ИСПЫТАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БЕТОННОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ ДОБАВКИ И УГОЛЬНОГО ФИЛЬТРА
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
Для создания комфортного микроклимата в помещениях необходимо соблюдать требования по тепловой защите здания, что требует подбора материалов ограждающих конструкций. С этой целью используются различные добавки в бетон: измельченный инвазивный сорняк (борщевик) и отработанные в процессах водоочистки угольные сорбционно-фильтрующие материалы. Это позволяет создать экологический строительный материал, уменьшить количества расходуемого цемента.
Предмет исследования: бетонный композит с добавками, обладающий повышенными теплотехническими и механическими свойствами.
Материалы и методы: объект исследования -. Разработаны семь серий различных сочетаний добавок, для которых на установках Instron 5965 и ПИТ 2.1 экспериментально определяются механические и теплотехнические характеристики. Произведена оценка пористой структуры образцов с помощью микроскопического исследования.
Результаты: Улучшена теплопроводность нового материала на 12,3%. Из всех изученных образцов наименьшую потерю прочности (12,8%) имел образец с содержанием активированного угля 1%. Положительным эффектом от использования активированного угля является создание пластичного материала, который при достижении максимальной нагрузки не разрушается и продолжает держать форму. Микроскопические исследования образцов позволили обнаружить увеличение размера пор и их количество с увеличением содержания угля в образцах.
Выводы: Созданный бетонный композит может быть использован в жилом и гражданском строительстве зданий и сооружений, поскольку в сухом виде борщевик не опасен, не выделяет токсичных веществ, а добавки измельченных отработанных сорбционных материалов на основе активированных углей увеличивают вязкость бетонной смеси. Использование борщевика в бетонных изделиях будет способствовать дополнительному коммерческому интересу в борьбе с инвазивным растением, которая ведется в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Утилизация отработанных угольных сорбционных материалов в составе бетонных композитов является важным звеном в решении проблемы переработки отходов и улучшении экологической обстановки региона.
Article Details
Библиографические ссылки
Табунщиков Ю.А. Москва - умный безуглеродный город: возможности современного строительства // Энергосбережение. 2019. № 6. - С. 12-13.
Кокая Д.В., Заборова Д.Д. Экологическая оценка теплоизоляционных материалов для ограждающей конструкции // Неделя науки ИСИ. сборник материалов Всероссийской конференции. 2022. - С. 372-375.
Rissman, J.; Bataille, C.; Masanet, E.; Aden, N.; Morrow, W.R.; Zhou, N.; Elliott, N.; Dell, R.; Heeren, N.; Huckestein, B.; et al. Technologies and policies to decarbonize global industry: Review and assessment of mitigation drivers through 2070. Applied energy. 2020. № 266. 114848. DOI: 10.1016/j.apenergy.2020.114848
Gamayunova O., Petrichenko M., Mottaeva A. Thermotechnical calculation of enclosing structures of a standard type residential building // Journal of Physics: Conference Series. Сер. "International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies" 2020. С. 012066. DOI: 10.1088/1742-6596/1614/1/012066
Petrichenko M., Ostrovaia A., Statsenko E. The Glass Ventilated Facades – Research of an Air Gap // Applied Mechanics and Materials. 2015. (725–726). С. 87–92. DOI:10.4028/WWW.SCIENTIFIC.NET/AMM.725-726.87.
Зубарев К.П., Бородулина А.И. , Галлямова А.Р. Оптимизация сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций зданий. Обзор литературы // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2021. № 6 (1042). - С. 51-53.
Зубарев К.П., Бородулина А.И., Галлямова А.Р. Теоретические и экспериментальные методы определения сопротивления теплопередаче. Обзор литературы // Строительные материалы. 2021. № 6. - С. 9-14.
Цыпленков Д., Гамаюнова О. Современные строительные энергоэффективные материалы // Строительство новые технологии - новое оборудование. 2021. № 12. - С. 6–11.
Чакин Е.Ю., Гамаюнова О.С. Использование BIM-технологий для выбора энергоэффективных теплоизоляционных материалов // Инженерные исследования. 2022. № 2(7). - С. 11–21.
Зубарев К.П., Зобнина Ю.С. Анализ применения фазопереходных материалов для повышения энергосбережения зданий // Перспективы науки. 2022. № 10 (157). - С. 91-95.
Vatin N., Gamayunova O. Energy efficiency and energy audit: the experience of the russian federation and the republic of belarus // Advanced Materials Research. 2015. Т. 1065-1069. - С. 2159-2162.
Petrichenko M.R., Petrichenko R.M. Convective heat and mass transfer in combustion chambers of piston engines. Basic results // Heat Transfer - Soviet Research. 1991. № 5(23). - pp. 703.
Русина В. В., Соколов А. А., Рябиков В. М., Бетон с использованием топливных отходов. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2019. № 4
Шабанов Е.А., Гилязидинова Н.В. Исследование свойств бетонных смесей с применением отходов угледобычи для строительства шахт // Инновации и Инвестиции. 2020. № 9. - С. 240-244.
