды. Главная причина этой проблемы — разрушение цементного камня, который находится вокруг скважины и обеспечивает ее герметичность. В результате различных нагрузок в нем образуются микротрещины, через которые вода начинает перетекать и постепенно обводнять нефть. Однако существующие материалы, которыми сегодня цементируют скважины, не всегда обеспечивают долговечную герметичность. Ученые Пермского Политеха разработали уникальные для России материалы, которые обеспечат качественную защиту скважин от преждевременного обводнения.

Щелочеустойчивые бактерии могут укрепить защиту ядерных отходов под землей. Продукты их жизнедеятельности способны залечивать трещины в цементе.

Порядка 90% зданий в мире построены с использованием цемента. Его производство сопровождается значительными выбросами: при обжиге выделяется около 900 килограммов углекислого газа на тонну, а с учетом топлива общий объем достигает 5-8% от количества в мире. Это усугубляет парниковый эффект и изменение климата. Чтобы снизить это воздействие, в 30% случаев для внутренней отделки применяют не цемент, а ангидрит — материал на основе гипсосодержащих компонентов и серной кислоты. Из него делают штукатурку, шпатлевку, наливной пол. Он более экологичен, но требует дорогого сырья и большого расхода энергии. Ученые Пермского Политеха и Института технической химии УрО РАН разработали новый метод получения активного ангидрита. Технология почти не требует внешнего нагрева. Это снижает энергозатраты в 5-10 раз и полностью исключает образование отходов.

В процессе добычи угля извлекается много пустой породы, которая со временем накапливается в виде крупных насыпей, достигающих десятков метров в высоту, — терриконов. Из-за остатков угля они могут самовозгораться и гореть годами, выбрасывая в атмосферу большие концентрации угарного газа, сероводорода и других токсичных веществ. Только из одного горящего отвала за сутки в среднем в воздух выделяется 4-5 тонн оксидов углерода и от 600 до 1100 килограмм сернистого ангидрида. Использование отходов угледобычи в качестве сырья для производства строительных материалов может стать эффективным решением проблемы их утилизации. Ученые ПНИПУ изучили возможность применения терриконов как минеральных добавок для цемента и материалов на его основе. Предлагаемый подход способен на 21% повысить прочность строительного раствора по сравнению с составом без добавок.

Международный коллектив ученых представил экологичную и экономически выгодную технологию переработки отходов извести и серной кислоты в высококачественный материал для строительства. На основе этого вещества получается более прочный и устойчивый к влаге цемент, который к тому же быстрее затвердевает. Новый метод отличается простотой, значительно меньшими материальными затратами по сравнению с традиционными технологиями, а также большей энергоэффективностью — вместо температуры 700-900 градусов Цельсия требуется всего 40.

Новое решение, повышающее устойчивость строительных конструкций, предложил международный коллектив ученых при участии исследователей из НИТУ МИСИС. Комплексная добавка из металлургического шлака и гранитного отсева, увеличивающая коэффициент водонепроницаемости гипсового вяжущего вещества с 0,39 до 0,82, в перспективе поможет увеличить долговечность сооружений.

Добавление угля превратило цемент в проводник, из которого можно сделать накопитель энергии. Если новую технологию удастся масштабировать, то в будущем дома и дороги смогут хранить электричество в собственном фундаменте, питая бытовые приборы и электромобили.

Предприятия по производству цемента считаются одними из наиболее крупных источников парниковых газов, в частности, углекислоты. Российские цементные заводы чаще всего используют мокрый способ производства, который оставляет наибольший углеродный след. Ученые Пермского Политеха оценили выбросы углекислого газа на примере крупных цементных заводов Уральского региона и предложили способы, с помощью которых можно снизить количество парниковых газов.

Многие железобетонные сооружения постоянно находятся под воздействием сейсмических, ветровых и транспортных нагрузок, что может приводить к преждевременному и стремительному разрушению зданий. Спрогнозировать поведение бетона под действием повторяющихся нагрузок сложно, так как это требует длительных и трудоемких экспериментов. Ученые Пермского Политеха предложили использовать структурно-имитационное моделирование, чтобы определить текущий ресурс железобетонных конструкций. Это позволит повысить их долговечность без дополнительных затрат.

Зубные украшения майя из нефрита, золота и других драгоценных металлов и камней, вероятно, не только придавали «лоска» своим обладателям, но и служили профилактикой кариеса и пародонтоза. Таким свойством обладал цемент, которым крепилась к зубам вся эта красота, заявили ученые из Мексики и США.

На одном целлюлозно-бумажном производстве образуется около 50 тысяч тонн жидких отходов в день. Очистные сооружения не всегда справляются с такими объемами, и трудноразлагаемые отходы загрязняют водоемы, нарушая пищевые цепочки. Ученые Пермского Политеха разработали экологически чистую технологию, которая позволит «улучшить» с их помощью строительные материалы. Отходы помогут повысить прочность и теплоизоляционные свойства цемента.

Химики разработали технологию получения графена из выброшенных автомобильных покрышек: десятой доли процента такого материала достаточно, чтобы бетон стал прочнее почти на треть.

Добавление почвенных микробов в бетонную смесь делает ее устойчивой к разрушительному действию противогололедной «соли».

Многие древнеримские бетонные сооружения стоят до сих пор. Секретом их прочности оказалась... морская вода, которая взаимодействует с вулканическими породами и укрепляет бетон.