Один из популярных методов — цементация: в грунт закачивают специальные растворы, которые делают его прочнее. Это помогает укрепить фундаменты, защитить почву от размывания и сделать подземные конструкции более устойчивыми.

Результаты опубликованы в издании Case Studies in Construction Materials.

Но у традиционных методов есть проблема: они вредят экологии. Обычные цементные растворы делают из кремнезема, а его производство требует много энергии и выделяет много углекислого газа (CO2). Это плохо для планеты, поэтому ученые ищут более экологичные способы укрепления грунта.

И вот японские исследователи из Технологического института Шибаура нашли решение. Они создали новый материал для цементации — CSRGF (Colloidal Silica Recovered from Geothermal Fluids). Этот раствор не только укрепляет грунт, но и помогает снизить вред для окружающей среды. Его делают из отходов, которые образуются при производстве геотермальной энергии. Раньше эти отходы просто выбрасывали, а теперь их используют для строительства.

Профессор Шинья Иназуми, руководитель исследования, объясняет:

Мы превратили промышленные отходы в полезный материал. Это не только решает проблему утилизации, но и снижает выбросы CO2. Наш подход — это пример экономики замкнутого цикла, когда отходы становятся ресурсом.

Преимущества CSRGF:

• Увеличивает устойчивость грунта к разжижению на 50% по сравнению с обычными растворами.
• Легко проникает глубоко в почву благодаря низкой вязкости.
• Безопасен для окружающей среды.
• Подходит для сейсмоопасных районов, где важно укреплять грунт.
• Защищает от воды, что делает его идеальным для строительства туннелей, метро и подвалов.
• Помогает бороться с эрозией почвы в прибрежных зонах.

Этот материал — большой шаг к экологичному строительству. Он не только снижает вред для природы, но и экономит ресурсы.

Если заменить традиционные растворы на наш, строительная отрасль станет greener и приблизится к цели углеродной нейтральности к 2050 году, — говорит Иназуми.

Сейчас ученые планируют провести полевые испытания и наладить массовое производство. Это покажет, как материал работает в реальных условиях. Исследователи уверены, что их разработка поможет строить надежно и экологично.

Ранее ученые разработали новый метод моделирования пластичности грунта.