Ганник Н.И., Мартыш А.П., Гайдар А.М., Березюк А.Н., Долотий М.А. Влияние на пластифицирующие отходы на основе бурого угля и торфа // Вісник ПДАБА. 2019. №2. - С. 251-252.
Фильченко М. В., Климова Л. В. Применение отходов добычи и переработки угля в качестве заполнителей бетонных смесей // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2013. №3 (172).
Aiswarya.S, Malvin T Moses, Lloyd Bennet Thomas J.S., Dev and G. V. Prospective Benefits of Using Activated Carbon in Cement Composites- An Overview // International Journal of Advanced Research in Engineering and Technology (IJARET). 2019. № 3(10). - pp. 289–296.
Фёдоров М., Масликов В., Чечевичкин А., Чечевичкин В., Якунин Л. Применение отработанных сорбентов очистки поверхностных сточных вод для интенсификации роста растений. Экология и промышленность России. 2021. № 25(7). С. 26-31. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-7-26-31
Чечевичкин В.Н., Чечевичкин А.В. Фильтрующий патрон // Патент на полезную модель RU 138499 U1, 20.03.2014. Заявка № 2013129307/05 от 27.06.2013.
Ватин Н.И., Греков М. А., Леонов Л. В., Пробирский М. Д., Рублевская О. Н., Чечевичкин А. В., Якунин Л. А. Опыт всесезонной эксплуатации фильтра ФОПС® при очистке поверхностного стока с техногенно нагруженной селитебной территории // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 8. С. 40-50
Агрест М.М., Гомолицкий В.Н., Лавров В.В., Рейфман Л.С., Чечевичкин В.Н., Павленко И.В., Юркевич А.А., Медведев С.Л., Картель Н.Т., Стрелко В.В., Литвинская В.В., Бенедиктов А.П. Сорбционный фильтр // Авторское свидетельство SU 1567243 A1, 30.05.1990. Заявка № 4236488 от 27.04.1987.
Винокуров К.И., Лазарев Ю.Г., Чечевичкин А.В., Чечевичкин В. Н., Якунин Л. А. Совершенствование технологии очистки поверхностного стока с мостовых переходов на автомагистралях // Путевой навигатор. 2021. № 49 (75). - С. 56-62
Греков М.А., Елагин С.В., Козинец Г.Л., Леонов Л.В., Чечевичкин А.В., Якунин Л.А. Тестовая эксплуатация фильтра-сепаратора ФОПС-С при очистке поверхностного стока с территории автопарковки // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. № 2. - С. 38–45.
Чечевичкин А.В. Проектирование и применение локальных очистных сооружений поверхностного стока на основе фильтров ФОПС. СПб. Любавич. 2017. 170 с.
Коряковцева Т.А., Заборова Д.Д., Гамаюнова О.С. Использование растительных и угольных отходов в качестве вторичного сырья в бетонных композитах // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № 27(79). - С. 27-37
Столяров О.Н., Ольшевский В.Я., Донцова А.Е., Демидова Ю.А. Углеродные волокна в строительстве мостов // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2019. № 3(78). С. 36-49. DOI: 10.18720/CUBS.78.3
Ватин Н.И., Султанов Ш.Т., Крупина А.А. Сравнение теплоизоляционных характеристик пенополиизоцианурата (PIR), минеральной ваты, карбона и аэрогеля // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2019. № 4 (138). - С. 161-165.
Аверьянова О.В., Ольшевский В.Я., Султанов Ш.Т., Кулигин Д.Д., Иванов Е.Ю., Емельянов Г.А. Теплопроводность изделий из экструзионного пенополистирола после десяти лет хранения // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2021. № 5 (268). С. 67-71.
Krotov O., Gromyko P., Gravit M., Belyaeva S., Sultanov S. Thermal conductivity of geopolymer concrete with different types of aggregate // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 7. Сер. "VII International Scientific Conference "Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education", IPICSE 2020" 2021. С. 012018. DOI: 10.1088/1757-899X/1030/1/012018
Musorina T.A., Zaborova D.D., Petrichenko M.R., Stolyarov O. Flexural properties of hogweed chips reinforced cement composites // Magazine of Civil Engineering. 2021. № 1(107). С. 107. DOI:10.34910/MCE.107.9
Хозин В.Г., Хохряков О.В., Козлов Р.В. Экологический рейтинг "карбонатных" цементов низкой водопотребности и бетонов на их основе // Известия КазГАСУ. 2021. №2 (56). - С. 60-66
Andrew M. R. Global CO2 emissions from cement production // Earth Syst. Sci. Data. 2018. No 10. pp 195–217. DOI: 10.5194/essd-10-195-2018
Перфилов В.А., Вольская О.Н. Утилизация промышленных отходов для повышения экологической безопасности окружающей среды // Юг России: экология, развитие. 2016. №2 (11). C.205-212. DOI: 10.18470/1992-1098-2016-2-205-212