Ученые нашли способ утилизации отработанных шин в производстве бетона

Исследователи Донского государственного технического университета (ДГТУ) в составе международного научного коллектива обнаружили, что добавление фрагментов изношенных шин в бетон значительно повышает его прочностные характеристики. Этот метод не только способствует улучшению эксплуатационных свойств строительного материала, но и представляет собой эффективный способ утилизации резиновых отходов, что в свою очередь снижает нагрузку на окружающую среду и уменьшает объемы мусорных полигонов. Результаты данного исследования были опубликованы в научном журнале Polymers.

По данным Российского экологического оператора, лишь около 5-10% материала, извлеченного из переработанных шин, может быть повторно использовано для изготовления новых покрышек. В настоящее время отработанная резина применяется для производства сантехнических изделий, напольных покрытий, дренажных систем и асфальтобетонных смесей. Однако существующие технологии переработки шин часто являются сложными и дорогостоящими, что ограничивает их широкое применение, отмечают специалисты ДГТУ. Внедрение инновационных методов, таких как интеграция резиновых фрагментов в бетон, открывает новые перспективы для более эффективного и экономичного использования вторичных материалов.

Таким образом, развитие технологий переработки и повторного использования шин является важным шагом на пути к устойчивому развитию и охране окружающей среды. Применение резиновых добавок в строительстве не только способствует снижению экологической нагрузки, но и улучшает качество строительных материалов, что делает этот подход особенно актуальным в современных условиях. Продолжение исследований в этой области позволит расширить спектр практических применений и повысить эффективность утилизации резиновых отходов в будущем.

В современном строительстве все больше внимания уделяется экологическим аспектам и рациональному использованию отходов. В этом контексте специалисты ДГТУ совместно с учеными из Азербайджана и Турции разработали инновационный способ переработки отработанных автомобильных шин. Вместо традиционных методов утилизации, которые часто наносят вред окружающей среде, предлагается использовать резиновую крошку и стальные волокна из покрышек в качестве добавок при производстве функциональных видов бетона.

Заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергей Стельмах отметил, что включение частиц резинового наполнителя определенного размера и небольшого количества стальных волокон способствует значительному улучшению механических свойств бетона. Такой подход не только помогает утилизировать опасные отходы, но и повышает прочностные характеристики строительного материала, что особенно важно для возведения долговечных и надежных конструкций.

Эксперименты показали, что при рациональной дозировке этих добавок прочность бетона увеличивается примерно на шесть процентов. Это открывает новые перспективы для создания экологически чистых и высокопрочных строительных материалов, что в конечном итоге способствует устойчивому развитию строительной отрасли и снижению негативного воздействия на окружающую среду. Таким образом, внедрение подобных технологий является важным шагом к более эффективному и ответственному использованию ресурсов.

Современные исследования в области строительных материалов активно направлены на повышение прочности и долговечности бетона с использованием инновационных добавок. Одним из перспективных направлений является применение стальных волокон, извлечённых из автомобильных покрышек, которые обеспечивают дополнительный армирующий эффект и значительно улучшают механические характеристики материала. Однако специалисты ДГТУ отмечают, что чрезмерное увеличение доли таких волокон в бетонной смеси может привести к обратному результату — снижению прочности, что связано с ухудшением однородности и распределения армирующих элементов.

В традиционных технологиях введения резиновых добавок в бетон часто сопровождается использованием специальных химических агентов для улучшения сцепления и структуры материала. Тем не менее, в рамках проведённого исследования учёные университета выявили, что повышение прочностных показателей возможно достичь и без применения дополнительных химикатов, что открывает новые перспективы для экологически чистых и экономичных технологий производства бетона.

Кроме того, для более точного прогнозирования механических свойств модифицированного бетона международная команда исследователей разработала нейронную сеть, способную анализировать влияние различных компонентов и их концентраций на конечные характеристики материала. Это инновационное решение позволяет оптимизировать состав бетонных смесей и минимизировать экспериментальные затраты, что значительно ускоряет процесс внедрения новых технологий в промышленное производство. Таким образом, комплексный подход, объединяющий использование вторичных материалов и современные методы искусственного интеллекта, способствует созданию более прочных, устойчивых и экологичных строительных конструкций.

Современные технологии строительства требуют постоянного совершенствования материалов и методов их анализа, что способствует повышению надежности и долговечности зданий и сооружений. В частности, разработка новых композитных материалов на основе резины и стальных волокон становится важным направлением в строительной индустрии. Основой для таких разработок служат данные, полученные при исследовании множества составов с использованием резины и стальных волокон, которые позволяют точно рассчитывать ключевые характеристики материалов. Эти расчеты играют критическую роль при проектировании строительных конструкций, обеспечивая их безопасность и эффективность, как отметили специалисты одного из ведущих вузов.

Кроме того, исследовательский коллектив планирует углубленно изучать как фундаментальные, так и прикладные аспекты внедрения добавок из переработанных автомобильных шин в бетонные смеси. Особое внимание уделяется технологическим вопросам, связанным с улучшением взаимодействия различных компонентов композита, что позволит повысить качество и эксплуатационные свойства конечного материала. В дальнейшем такие исследования могут способствовать развитию экологически устойчивых технологий, снижая количество отходов и улучшая характеристики строительных материалов.

Таким образом, продолжающиеся научные изыскания в области использования отходов шин и стальных волокон в строительстве открывают перспективы для создания инновационных, прочных и экологически безопасных конструкций, что является важным шагом на пути к устойчивому развитию строительной отрасли.

Источник и фото - ria.ru