😢 Проблема: большинство современных исследований и разработок сосредоточены на том, чтобы уменьшить количество пластиковых отходов и как-то использовать уже имеющиеся. Но стеклянные отходы тоже вредны для природы, особенно когда разбиваются. На осколках битого стекла, или стеклобоя, образуется коррозия. При этом выделяется щёлочь, которая проникает в почву и отравляет её. После этого в такой почве не растут растения. Стеклобой также опасен тем, что может вызывать пожары. Осколок стекла может служить линзой для солнечных лучей, концентрируя их в одной точке, которая нагревается.
Во многих странах, включая Россию, стеклянные отходы собирают для переработки. Но повторное использование стекла предполагает его переплавку. Для этого нужны высокие температуры, при создании которых тратится много энергии и выделяются парниковые газы. Получается тоже не очень хорошо.
😎 Решение: делать из стеклянных отходов стеклонаполненный бетон — дешёвый и прочный строительный материал, который на 90% состоит из стекла.
🤔 Как работает: обычно стеклянные наполнители делают бетон менее прочным — так происходит из-за реакции между стеклом и цементом. Новая технология состоит в том, чтобы сначала измельчать битое стекло. Для этого стеклобой дробят на специальной мельнице на частицы размером 50–60 микрометров, то есть 0,05–0,06 миллиметра.
Связующий элемент тоже делают из стекла, но измельчённого ещё больше — до одного микрометра, то есть 0,001 миллиметра. К этим частицам добавляют оксид кальция, то есть негашёную известь. Стекло содержит оксид кремния, который вступает в реакцию с оксидом кальция. В результате образуется силикат кальция, который может заменить цемент в составе бетона.
Во время экспериментов выяснилось, что при увеличении концентрации связующего элемента с 20 до 50% прочность стеклонаполненного бетона увеличивается в 2,5 раза.
🤨 И что? Изготовление стеклонаполненного бетона из отходов может решить несколько задач. Таким образом можно сократить количество стеклянных отходов и использовать их повторно. Но помимо этого, исключение цемента из состава бетона может помочь снизить энергозатраты и выбросы углерода во время производства строительного материала.
🧑💻 Кто: исследователи Красноярского научного центра СО РАН, Сибирского федерального университета, Тюменского государственного университета, Россия.
Источники: ksc.krasn.ru и mdpi.com
