CP v2

Tag: Cementas

  • Betonas iš žmonių nuotekų? Mokslininkai atskleidė, kiek priedo pakanka geresniam tvirtumui

    Betonas iš žmonių nuotekų? Mokslininkai atskleidė, kiek priedo pakanka geresniam tvirtumui

    Indijoje Manipal University Jaipur tyrėjų komanda, vadovaujama inžinieriaus Raghuvesho Tivariego, pasiūlė netikėtą būdą sumažinti cemento kiekį betone: dalį jo pakeisti priedu iš nuotekų dumblo. Žaliava buvo paimta iš nuotekų valyklos Warangale ir apdorota taip, kad virstų anglingu, porėtu produktu.

    Dumblas buvo kaitinamas ribojant deguonies patekimą, taikant pirolizę, maždaug 350–450 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Po tokio apdorojimo gautas biokuras, vadinamas bianglimi, buvo sumaltas ir išsijotas, kad tiktų įmaišyti į cemento pagrindo mišinį.

    Mokslininkai išbandė tris sudėtis, kuriose bianglimi pakeista 5 proc., 10 proc. ir 15 proc. cemento. Matavimai parodė, kad jau 5 proc. priedas gali duoti apčiuopiamos naudos, o 91 dienos brandos laikotarpiu vidutinis gniuždymo stipris padidėjo apie 20 proc., lenkimo stipris – apie 36 proc.

    Dar geresnis rezultatas pasiektas su 10 proc. bianglies: po 91 dienos gniuždymo stiprio prieaugis siekė apie 21 proc., o lenkimo – iki 42 proc. Tačiau didinant kiekį iki 15 proc. pradėjo ryškėti neigiami požymiai: daugiau porų, mikroįtrūkimų ir silpniau susirišusių zonų, kurios ilgainiui gali mažinti ilgaamžiškumą.

    Tyrėjai aiškina, kad bianglies mikrostruktūra veikia kaip vandens kaupiklis: smulkios poros sulaiko drėgmę ir ją palaipsniui atiduoda kietėjimo metu. Dėl to cementinės reakcijos gali vykti tolygiau, o smulkios dalelės papildomai užpildo tuštumas, mažina poringumą ir vandens įgeriamumą.

    Tokie eksperimentai atitinka platesnę kryptį statybų sektoriuje: ieškoma mažesnio anglies pėdsako rišiklių ir būdų mažinti tradicinio klinkerio dalį, nes cementas yra vienas didžiausių pramoninių emisijų šaltinių. Nuotekų dumblo panaudojimas taip pat siejasi su žiedine ekonomika, kai atliekos paverčiamos žaliavomis.

    Vis dėlto iki praktinio naudojimo infrastruktūroje dar reikia papildomų bandymų. Mokslininkai pabrėžia būtinybę įvertinti atsparumą šalčiui, aukštai temperatūrai, druskingai aplinkai, taip pat ilgalaikį patvarumą ir tai, ar potencialiai pavojingi sunkieji metalai iš nuotekų dumblo lieka patikimai „užrakinti“ betono struktūroje.

  • Mokslininkai betoną stiprina žmogaus išmatomis: įdėjus dalį priedo jis tampa iki 42 proc. tvirtesnis

    Mokslininkai betoną stiprina žmogaus išmatomis: įdėjus dalį priedo jis tampa iki 42 proc. tvirtesnis

    Betonas yra vienas svarbiausių šiuolaikinės statybos pagrindų, tačiau jo gamyba turi didelę klimato kainą. Didžiausia problema – cementas: kalkakmenio deginimas ir kiti procesai išskiria daug anglies dioksido, todėl visame pasaulyje ieškoma pakaitalų, mažinančių taršą.

    Indijos Manipal University Jaipur tyrėjų komandai, vadovaujamai civilinės inžinerijos specialisto Raghuvesho Tiwari, pavyko pasiūlyti netikėtą kryptį. Jie betoną bandė modifikuoti bioanglimi, pagaminta iš fekalinio dumblo, kuris surenkamas ir apdorojamas nuotekų bei fekalinio dumblo tvarkymo įrenginiuose.

    Kaip gimsta bioanglis iš atliekų

    Tyrime naudotas fekalinis dumblas pirmiausia džiovinamas, o tuomet kaitinamas mažo deguonies kiekio sąlygomis. Toks procesas vadinamas pirolize, o jo rezultatas – anglinga, porėta medžiaga bioanglis, kuri vėliau sumalama ir persijojama iki smulkių miltelių.

    Šiais milteliais mokslininkai pakeitė dalį cemento įprastame betono mišinyje. Buvo išbandyti keli variantai, kai pakeičiama 5, 10 ir 15 proc. cemento, o po to mėginiai testuojami vertinant jų stiprį ir kitas savybes.

