Сибирские ученые разработали технологию получения высокопрочного бетона на основе отходов промышленного и бытового стекла. Новый стеклобетон не только дешевле и прочнее своих аналогов, но и уменьшит количество неразлагаемых стекольных отходов. Результаты исследования опубликованы в журнале Buildings. Научно-исследовательские работы выполнены в рамках приоритетных направлений деятельности НОЦ «Енисейская Сибирь» – новые промышленные технологии и экологизация экономики.
Отходы стекла считаются самыми трудными для утилизации и, вопреки существующему мнению, наносят вред окружающей среде. Стекло практически не разлагается под воздействием природных процессов, а также большинства щелочей, кислот и солей. Ежегодно в мире образуется большое количество промышленных и бытовых отходов стекла, которые, однако, могут быть переработаны и использованы в производстве новых изделий.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» с коллегами из СФУ разработали усовершенствованный высокопрочный стеклонаполненный бетон, состоящий на 90 % из стекольных отходов. В качестве стеклобоя использовали отходы оконного стекла.
Стекло в качестве наполнителя для бетонных составов обычно снижает прочность материала из-за химического взаимодействия стекла и цемента. Поэтому исследователи представили новый подход к созданию композитного стеклобетона: специалисты измельчали битое стекло. В качестве наполнителя использовались частицы стекла размером около 50-60 микрометров, полученные на шаровой мельнице. В качестве связующего элемента также использовалось стекло, но измельченное еще больше — до одного микрометра. В результате ряда экспериментов ученым удалось увеличить прочность стеклобетонной композиции в 2,5 раза.
«Человечество производит большое количество неразлагаемых и трудноразлагаемых отходов, оказывающих значительную техногенную нагрузку на окружающую среду. Размещение этих отходов на полигонах нерационально с экономической точки зрения, так как выводит материал из хозяйственного оборота, – рассказал кандидат технических наук, научный сотрудник ФИЦ КНЦ СО РАН Сергей Добросмыслов. – Мы разработали высокопрочный строительный материал на основе промышленных и бытовых отходов стекла. Использование отходов при производстве материалов позволит снизить как техногенную нагрузку на окружающую среду, так и себестоимость готовой продукции. Использование отходов в 2–3 раза дешевле природного сырья. Новый композит открывает возможности для создания более прочных и устойчивых сооружений в будущем».
Отметим, что полученный композит может быть использован в строительстве, отделке и реставрации зданий, где требуются максимально прочные и долговечные материалы.