Сибирские ученые сделали стеклобетон прочнее и экологичнее
Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) с коллегами разработали метод повышения прочности стеклобетона, используемого в строительстве в качестве связующего компонента. Предложенная технология предполагает использование при производстве отходов стекольной промышленности и более низких температур обжига, что что делает материал дешевле и экологичнее.
Стеклобетон представляет собой композитный материал на основе тонкомолотого и крупного стекла, обожженной извести, воды и других добавок. Сам по себе он считается достаточно «выносливым», однако сибирские ученые выяснили, как можно повысить его реакционную способность и еще больше увеличить прочность, расширив тем самым область потенциального применения.
«Мы проследили закономерности изменения микроструктуры и фазового состава стеклобетона при различных режимах измельчения и гидратации, чтобы понять перспективы использования материала в рамках имеющихся технологических схем и выяснить, как можно модифицировать такие схемы производства строительных материалов», — рассказал один из авторов исследования, доцент кафедры проектирования зданий и экспертизы недвижимости Инженерно-строительного института СФУ Сергей Добросмыслов.
В результате исследования ученые установили взаимосвязь между продолжительностью механоактивации и тонкостью помола с показателями прочности и модулем упругости стеклобетона, а также сделали вывод, что термическая обработка и влагообработка дополнительно повышают прочность материала в несколько раз.
Кроме этого, ученые отмечают, что использование в качестве дополнительного компонента стеклобетона обожженной извести позволило снизить температура обжига на 400 оС по сравнению с традиционными технологиями получения цементных вяжущих (с 1500 до 1100 оС), что уменьшает выбросы СО2 при производстве продукции.
«Результаты экспериментов показали хороший потенциал нашей технологии для создания высокоэффективных строительных материалов с заданными физико-техническими характеристиками. Такой упрочненный стеклобетон, например, поможет экономить традиционные, широко используемые в строительстве цементные вяжущие, а это, в свою очередь, снизит нагрузку на окружающую среду», – отметил Сергей Добросмыслов.
В СФУ рассматривают вопрос масштабирования производства упрочненного стеклобетона по предложенной технологии. По итогам работы ученые сформируют обновленные рекомендации для промышленного применения бетона.