    Rezultatai: stiprėja ir ilgiau kietėdamas

    Geriausi bendri rezultatai dažniausiai fiksuoti tada, kai bioanglimi pakeičiama 5 proc. cemento. Tyrėjai nurodo, kad toks betonas ne tik buvo tvirtesnis, bet ir pasižymėjo mažesniu vandens įgeriamumu bei mažesniu porėtumu, o tai statyboje svarbu ilgaamžiškumui.

    Įdomiausia, kad betonas su priedu reikšmingai stiprėjo ir vėlesniu kietėjimo laikotarpiu. Po 91 dienos 5 proc. mišinyje vidutinis gniuždymo stiprio padidėjimas siekė apie 20 proc., o lenkimo stiprio – apie 36 proc.

    Dar didesnis lenkimo stiprio šuolis pastebėtas 10 proc. variante: tyrėjai skelbia iki 42 proc. augimą. Tiesa, didinant pakaitalo kiekį iki 15 proc., nors stiprėjimas kietėjant išliko, bendras stipris jau atsiliko nuo 5 ir 10 proc. mišinių.

    Kodėl tai veikia ir kokios rizikos

    Mokslininkai aiškina, kad bioanglis yra labai porėta, todėl betone gali veikti kaip mikroskopiniai vandens rezervuarai. Ji sugeria dalį vandens ir palaipsniui jį atiduoda, taip padėdama vykti hidratacijos reakcijoms, kurios lemia kietėjimą ir tvirtumą.

    Be to, bioanglis gali turėti chemiškai aktyvių komponentų, prisidedančių prie papildomų junginių susidarymo betono matricoje, o smulkios dalelės taip pat užpildo mikrotarpus. Taip pagerėja mišinio sandara ir sukibimas, tačiau per didelis kiekis gali didinti defektų bei porų riziką.

    Vis dėlto tyrėjai pabrėžia, kad iki praktinio pritaikymo dar yra kelias. Reikia įvertinti elgseną realiomis sąlygomis, pavyzdžiui, šaldymo ir atšildymo cikluose, esant druskingumui ar temperatūrų ekstremumams, taip pat ilgalaikį patvarumą.

    Dar vienas klausimas – galimi sunkieji metalai ar kiti teršalai, kurie gali kauptis nuotekų dumble. Teoriškai jų įterpimas į betoną galėtų „užrakinti“ dalį kenksmingų medžiagų, tačiau būtini bandymai, ar laikui bėgant jos neišsiplauna ir nekelia rizikos aplinkai.

    Tyrimas priimtas publikuoti žurnale Scientific Reports. Jei metodas pasitvirtintų platesniais tyrimais, tai galėtų tapti sprendimu, kuris vienu metu mažina atliekų problemą ir leidžia bent iš dalies mažinti cemento poreikį.

  • „Holcim“ augina pardavimus, o pozicijos Lenkijoje išlieka itin tvirtos: ką rodo ketvirčio skaičiai

    Šveicarijos statybinių medžiagų grupė „Holcim“ antrąjį ketvirtį padidino pardavimo pajamas iki maždaug 8,4 mlrd. eurų, o grynasis pelnas siekė apie 1,0 mlrd. eurų. Bendrovė teigia, kad antrojo pusmečio perspektyvos išlieka palankios, todėl panašūs rezultatai per likusią metų dalį – realus scenarijus.

    Pajamos per metus augo nežymiai, tačiau įvertinus valiutų kursų įtaką ir vienkartinius veiksnius, organinis augimas buvo ryškesnis. Toks skirtumas įprastas tarptautinėms grupėms, kai stipresnė bazinė valiuta „suvalgo“ dalį nominalaus augimo, nors reali paklausa ir kainodara išlieka palanki.

    Grynasis pelnas kiek smuko dėl vienkartinių išlaidų, susijusių su dalies turto pardavimais, ir dėl brangusių energijos išteklių bei kuro. Cemento ir betono sektoriuje energijos kaina turi didelę reikšmę savikainai, todėl net ir stabilios apimtys ne visada reiškia tokį patį pelningumą kaip anksčiau.

    Didžiausi pardavimų augimai fiksuojami Lotynų Amerikoje, kur „Holcim“ stiprino pozicijas po didesnio sandorio Peru. Tuo pačiu Australijoje matomas palaipsnis paklausos didėjimas, siejamas su infrastruktūros pasirengimu 2032 metais Brisbene vyksiančioms vasaros olimpinėms žaidynėms.

    Lenkijoje „Holcim“ laikoma viena stipriausių rinkos dalyvių: šalyje veikia dvi cementinės – Małogoszcz ir Kujawy Bielove, taip pat platus betono gamyklų tinklas, viršijantis 30 padalinių. Grupė Lenkijoje taip pat turi karjerų ir laboratorijų bazę, kuri padeda užtikrinti žaliavų tiekimą bei produkcijos kokybės kontrolę.

    Tokios struktūros pranašumas – galimybė lanksčiau aptarnauti vietos statybų rinką ir greičiau reaguoti į paklausos svyravimus. Artimiausią kryptį cementui Europoje ir regione vis labiau formuoja energetikos kaštai, infrastruktūros projektų tempas ir griežtėjantys tvarumo reikalavimai, skatinantys investicijas į mažesnių emisijų technologijas.

  • CBAM turėjo stabdyti cemento importą į ES: kodėl tik 2027 metais paaiškės, ar priemonė veikia

    Lenkijos cemento pramonė 2026 metais prognozuoja beveik neaugsianti: gamyba, tikėtina, išliks panaši kaip 2025 metais ir sieks apie 17,1 mln. tonų. Tokį vertinimą pateikė Lenkijos cemento gamintojų asociacijos vadovas Krzysztofas Kieresas, pabrėždamas, kad rinka neatsigavo taip, kaip tikėtasi dar 2025 metų rudenį.

    Tuomet buvo laukiama, kad po silpnesnių 2025 metų gamyba 2026 metais paaugs maždaug 5 proc. ir pasieks apie 17,8 mln. tonų. Tačiau metų pradžia parodė, kad optimistinis scenarijus blėsta, o pramonė susiduria su keliais vienu metu veikiančiais spaudimais.

    Kas sustabdė rinkos atsigavimą

    Viena pagrindinių priežasčių – neįprastai šalta 2026 metų žiema. Sausio ir vasario mėnesiais statybų sektorius daug kur praktiškai stojo, o tokio prastovos laikotarpio per kelis mėnesius kompensuoti neįmanoma net ir pagerėjus orams.

    Kita priežastis – vangus viešųjų investicijų tempas. Pramonės atstovai nurodo, kad savivaldybių ir valstybės užsakymų lygis išlieka ribotas, o lėšų iš nacionalinių atsigavimo planų poveikis rinkoje kol kas juntamas silpnai.

    Be vidaus paklausos, didelę įtaką daro importas iš ne ES valstybių. 2025 metais cemento importas į Lenkiją, pasak sektoriaus atstovų, siekė apie 1,7 mln. tonų, o reikšminga dalis buvo atvežta iš Ukrainos, kuriai netaikomi ES masto reikalavimai dėl taršos leidimų ir su tuo susijusių kaštų.

    CBAM startavo, bet atsakymas bus vėliau

    Europos Sąjungos anglies dioksido korekcinis mechanizmas pasienyje (CBAM) pradėtas taikyti 2026 metų sausio 1 dieną, tačiau jo poveikį įvertinti sudėtinga. Šiuo etapu importuotojai pirmiausia turi deklaruoti importo apimtis ir su gamyba susijusias CO2 emisijas, o realūs mokėjimai numatyti vėlesniame etape.

    Pramonė akcentuoja riziką, kad deklaracijų tikslumas ir vienodas jų taikymas taps esminiu veiksniu, nuo kurio priklausys, ar CBAM iš tiesų sumažins nelygią konkurenciją. Dėl to, sektoriaus vertinimu, aiškesnis atsakymas, ar priemonė efektyvi, išryškės tik 2027 metais, kai prasidės mokėjimų vykdymas ir bus matomas realus kainų bei srautų pokytis.

    Kol kas, pasak pramonės atstovų, 2026 metų pradžios statistika galėjo klaidinti, nes importo dinamika sutapo su bendru statybų sulėtėjimu dėl oro sąlygų. Sektorius teigia matantis požymių, kad atšilus orams importas vėl pradėjo augti.

    Didelė sąnaudų dalis – elektra

    Cemento pramonė išlieka viena iš energijai imliausių šakų, todėl elektros kainos tiesiogiai veikia savikainą ir konkurencingumą. Pasak sektoriaus, elektros energija sudaro apie 30 proc. cemento gamybos sąnaudų, tad bet koks kainų šuolis ar rinkos neapibrėžtumas greitai persikelia į galutinę produkto kainą.

    Dėl šios priežasties pramonės atstovai siekia valstybės pagalbos ir europinių instrumentų pritaikymo energijai imlioms įmonėms, tačiau tam dažnai reikalingi suderinimai ir nacionaliniai sprendimai. Sektorius tikisi, kad diskusijos su valdžios institucijomis padės rasti mechanizmus, kurie sumažintų energijos kaštų spaudimą ir leistų vietos gamintojams išlaikyti konkurencingumą.

