Разработан экспериментальный цемент. В качестве цементного материала используется только повторно обожженная древесная зола. Этот материал смешали с измельченной терракотой, используемой в качестве заполнителя, и сформировали в куб. Цемент затвердел через 3 дня и после этого не растворился в воде.
Процесс
Для получения хорошо сгоревшей золы, в основном из белой древесины, кору и листья сжигают в печи при высоких температурах. Затем пепел добавляют в воду и тщательно перемешивают. Лишняя вода сливается.
Из полученной пасты делают шарики и высушивают. Затем в кузнечном горне их снова нагревают, пока они не нагреются до оранжевого цвета. Далее их вынимают, остужают и опускают в горшок с водой. Шарик растворяется и гасится в воде из-за химической реакции.
Пасту перемешивают, добавляют к ней измельченную терракоту (старые плитки из прошлых проектов) и перемешивают до образования формовочного раствора. Из полученной смеси формируют куб и оставляют затвердевать на три дня. Кубик получился прочным, при постукивании ногтем издавал слабый звонкий звук.
Чтобы смоделировать случай проливного дождя, куб был помещен в воду на 24 часа, и в результате не растворился, осадок не выпал.
Текущая теория
Основным компонентом древесной золы является какое-либо соединение кальция (например, оксид кальция, карбонат кальция). Согласно исследованию концентрация может достигать 45%. В более высокой концентрации кальций содержится в коре и листьях деревьев. При смешивании с водой растворимый компонент древесной золы растворяется (10% золы). Учитывая, что этот компонент не участвует в процессе цементирования, он сливается, оставляя нерастворимый кальций и другие компоненты в пасте. При этом относительный процент кальция в пасте вероятно повышается до 50% или более.
Большую часть остальных компонентов составляют кремнезем и глинозем. Они являются пуццоланами — материалами, которые при химической реакции с гидроксидом кальция увеличивают прочность цементного продукта.
После этого из пасты опять делают шарики и обжигают при высокой температуре для превращения всех соединений кальция в оксиды. Также при этом остатки угля сгорают и превращаются в золу, если это не произошло в первый раз. Этот шаг важен, так как необожженные гранулы затвердевают лишь частично и могут распасться в воде, сохраняя при этом слабую нерастворившуюся корку толщиной 5 мм. Предполагается, что повторный обжиг золы способствует большему преобразованию соединений кальция в оксиды. Гранула гасится в воде, преобразовывая оксиды кальция в гидроксиды.
Этот цемент смешивается с измельченной терракотой, которая некоторым образом способствует процессу. Так как был проведен один эксперимент, другие заполнители еще не были испытаны (например, песок, гравий и т.д.). Терракота является пористым материалом и может соединять лучше других.
Смесь оставляют на воздухе, где углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция с образованием карбоната кальция, цементирующего заполнитель. После этого цемент не растворяется в воде.
Применение
Этот материал может использоваться в качестве строительного раствора, соединяющего камни или кирпичи во влажной среде, где для изготовления цемента недоступен известняк или раковины улиток. Древесная зола является достаточно распространенным материалом для большинства природных условий, где живут люди, использующие растительное топливо.
Древесно-зольный цемент превращает отходы производства в ценный строительный материал. Древесная зола уже используется в качестве частичной замены цементу в строительной отрасли без снижения прочности конечного продукта. Так как эксперименты только начались, полные возможности и ограничения пока неизвестны. Содержание кальция в золе зависит от вида дерева, части сгораемого дерева и почвы, на которой оно выросло. Перед применением этого материала к дому, из которого он будет строиться, все еще требуется предварительное проведение исследований.
Спасибо, что дочитали до конца! Подписывайтесь на канал и не забывайте о лайках :)
Почему стоит собирать Гриб Зонтик до 13 октября
Как найти воду в лесу: 3 этапа подготовки
Как сделать дрель в лесу из 3 предметов (технологии более 4000 лет)
