Добавка из отходов позволит сделать бетон в три раза прочнее

В Томске создали метод переработки бытовых и промышленных отходов в керамическую добавку для бетона. Добавление всего 0,4% этого материала повышает прочность бетона и втрое увеличивает его стойкость к циклам заморозки и оттаивания.

По мнению ученого, с каждым годом будет возрастать роль зеленых технологий, позволяющих полностью перерабатывать мусор, не прибегая к новым циклам (что соответствует требованиям Национального проекта «Экологическое благополучие 2025–2030»)

Источник: Freepik

В лаборатории технологического горения Томского научного центра РАН получили доступную керамическую экодобавку на основе оксида алюминия, силицида железа и тройного соединения кремния, углерода и азота.

В качестве исходного сырья использовались отходы потребления и производства — пластик, стекло, алюминий и окалина. Добавление всего 0,4 масс. % таких частиц позволило на 25−50% повысить прочность бетона и в три раза снизить потери, возникающие в результате цикла «замораживание — оттаивание».

Для получения добавки необходимо отобрать вторсырье нескольких видов: пластик, стекло, алюминий. Затем его измельчают до определенного размера: алюминиевые отходы (банки, фольга) — до частиц размером 0,5−1 мм, стекло и окалина — чуть крупнее, а фрагменты пластика (полистирол) — примерно 3−5 мм. Полученную смесь перемешивают до однородного состояния. Затем наступает этап синтеза в реакторе без внешнего нагрева, экзотермическая реакция запускается с помощью небольшой спирали накаливания.

Для получения добавки необходимо отобрать вторсырье нескольких видов - пластик, стекло, алюминий - и измельчить его до определенного размера.

Источник: Утилизатор

На выходе получается керамическая добавка на основе оксида алюминия, силицида железа и тройного соединения кремния, углерода и азота. Частицы оксида алюминия позволяют ускорить процессы схватывания и твердения бетона, а фазы силицида железа, соединения кремния, углерода и азота дополнительно его упрочняют. В ходе экзотермической реакции также наблюдается выход газа с высоким содержанием водорода (до 60%), который может быть использован в качестве альтернативного экотоплива для различных устройств, генерирующих электроэнергию.

По словам ученых, мельчайшие керамические частицы глубоко проникают в поры бетона и заполняют их, создавая дополнительную защиту от проникновения воды и агрессивных сред, обеспечивая лучшую связь между компонентами. Таким образом плотность бетона значительно повышается.

Уточняется, что проект получил финансовую поддержку в размере 5 млн руб. от Фонда содействия инновациям в рамках программы «Старт-1». Разработкой также интересуются российские компании, производящие строительные материалы, а также компании из стран Персидского залива.

Ранее Наука Mail рассказала о том, во что переработали тонны отходов с берегов Байкала.