  • Mokslininkai rado, kuo pakeisti kalkakmenį: cementas iš bazalto gali smarkiai mažinti CO2

    Mokslininkai rado, kuo pakeisti kalkakmenį: cementas iš bazalto gali smarkiai mažinti CO2

    Mokslininkai siūlo įprastą kalkakmenį cemento gamyboje keisti vulkaninėmis silikatinėmis uolienomis, tokiomis kaip bazaltas ar gabras. University of California, Santa Barbara komanda skelbia, kad toks pokytis galėtų reikšmingai sumažinti energijos poreikį ir anglies dioksido emisijas.

    Tyrimas publikuotas žurnale Communications Sustainability ir orientuotas į portlandcementį – plačiausiai pasaulyje naudojamą cemento rūšį. Būtent jo gamyba laikoma viena didžiausių pramoninių emisijų šaltinių, nes CO2 išsiskiria ne tik dėl kuro, bet ir dėl pačios žaliavos cheminės reakcijos.

    Cementas ir klimato kaina

    Tradiciniame procese kalkakmenis kaitinamas iki daugiau nei 1 500 laipsnių, kad būtų gautos kalkės – pagrindinė rišamoji medžiaga. Kaitinant iš karbonatų išsiskiria anglies dioksidas, todėl dalis emisijų yra neišvengiama net ir naudojant švaresnę energiją.

    „Cementas retai įvardijamas kaip vienas svarbiausių klimato kaitos veiksnių, tačiau jo gamybos emisijos yra palyginamos su visų lengvųjų automobilių emisijomis pasaulyje“, – sakė geologas Jeffas Prancevicas.

    Tyrėjai skaičiuoja, kad vien dėl cheminio skilimo ir proceso specifikos emisijos gali siekti šimtus kilogramų CO2 vienai cemento tonai, o papildomai prisideda energijos gamybos pėdsakas. Todėl alternatyvos, leidžiančios išvengti karbonatų skaidymo, laikomos ypač perspektyviomis.

    Ką žada bazaltas

    Siūlomas kelias remiasi kalciu turtingomis silikatinėmis uolienomis, kuriose kalcis yra surištas kitaip nei kalkakmenyje. Tyrimo rezultatai rodo, kad teoriškai minimalus energijos poreikis gaminant cementą iš bazalto galėtų būti mažesnis nei 60 proc. to, kurio reikia kalkakmeniui apdoroti.

    Modeliuojant scenarijus, kai energijos šaltinis yra gamtinės dujos, minimalios emisijos vienai cemento tonai galėtų sumažėti nuo 609 kilogramų iki maždaug 50 kilogramų, priklausomai nuo naudojamos uolienos. Net ir be proceso optimizavimo, naudojant vidutinį elektros tinklo intensyvumą, emisijos galėtų mažėti daugiau nei 25 proc., palyginti su įprastu metodu.

    Kita svarbi tyrėjų išvada – pasaulyje silikatinių uolienų ištekliai yra milžiniški. Pasitelkę geologinius žemėlapius autoriai teigia, kad bazalto ir gabro kiekio pakaktų dabartiniams cemento gamybos mastams išlaikyti šimtus tūkstančių metų.

    Didžiausia kliūtis – inžinerija ir kaina

    Nepaisant potencialo, mokslininkai pabrėžia praktinius barjerus: kalcio išgavimas iš silikatų yra gerokai sudėtingesnis inžinerinis uždavinys nei iš kalkakmenio, kuris natūraliai turi daug lengviau panaudojamo kalcio. Be to, dabartinė portlandcemenčio gamyba buvo tobulinama daugiau nei šimtmetį, o pramonė remiasi išgrynintomis tiekimo grandinėmis.

    Dar viena įtampa – ekonomika: cementas yra palyginti pigi masinė prekė, todėl bet kokia nauja technologija turi aiškiai įrodyti, kad ji ne tik mažina emisijas, bet ir gali konkuruoti kaštais bei stabilumu. Tyrėjai pažymi, kad vienas iš būdų pagerinti ekonomiką būtų šalutinių produktų panaudojimas, nes silikatinėse uolienose dažnai yra vertingų metalų.

    Tyrime akcentuojama, kad bazalte galima rasti geležies ir aliuminio junginių, kuriuos teoriškai būtų galima atgauti kaip papildomus produktus. Tokia kelių produktų iš vienos žaliavos logika mažintų atliekas ir energijos nuostolius, tačiau reikalautų naujų technologinių sprendimų ir investicijų.

    Cemento pramonės dekarbonizacija pastaraisiais metais spartėja ir kitomis kryptimis, įskaitant klinkerio kiekio mažinimą mišiniuose, alternatyvius rišiklius ir anglies dioksido surinkimą. Bazaltu paremtas metodas išsiskiria tuo, kad siekia sumažinti pačias proceso prigimtines emisijas, tačiau jo sėkmę lems tai, ar laboratorinės įžvalgos bus patikimai perkeltos į didelio masto gamybą.