Giới nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường của Mỹ đang tìm kiếm công thức sản xuất bê tông - vật liệu nhân tạo được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới bằng phương pháp mới.
Một báo cáo vừa được công bố trên Tạp chí Xây dựng và Vật liệu cho biết, nhóm chuyên gia đã nghiên cứu mối tương quan giữa xi măng - thành phần kết dính trong bê tông với cấu trúc và tính chất của vật liệu tự nhiên như xương, bọt biển, vỏ sò. Các nhà nghiên cứu đã quan sát được rằng, các vật liệu sinh học này đặc biệt mạnh mẽ và bền nhờ cấu trúc chặt chẽ từ phân tử đến vĩ mô.
Theo đó, nhóm nghiên cứu đã đưa ra đề xuất mới về công thức cho xi măng và kỳ vọng việc xác định được những vật liệu trong tự nhiên có thể trở thành lựa chọn thay thế bền vững và lâu dài cho xi măng Portland. Trưởng nhóm nghiên cứu, GS. Oral Buyukozturk cho hay, nếu có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn xi măng bằng một vật liệu dễ dàng tìm thấy trong tự nhiên thì chúng ta có thể đáp ứng được mục tiêu phát triển bền vững trong xây dựng.
Giới nghiên cứu đang tìm kiếm công thức sản xuất bê tông bằng phường pháp mới.
Vật liệu này có thể tạo ra những cây cầu, con đường hay công trình bền vững hơn, giúp giảm lượng phát thải carbon và tiết kiệm năng lượng, cho phép chúng ta cô lập được carbon dioxide. Việc áp dụng công nghệ nano trong bê tông là một ví dụ điển hình để mở rộng quy mô công nghệ cũng như giải quyết những thách thức về kỹ thuật.
Các nhà khoa học cần nghiên cứu các tính chất cơ học và đặc tính siêu nhỏ của vật liệu để bắt đầu phát triển những công nghệ mới từ mối tương quan giữa vật liệu sinh học và xi măng. Giới nghiên cứu đã tìm ra sự kết nối về cấu trúc vật liệu và tính chất cơ học. Chẳng hạn như, họ đã phát hiện ra cấu trúc của miếng bọt biển giống như các lớp silica cung cấp một cơ chế để ngăn ngừa các vết nứt gãy bê tông; hoặc như xà cừ có một sự kết nối như gạch và vữa trong cấu trúc có thể tạo ra sự liên kết mạnh mẽ giữa các lớp khoáng, giúp vật liệu có độ kết dính cao.
Từ việc áp dụng những thông tin mà các nhà khoa học đã nghiên cứu đối với vật liệu sinh học và cấu trúc xi măng hiện hữu, nhóm đã phát triển ra một khung thiết kế cho vật liệu này. Đó là tập hợp những hướng dẫn của các kỹ sư giúp xác định phụ gia hoặc các thành phần nhất định ảnh hưởng đến độ mạnh, bền của xi măng.
(Báo Xây dựng Online)