science >> Wetenschap >  >> Chemie

Cementvrij beton verslaat corrosie en geeft fatbergs de flush

Een fatberg te zien in het Melbourne Museum. Krediet:Copyright Musea Victoria, Fotograaf:Rob Zugaro

Onderzoekers van RMIT University hebben een milieuvriendelijk nul-cementbeton ontwikkeld, die corrosie vrijwel elimineert.

Betoncorrosie en vetbergen plagen rioleringssystemen over de hele wereld, wat leidt tot kostbaar en storend onderhoud.

Maar nu hebben RMIT-ingenieurs beton ontwikkeld dat bestand is tegen de corrosieve zure omgeving in rioolbuizen, terwijl de resterende kalk die uitloogt aanzienlijk wordt verminderd, bijdragen aan fatbergs.

Fatbergs zijn grove klodders gestolde massa die riolen verstoppen met vet, vet, olie en niet-biologisch afbreekbare rommel zoals vochtige doekjes en luiers, sommige groeien tot 200 meter lang en wegen tonnen.

Miljard dollar besparing

Deze ophopingen van vet, olie en vet in riolen en pijpleidingen, evenals algemene corrosie in de loop van de tijd, kost miljarden aan reparaties en vervanging van leidingen.

De RMIT-onderzoekers, geleid door Dr. Rajeev Roychand, creëerde een beton dat vrije kalk elimineert - een chemische verbinding die corrosie en vetbergingen bevordert.

Roychand zei dat de oplossing duurzamer is dan gewoon Portlandcement, waardoor het perfect is voor gebruik in grote infrastructuur, zoals rioleringsbuizen.

"De betonnen rioolbuizen van de wereld hebben te lang te kampen gehad met duurzaamheidsproblemen, ' zei Roychand.

"Tot nu, er was een grote onderzoekskloof bij de ontwikkeling van milieuvriendelijk materiaal om riolen te beschermen tegen corrosie en vetbergingen.

"Maar we hebben beton gemaakt dat beschermend is, sterk en milieuvriendelijk - het perfecte trio."

De perfecte mix

Bijproducten van de maakindustrie zijn de belangrijkste ingrediënten van het cementloze beton - een cementvrij composiet van nanosilica, vliegas, slakken en gehydrateerde kalk.

Hun beton gebruikt niet alleen grote hoeveelheden industriële bijproducten, het ondersteunen van een circulaire economie, het overtreft de normen voor de sterkte van rioolbuizen die zijn vastgesteld door ASTM International.

"Hoewel gewoon Portlandcement veel wordt gebruikt in de snelle bouwsector, het veroorzaakt duurzaamheidsproblemen op de lange termijn in sommige van zijn toepassingen, ' zei Roychand.

"We ontdekten dat het maken van beton uit dit composietmengsel - in plaats van cement - de levensduur aanzienlijk verbeterde."

Afbeelding waarin sterk gecorrodeerd gewoon Portlandcement (links) wordt vergeleken met cementvrij beton (rechts). Krediet:RMIT University

Duurzame voordelen

Het vervangen van ondergrondse betonnen leidingen is een vervelende taak, het rooien van de grond is duur en heeft vaak een rimpeleffect van langdurige verkeersopstoppingen en buurtoverlast.

De Water Services Association of Australia schat dat het onderhouden van rioleringsnetwerken $ 15 miljoen per jaar kost, miljarden wereldwijd.

De milieukosten zijn hoger:gewoon Portlandcement is goed voor ongeveer 5% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen.

Echter, de RMIT-studie heeft aangetoond dat bepaalde bijproducten hun werk kunnen doen, ter vervanging van cement en bestand tegen de hoge zuurgraad van rioolbuizen.

"Ons cementvrij beton heeft meerdere voordelen:het is milieuvriendelijk, vermindert betoncorrosie met 96% en elimineert volledig de resterende kalk die een rol speelt bij de vorming van vetbergen, ' zei Roychand.

"Met verdere ontwikkeling, ons nul-cementbeton zou volledig bestand kunnen worden gemaakt tegen zuurcorrosie."