В России разработана новая технология производства высокопрочного бетона
В «Красноярском научном центре Сибирского отделения Российской академии наук» и Сибирском федеральном университете (Красноярск) разработали усовершенствованный высокопрочный стеклонаполненный бетон, состоящий на 90% из отходов стекла. Об этом сообщает Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН. Новый вариант бетона дешевле и прочнее своих аналогов.
Как сообщают разработчики, отходы стекла считаются самыми трудными для утилизации и, вопреки существующему заблуждению, 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. Красноярские ученые использовали отходы оконного стекла, чтобы создать новый вариант бетона. Получившийся в итоге композитный материал имеет отличные перспективы в строительстве, отделке и реставрации зданий, — везде, где нужны максимально прочные и долговечные материалы. Кроме того, использование отходов в 2-3 раза дешевле природного сырья.
Стекло в качестве наполнителя для бетонных составов обычно снижает прочность материала из-за химического взаимодействия стекла и цемента. Поэтому российские ученые подошли по-новому к созданию композитного стеклобетона: 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 1 микрометра, на планетарной мельнице. Стекло содержит оксид кремния, который, вступая в химическую реакцию с добавленным оксидом кальция, формирует силикат кальция. Он и выполняет роль связующего элемента в стеклобетонном материале. Силикат кальция в качестве связующего компонента позволяет исключить цемент из состава, что значительно снижает энергозатраты и выбросы углерода при производстве строительных изделий.
Увеличение тонкости помола стекла до размера 1 микрометра также позволило отказаться от автоклавного отвердения при производстве стеклобетона. Автоклавная закалка значительно увеличивает стоимость и энергоемкость процесса, ее исключение позволяет значительно сэкономить энергетические ресурсы.
Ученые из Красноярска провели ряд экспериментов и оптимизировали параметры процесса получения высокопрочного стеклобетонного материала. При увеличении концентрации вяжущего компонента — тонкоизмельченного стекла и оксида кальция с 20 до 50%, прочность стеклобетонной композиции увеличивается в 2,5 раза.
По информации Группы научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН