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.
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.«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.
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.«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 считает, что на конференции самым интересным был доклад на тему биологической коррозии.«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.
«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