Ученые из Университета Портсмута (Великобритания) обнаружили, что порошок из переработанного стекла может эффективно стабилизировать блоки из прессованной земли, предлагая устойчивую альтернативу стандартному цементу. Они обнаружили, что смесь, содержащая 10% извести и 10% частиц переработанного стекла, даtт в итоге самые прочные блоки.
В настоящее время растет спрос на использование переработанных промышленных отходов в качестве экологичных строительных материалов, поэтому мы хотели оценить свойства прессованных земляных блоков с использованием частиц переработанного стекла.
Прессованные земляные блоки — это строительные материалы, созданные из смеси грунта, включая неэкспансивную глину, песок и заполнители. Земляные блоки не обжигают в печи, как обычные кирпичи — они затвердевают во время сушки на воздухе, иногда с использованием воды. Для придания этим блокам достаточной прочности обычно используется большое количество цемента. Недостатком этого метода является то, что производство цемента оставляет большой углеродный след.
Команда из Портсмута обнаружила, что порошкообразное переработанное стекло можно использовать в качестве стабилизирующего агента в прессованных земляных блоках. В ходе исследования были проведены тщательные испытания, в ходе которых изучалось все: от водопоглощения до того, какое давление могут выдержать блоки.
В испытаниях использовались частицы переработанного стекла, которые добавляли в блоки в соотношении до 25%. После испытаний блоков с различными смесями, содержащими известь и переработанное стекло, исследователи обнаружили, что состав из 10% извести и 10% частиц переработанного стекла дает самые прочные блоки, не растрескивающиеся под сильным давлением, отмечает доктор Али.
Более того, эти экологичные блоки продемонстрировали 90%-ное улучшение прочности на сжатие по сравнению с нестабилизированными версиями. В частности, прочность на сжатие этих земляных блоков достигла 5,77 МПа. Для сравнения, прочность нестабилизированных блоков достигла 3,03 МПа после 28 дней затвердевания. А предел прочности на растяжение достиг 0,52 МПа, что на 30% больше по сравнению с 0,40 МПа, наблюдавшимися у нестабилизированных образцов.
Помимо оценки механических свойств, исследователи также использовали электронный микроскоп для изучения микроструктурных характеристик блоков в течение 28 дней. Даже под микроскопом оптимальная смесь не обнаружила видимых трещин, демонстрируя впечатляющую структурную целостность. В будущем можно будет изучить, насколько хорошо эти экологически чистые строительные материалы удерживают тепло и обладают ли они долговременной прочностью.
Это открытие означает, что переработанное стекло может реально заменить цемент в зляных блоках, открывая путь к массовому сокращению использования цемента. Кроме того, эта разработка является важным шагом на пути к достижению возобновляемой экономики в строительстве. Целью возобновляемого строительства является снижение спроса на новые материалы за счет переработки старых.
Использование отработанного стекла в качестве основного строительного материала может привести к созданию более экологичных зданий, уменьшению количества отходов на свалках и более экологичному будущему для всех.
Ранее мы писали о том, как материал на основе гриба может стать заменой бетону.
