Nghiên cứu thành công loại bê tông mới ít bị nứt và tiết kiệm nguyên luyện 40% so với bê tông thông thường

Bí mật nằm ở cách pha trộn các thành phần tạo nên bê tông.

Các nhà khoa học Nga đã phát triển thành công một dạng bê tông mới bền bỉ hơn, nhờ đó tạo ra các cấu trúc và tòa nhà chắc chắn hơn.

Theo trang New Atlas, bí mật của loại bê tông mới nằm ở hỗn hợp cấu thành lên nó, ở đó các nhà khoa học đã thay thế 40% chất kết dính xi măng bằng các vật liệu khác thân thiện hơn với môi trường, qua đó làm tăng tính kết dính và giúp bê tông có tính đàn hồi tốt hơn.

Hầu hết bê tông thương phẩm hiện nay đều được làm bằng cách kết hợp các cốt liệu với nhau gồm sỏi hoặc các vật liệu rắn khác với xi măng (một loại bột bão hòa với nước để tạo thành một hỗn hợp sệt. Xi măng dường như đã trở thành một loại vật liệu đã quá quen thuộc trong thế giới hiện đại. Nó được phát minh từ thời La mã cổ đại khi người La mã lúc đó đã sớm tạo ra các loại bê tông bằng cách trộn xi măng với sỏi và tro núi lửa để tạo thành hình khối.

Bê tông có thể sử dụng riêng hoặc kết hợp với khung thép để tạo nên cái gọi là bê tông cốt thép. Nhờ có cốt thép, bê tông trở nên bền bỉ hơn và cũng linh hoạt hơn đôi chút. Tuy nhiên có một hạn chế lớn đối với việc sử dụng bê tông cốt thép. Đó là phương sai khi đổ bê tông xung quanh khung thép. Bất kỳ các yếu tố tác động nào như độ ẩm hoặc vật lạ bám vào cốt thép có thể chứa vi khuẩn và là tác nhân làm suy yếu cấu trúc bê tông theo thời gian. Một khi xuất hiện các vết nứt trên bê tông, đó là khi rắc rối bắt đầu xảy ra.

Những hạn chế này của bê tông đã thôi thúc các nhà khoa học đến từ Trung tâm nghiên cứu quân sự thuộc Đại học liên bang viễn đông (Nga) quyết tìm ra một loại bê tông mới. Và kết quả là họ đã tìm ra một hỗn hợp bê tông có tính đàn hồi cao hơn, thậm chí có khả năng chống nứt gấp 6-9 lần so với bê tông truyền thống.

Bê tông tạo ra chi phí môi trường lớn, không chỉ từ quá trình sản xuất xi măng mà còn quá trình bào mòn theo thời gian. Trang The Guardian hồi đầu năm đã dẫn lời các chuyên gia khuyến nghị về việc sử dụng ít bê tông hơn trong các dự án xây dựng. Điều này nghe có vẻ phi thực tế nhưng với cách làm của các nhà khoa học Nga, họ có thể thực hiện hóa được điều này.

Các nhà khoa học Nga đã giảm được 40% lượng xi măng để tạo ra bê tông, nhờ đó tạo ra loại bê tông mới thân hiện hơn với môi trường và chi phí rẻ hơn bê tông thường. Thay thế xi măng là các vật liệu chủ yếu là chất thải tự nhiên, ví dụ như trấu, chất thải từ đá vôi nghiền và cát silica. Silica là một khoáng chất có nhiều hình dạng như tinh thể (thạch anh) và cũng là cát trong tự nhiên. Các hạt cát trên bãi biển chủ yếu là cát silica và các hạt canxi bị nghiền mịn từ san hô và các sinh vật biển khác.

Các nhà khoa học từ lâu đã nghiên cứu về trấu như một lựa chọn thay thế hoặc bổ sung cho tro bay của ngành công nghiệp than, một sản phẩm từ quá trình khai thác than. Tro từ trấu có tính đàn hồi cao hơn và giúp bù đắp khí thải. Trong khi đó chất thải nghiền đá vôi lấy từ các mỏ đá. Việc tái sử dụng chất thải từ các mỏ đá vôi và bụi đá cẩm thạch sẽ giúp giảm tác động tới môi trường, đồng thời tăng độ bền kéo của bê tông.

Tuy các thử nghiệm ban đầu đang cho thấy kết quả khá tích cực nhưng không rõ liệu loại bê tông mới với lượng xi măng ít hơn 40% có phù hợp để xây dựng các công trình quy mô lớn, cần sức chịu tải không. Nhưng nhìn chung loại bê tông thân thiện hơn này hứa hẹn sẽ là một sự thay thế tuyệt vời để xây dựng cầu với khả năng uốn cong nhưng vẫn giữ được hình dạng.

Tham khảo PopularMechanics