Методику получения теплоизоляционных материалов на основе вторичного сырья разработали в НГТУ НЭТИ
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ предложили применять лом огнеупорных шамотных кирпичей в качестве вторичного сырья для изготовления теплоизоляционных строительных материалов.
Переработка техногенных отходов, таких как лом шамотного кирпича, важна с точки зрения ресурсосбережения и экологической безопасности. Использование вторсырья ведет не только к сокращению количества отходов и снижению негативного воздействия на окружающую среду, но и способствует разработке инновационных материалов для различных отраслей промышленности.
«Мы решили создать новый материал, обладающий теплоизоляционными свойствами, который мог бы применяться в строительной индустрии. Для изготовления образцов в качестве основного сырья использовали техногенные отходы на основе лома огнеупорных шамотных кирпичей. Лом кирпичей измельчали и фракционировали на специальном оборудовании на кафедре инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ. Для связки применяли силикатное вяжущее, разработанное в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН, которое по характеристикам схоже с жидким стеклом, но значительно дешевле в изготовлении. Для получения композитов с высокими эксплуатационными свойствами необходимо было подобрать соотношение фракционного состава наполнителя, содержание силикатного вяжущего и пенообразователя. Этим мы и занимались, что привело к созданию прочных, легких и пористых образцов. Изготовление композитов сводилось к классической методике шликерного литья вспененной массы: смешивание с последующим вспениванием исходных компонентов и заливка вспененной массы в формы, далее сушка при комнатной температуре и при 50 °С. После удаления всей влаги из образцов их обжигали при разных температурах — от 300 до 900 °С, а затем исследовали свойства», — рассказала выпускница факультета летательных аппаратов НГТУ НЭТИ Александра Самусова.
Всего было создано более 40 серий образцов из техногенных отходов на основе лома огнеупорных шамотных кирпичей. Были исследованы характеристики композитов с различным фракционным составом наполнителя и содержанием силикатного вяжущего, а также видом и количеством пенообразователя. Основными характеристиками для исследования были выбраны: прочность при сжатии и изгибе, плотность, теплопроводность и водостойкость. При этом анализировалась зависимость изменения характеристик материала от температуры обжига.
В результате плодотворного сотрудничества между университетом и академическим институтом удалось разработать конструкционно-теплоизоляционный материал на основе техногенных отходов, который по характеристикам не уступает теплоизоляционным материалам, представленным на российском рынке.
Как отметила Александра Самусова, грамотный рециклинг техногенных отходов, в том числе огнеупорных материаловов, является перспективным. Разработанный композиционный материал можно использовать для теплоизоляции в строительной индустрии, например, при изготовлении кирпичных печей (домашнего и промышленного назначения). Продолжение исследований позволит не только снизить экологическую нагрузку на регионы России, но и расширить сырьевую базу для производства различных изделий как в промышленности, так и в быту.
Ранее в НГТУ НЭТИ предложили использовать полимерные отходы для создания строительных материалов.