Доценты кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С.Б. Леонова ИРНИТУ Вячеслав Барахтенко и Александр Бурдонов представили вуз на I Международной конференции «Композиционные материалы и конструкции в современном строительстве FibroMix 2018». Сотрудников «политеха» пригласил на форум научный руководитель мероприятия, член-корреспондент РААСН, профессор, д.т.н. Юрий Пухаренко.

 Иркутские ученые продемонстрировали результаты исследований, которые ведутся с 2009 года в университете на площадке малого инновационного предприятия (МИП) «ЭкоСтройИнновации» под руководством профессора Елены Зелинской. Научный форум организовали агентство «КВИНТЕТ» и Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ). В дискуссиях приняли участие свыше 100 делегатов от компаний и научных организаций Казахстана, Беларуси, Украины и России. В деловой программе конференции было представлено более 50 докладов на темы производства и использования композиционных материалов. 

Вячеслав Барахтенко представил экспертам оценку эффективности применения промышленных отходов в качестве наполнителя поливинилхлоридных композиций.
«Среди современных тенденций развития индустрии строительных конструкционных и отделочных материалов перспективной является создание новых полимерных композиций, где в качестве наполнителей применяется тонкодисперсное техногенное сырье из различных отраслей промышленности, - говорит доцент ИРНИТУ. - В Приангарье располагается много предприятий, связанных с добычей и переработкой полезных ископаемых. Это горнодобывающие компании, обогатительные фабрики, заводы по производству алюминия и кремния, а также предприятия теплоэнергетики, деревообрабатывающие и нефтегазовой отрасли».
По информации молодого ученого, одним из источников образования промышленных отходов являются предприятия топливно-энергетического комплекса. В результате работы теплоэлектростанций Иркутской области только в 2016 году образовалось 1300 тыс. тонн золошлаковых смесей (ЗШС), утилизировано около 600 тыс. кубических м. При этом значительная часть ЗШС отправляется для захоронения в золошлакоотвалы.

«Дисперсные промышленные отходы могут использоваться в качестве добавок к бетонам, глине и кирпичам, для подготовки оснований автомобильных дорог, при устройстве полов, стойких к кислоте, в химических цехах, животноводческих комплексах и на металлургических производствах. Кроме того, они перспективны для ремонта дорог, аэродромов и мостов.

Сухие мелкодисперсные инертные отходы могут также применяться в качестве эффективного наполнителя. Из композитов с термопластичной матрицей, наполненных, например, золой уноса от сжигания угля на теплоэлектростанциях, можно изготавливать строительные материалы, детали автомобилей, железнодорожные шпалы и товары широкого спектра потребления. Одним из наиболее существенных преимуществ таких материалов является огнестойкость, в том числе благодаря высокому содержанию минеральной составляющей», - отметил Вячеслав Барахтенко.

Как уточнил «политеховец», зола уноса, образующаяся в результате сжигания твердого топлива на электростанциях, является тонкодисперсным материалом. Сотрудники университета изучали распределение частиц золы на современном оборудовании лабораторий вуза и научно-исследовательских центров Москвы. Подготовлено и экструдировано более 40 композиций с различным составом аддитивов и наполнителя. В результате отобраны композиты для исследований, рецептуры которых содержали необходимый состав технологических добавок и 40% наполнителя. В ходе серии экспериментов были подобраны оптимальные параметры для получения полимерного композита.

«Мы выяснили, что зола уноса от сжигания углей на ТЭЦ Ангарска подходит для получения высоконаполненных полимерных композиций. Разработаны новые рецептуры и установлены технологические параметры для экструзионного производства новых материалов с высокими физико-механическими свойствами.

Полученный образец по пожаробезопасности соответствует требованиям к стройматериалам, которые могут использоваться для самых разных типов помещений. Соленая вода и низкая температура изменяют формы экземпляров и не подвергают их к разрушению.

Разработанный продукт может применяться в качестве конструкционного изделия, при этом он имеет более низкую по сравнению с аналогами стоимость и высокую долговечность», - добавил исследователь.

Александр Бурдонов выступил с докладом на тему «Композиционные материалы на основе фенольных олигомеров и отходов промышленности». Как рассказал доцент, благодаря экспериментам, проведенным в ИРНИТУ, получены новые вспененные теплоизоляционные материалы, имеющие перспективные технические и эксплуатационные характеристики. В качестве наполнителей полимерных композиций использовались зола уноса, отходы горно-обогатительного комплекса и металлургической промышленности. В качестве связующего – фенолформальдегидные смолы различных марок.

«Опытным путем мы выявили, что структура пеноматериала изменяется с увеличением количества наполнителя. Чем больше золы в материале, тем больше поверхностных дефектов имеет композиция. Высокое наполнение композита приводит к образованию так называемой закрытоячеестой структуры материала. Это положительным образом сказывается на его физико-механических характеристиках. Излом материала проходит по поверхности полимера, что указывает на взаимодействие системы «полимер – наполнитель».

Исследования в области пожарной безопасности показали, что пенокомпозит относится к группам слабогорючих, умеренно воспламеняемых, с малой дымообразующей способностью и умеренно опасных по показателю токсичности продуктов горения.

Данные позволяют говорить о возможности безопасного применения полученного материала в качестве современного утеплителя для локальных и магистральных трубопроводов и тепловых сетей. Он соответствует требованиям ГОСТ по физико-механическим и теплотехническим характеристикам (плотность, теплопроводность, сорбционное увлажнение и т.д.)», - дополнил Александр Бурдонов.

Александр считает, что на конференции самым интересным был доклад на тему биологической коррозии. 
«Данная проблема актуальна особенно для Санкт-Петербурга. Из-за высокой влажности происходит разрушение строительных конструкций. Для решения данного вопроса сотрудники нескольких вузов представили защитные покрытия различного состава и рассказали о профилактических мероприятиях, которые они проводят. Кроме этого, университеты играют важную роль, совершая надзор за выполнением работ», - заявил Александр Бурдонов. 
Доклады Александра Бурдонова и Вячеслав Барахтенко будут опубликованы в научном сборнике форума «Композиционные материалы и конструкции в современном строительстве FibroMix 2018». В настоящее время ученые исследуют новые рецептуры композитов на основе отходов металлургической и горнодобывающей отрасли. Планируется, что научные изыскания станут темами докторских диссертаций.

Людмила Портнова
13 декабря 2023г.
5 декабря 2023г.
17 апреля 2023г.
9 февраля 2022г.
6 мая 2019г.
18 апреля 2018г.
1 ноября 2017г.
26 июня 2017г.
23 августа 2016г.
15 июня 2016г.