Примитивная технология: Цемент из древесной золы

Эта идея была предложена Джеймсом Кином, который описал её на сайте проекта #comment-9736 (англ.) В этом видео описан эксперимент по изготовлению цемента из повторно обожжённой древесной золы. Она была смешана с измельчённой терракотой в качестве заполнителя и сформирована в куб. Цемент затвердел через 3 дня и после этого не растворялся в воде. Описание видео: Для начала потребуется хорошо обожжённая белая древесная зола. Для её получения нужно сжечь древесину дотла, но для видео в печке были сожжены листья и древесная кора. Затем золу необходимо разбавить водой и хорошо размешать. Избыток воды следует слить, а полученную пасту высушить. После высыхания золу требуется снова обжечь, пока она не прокалится до оранжевого цвета. После остывания полученное вещество нужно повторно растворить в воде. Если всё было сделано правильно, из-за химической реакции в процессе растворения должно выделяться большое количество газа. Полученный раствор необходимо хорошо размешать и добавить туда измельчённую терракоту. Из получившейся массы был сформирован небольшой кубик, который затем был оставлен высыхать на 3 дня. После высыхания он выглядел прочным и издавал лёгкий звенящий звук при постукивании ногтем. Для имитации дождя позже куб был помещён в воду на 24 часа, в течение которых он сохранил форму и не проявил признаков разрушения. Теория: Основным компонентом древесной золы является кальций в форме карбоната, или оксида. Его содержание может достигать 45%. Кальций находится в более высокой концентрации в коре и листьях деревьев. Когда зола смешивается с водой в первый раз, растворимый компонент древесной золы (10% золы из горшков) остаётся в ней. Но поскольку он не делает ничего для процесса цементирования, вода сливается, оставляя нерастворимый кальций (и другие компоненты) в виде пасты. Вероятно, это повышает относительный процент кальция в пасте примерно до 50% или более. Большая часть остальных 50% состоит из кремнезёма и глинозёма, которые являются пуццоланами — веществами, которые химически реагируют с гидроксидом кальция, чтобы увеличить долговечность цемента. При повторном обжиге все соединения кальция преобразуются в его оксид. Помимо этого, во время второго обжига гарантированно превращаются в золу возможные остатки древесного угля. Этот этап кажется важным, поскольку за рамками видео проводился эксперимент без повторного обжига и полученный в его ходе куб растворился в воде. Можно лишь предположить, что повторный обжиг золы даёт большее преобразование соединений кальция в его оксид. Растворив полученный материал в воде во второй раз, мы получаем из оксида кальция его гидроксид. Этот цемент был смешан с измельчённой терракотой, что также может помочь каким-то неизвестным образом, поскольку другие наполнители (песок, гравий и т. д.) не тестировались. Терракота пористая и, возможно, это даёт преимущества. Оставив цемент застывать на воздухе, мы запускаем реакцию взаимодействия углекислого газа с гидроксидом кальция, в ходе которой образуется карбонат кальция — скрепляющий заполнитель. После этого цемент не растворяется в воде. Использование: Этот материал может иметь потенциальное применение в качестве раствора, скрепляющего камни или кирпичи во влажном климате, где известняк или раковины улиток недоступны для производства цемента. Древесная зола является довольно распространенным материалом в большинстве природных сред, населённых людьми. Цемент из древесной золы превращает отходы в ценный строительный материал. Это первый эксперимент с древесной золой, поэтому все её возможности и ограничения пока неизвестны. Содержание кальция в древесной золе различается в зависимости от вида дерева, сгоревшей части дерева и почвы, на которой оно выросло. Перед тем, как решиться на строительство хижины из этого материала, необходимо провести больше подобных экспериментов.