Los reciclos reducen la emisión sin ralentizar la resistencia al cemento

Además de reducir la gravedad del carbono de la industria de cemento y concreto, este proceso puede permitir un nuevo uso para la construcción y los desechos de colapso, de los cuales el concreto es un componente importante. En los Estados Unidos en 2018, la cantidad total de construcción y demolición se duplicó de los desechos domésticos.

“Los desechos de construcción generalmente terminan en un vertedero o, si se recicla, se utilizarán en aplicaciones de bajo nivel, como pisos o en el suelo”, dijo Sergio Angolo, profesor de ingeniería de construcción civil y urbana en la Universidad Sao Paulo. “Es interesante demostrar que, de hecho, podemos reciclar este desperdicio de cemento exportado en una aplicación de alta calidad”.

En su disertación, aparecí ACS Química e Ingeniería SostenibleLos investigadores demostraron que hasta el 80 % del cemento reciclado era tan fuerte como el tradicional cemento de Portland en sí, produciendo una porción de emisiones de carbono. El cemento de Portland es el aglutinante más común para hacer concreto, pero su alta intensidad de carbono es la razón principal por la cual la industria de cemento y concreto es responsable de aproximadamente el 8 % de las emisiones globales.

Si en armonía con otras tecnologías emergentes que reemplazan el cemento se realizan y se despliegan plenamente, los investigadores estimaron que la industria del cemento se puede cortar en un 61 %. La escasez estimada ha cumplido 9 deducciones de emisiones EXP que el cemento mundial y la asociación concreta pueden ser posibles desde el punto de vista del cambio clínico de SO.

“El avance aquí es que ahora puede obtener características a corto y largo plazo que son principalmente como Portland Cement, que es principalmente como Portland Cement”, dijo la profesora de ingeniería civil y ambiental Claire White.

Antes de la adición de agua, comparando el cemento reciclado a través de la combinación de investigadores de los investigadores, el cemento Portland normal (medio) y los investigadores de los investigadores de cemento reciclado y cemento Portland (derecho) de cemento reciclado (derecho). La mezcla de cemento mejorada muestra necesidades de agua similares, logro de resistencia y calificación de trabajo para el cemento de Portland ordinario mientras produce una porción de emisiones de carbono. –

Activación de cemento circular

La parte básica del enfoque de reciclaje es el calor.

Después de que el concreto penetrado o aplastado en el polvo fino, los investigadores estimaron que de los cinco gaggen de los desechos de concreto anual, este polvo puede ser recuperado por una industria de Gagton, el equipo calentó hasta 500 ° C. Esta temperatura era tan alta que el polvo de cemento se deshidrató y restaura sus propiedades como aglutinante, pero la suficiente para evitar componentes de carbonato podrido en el material era bastante bajo, lo que conduciría a emisiones adicionales de dióxido de carbono.

Aunque este cemento ‘termo activado’ se puede usar para hacerse sólido, los investigadores encontraron que el material final se creó con altos niveles de resistencia y baja resistencia debido a su área de alto nivel y demanda de agua durante el proceso de mezcla. Pero al combinar el cemento reciclado con una pequeña cantidad de cemento o piedra caliza de Portland de tierra fina, la aglutinante de cemento mostró los beneficios del poder y las calificaciones de trabajo de acuerdo con los estándares de la industria.

La ventaja de la fuerza es que los centros de Portland o piedras de lima llenan los piercings en cemento reciclado con cualquier otro material que no sea agua, lo que puede reducir la demanda general del agua e incluso formar nuevos productos después del proceso de mezcla, lo que aumenta los productos de hidratación.

“Antes de eso, si solo usa el cemento reciclado activado por Thermome -e, no funcionó tan bien para ser una alternativa aceptable”, dijo White. “Pero al reducir el área de superficie y mejorar el embalaje de partículas en la microestructura del contenido, encontramos algo que trata mucho más que el cemento de Portland”.

Después de la adición de agua, una comparación del cemento autociclado (izquierda), el cemento Portland ordinario (medio) y el cemento reciclado de los investigadores y el cemento Portland molido mejorado (derecha) mejoraron, después del aumento del agua. (Foto cortesía de Mattis Zanvilo).

Dado que este proceso reproduce los desechos de la construcción, los investigadores dijeron que este proceso puede llevar al mundo a una economía de carbono más circular, mientras que el bajo carbono emergente puede reducir las emisiones de carbono que otras alternativas al cemento. Por ejemplo, en la tesis, el equipo estima que sus emisiones de cemento están entre 198 y 320 kg de dióxido de carbono por toneladas métricas, que es un 40 % menos emitida que el reemplazo bajo de carbono disponible comercialmente, conocido como cemento de arcilla de calcina de piedra cal.³,

“Con esta tecnología, puedes imaginar que las ciudades se están volviendo más circulares que hoy”, dijo Angolo. “El contenido de infraestructura de demolición se puede usar directamente en nuevos proyectos de edificios”.

A pesar de tales beneficios, Angolo y White notaron muchos obstáculos técnicos, económicos y políticos en el despliegue generalizado de la tecnología.

Por ejemplo, explicó que se necesitaría un mejor enfoque para clasificar y tomar la eliminación de desechos para escalas el cemento reciclado, que considera la rotación en lugar de un vertedero. Esta tecnología será la más práctica en las ciudades adultas con un suministro confiable de acciones envejecidas en lugar de desarrollar áreas rápidamente con nuevos edificios.

Finalmente, los códigos construidos se desarrollaron cuando Portland era el aglutinante dominante para la producción de concreto de cemento, que deberá actualizarse, que se eliminan de los estándares ‘basados ​​en el dirección’ que describen algunas de las composiciones de cemento que en su lugar se centran en los requisitos basados ​​en el rendimiento. Angolo dijo que muchos países de Europa y América Latina ya han comenzado a adoptar tales estándares de rendimiento, lo que no solo puede permitir que sus lectores usen cemento, sino que también pueden usar una amplia gama de alternativas bajas en carbono.

“En Brasil, ya estamos comenzando a implementar los sobres del edificio no estructural y los estándares basados ​​en el rendimiento para el piso”, dijo Angolo. “Para permitir la innovación en el sector de la construcción, el código de construcción debe actualizarse”.

Colocar bases para la cooperación en curso

El trabajo de cemento reciclado nació con la ayuda de Angolo cuando Angolo llegó a Princeon como investigador en el grupo blanco durante un año, que comenzó en 2023.

Ambos investigadores dijeron que la cooperación, que continúa incluso después del regreso de Angolo a Brasil, desbloqueando nuevas capacidades de investigación y enfoque que ha mejorado el trabajo de sus grupos.

Para Angolo, aprovechando las habilidades de White en técnicas como la dispersión total de rayos X, ayudan a comprender mejor el mecanismo de conducción detrás del contenido de este estudio. Por ejemplo, durante la visita a Angolo, White y Angolo experimentaron, lo que les ayudará a comprender mejor cómo cambia la estructura atómica del material cuando pasa por la activación térmica. Esto les ayudará a responder preguntas sobre la estabilidad del cemento reciclado en numerosos ciclos y si es realmente contenido ‘circular’.

Para White, esta cooperación le permitió trabajar en una sección de cemento, a pesar de su extenso fondo en concreto bajo en carbono, que nunca antes había estudiado. Incluso más allá del proyecto de cemento reciclado, White dijo que la visita de Angolu proporcionó a su grupo un nuevo enfoque para muchos de sus proyectos, incluso aquellos que miran lejos del mundo del cemento reciclado.

White dijo: “Con esta cooperación, ha habido beneficios en ambas direcciones”.