Опасные отходы превратили в безопасную строительную смесь для полов
Строительная индустрия ищет способы снизить затраты и повысить экологичность. Фторангидрит — побочный продукт производства плавиковой кислоты, которого в России накапливается до 350 тысяч тонн в год. Из-за сложностей переработки его хранят на полигонах, что вредит экологии. Ученые Пермского Политеха нашли решение, используя его в составе строительных смесей для полов. Их разработка увеличила прочность вяжущего материала на 46%.
Статья опубликована в журнале Construction and Geotechnics. Разработка выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для получения высокочистых металлов, таких как алюминий и бериллий, в производстве микрочипов и полупроводников используют плавиковую кислоту. В процессе ее получения остается побочный продукт — фторангидрит, которого в России ежегодно образуется до 350 тыс. тонн. Самый перспективный вариант его утилизации — это переработка в строительный материал в качестве компонента композиционных вяжущих веществ, однако массово этого все еще не происходит из-за сложностей с его обработкой, медленного затвердевания и невысокой прочности фторангидрита.
В результате фторангидрит часто остается отходом, который хранится и накапливается на специальных полигонах, требующих больших площадей и постоянного расширения. Это вредно для близлежащих населенных пунктов, а также занимает территории, которые могли бы использоваться более эффективно.
Один из вариантов переработки фторангидрита — это его использование в составе сухой строительной смеси, предназначенной для получения самовыравнивающихся (наливных) полов. Она представляет собой композицию из специальных вяжущих веществ, наполнителя и добавок, которые после затворения водой образуют текучий раствор, способный под действием собственного веса распределяться по поверхности и создавать идеально ровное основание. Обычно такие полы выступают в качестве финишных покрытий или промежуточного слоя под ламинат, плитку, паркет и другие напольные материалы.
Ученые Пермского Политеха разработали более эффективный состав вяжущего вещества с повышенной прочностью на основе фторангидрита для сухой строительной смеси.
— Сначала мы использовали высокопрочный гипс в качестве основного компонента, добавляя в него 15% фторангидрита. Это позволило получить смесь с улучшенными прочностными характеристиками. Для усиления ее свойств использовались специальные вещества-активаторы — зола-унос, портландцемент и сульфат марганца. В результате прочность готовой смеси повысилась на 46%, а коэффициент размягчения составил не менее 0,75 — это говорит о хорошей водостойкости готового материала, — объясняет Степан Леонтьев, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Для улучшения характеристик сухой смеси ученые также подобрали оптимальные добавки: суперпластификатор, который улучшает подвижность раствора и снижает водотвердое отношение, пеногаситель для предотвращения образования воздушных пузырей в растворе, замедлитель схватывания на основе лимонной кислоты, а также эфир целлюлозы, который повышает водоудерживающую способность и пластичность раствора.
— Метод математического планирования эксперимента помог определить точные пропорции добавок, которые обеспечат высокую текучесть смеси – 260 миллиметров по Суттарду, отличная адгезия к бетонному основанию, – более 0,98 МПа, прочность на сжатие через 28 дней — до 22,7 МПа, а также отсутствие усадочных деформаций. Испытания показали, что новая сухая смесь не уступает по качественным характеристикам продуктам, имеющимся на рынке строительных материалов, — комментирует Андрей Талейко, аспирант кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ.
Разработка ученых Пермского Политеха открывает новые горизонты для применения техногенных отходов в строительной индустрии. Применение фторангидрита позволит снизить себестоимость выпускаемой продукции без ухудшения ее качества, а также решит вопрос утилизации образующихся отходов.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно