Инновационный способ переработки отходов производства утеплителя для стен позволит выпускать строительные блоки, которые по прочности не уступят бетонным. При этом их себестоимость будет вдвое меньшей, что скажется на конечной цене квартир. Также ученые получили вспененный вариант нового материала. Он должен стать более дешевой — на 20% — альтернативой газобетону, который широко используется в малоэтажном строительстве. Дополнительное преимущество блоков — стойкость к грибковому воздействию и растрескиванию, которая гарантирует его долговечность. Первую партию новых блоков планируется выпустить в конце 2019 года.
С алюминиевой пудрой
Минеральная вата — один из наиболее распространенных строительных утеплителей. Его производство связано с активным образованием отходов, количество которых в ряде случаев может достигать 15–30% массы готового продукта. По оценкам специалистов, значительная их часть утилизируется на мусорных полигонах. Решением проблемы может стать переработка отходов в инновационный материал, который способен стать более доступной альтернативой бетону.
Ученым удалось максимально упростить процесс преобразования частиц утеплителя в готовые шлакоблоки. На первой его стадии из отходов отсеиваются мелкие фракции (диаметром меньше миллиметра), после чего сырье размалывается с помощью стандартной шаровой мельницы. В получившуюся массу технологи добавляют слабый раствор каустической соды (NaOH), а затем — алюминиевую пудру. Последняя обеспечивает вспенивание материала, который на финальной стадии затвердевает в специальных формах.
По словам разработчиков, новые блоки будут на 20% дешевле стандартного газобетона, который широко применяется при малоэтажном строительстве, например, загородных домов.
— Если на заводе появится необходимость изготовить альтернативу обычному бетону (не пористому), то будет достаточно вместо вспенивающего компонента (алюминиевой пудры) добавить в материал заполнитель, в качестве которого используются обычный песок, щебень, гравий и т.д., — рассказал руководитель сектора «Строительное материаловедение» НИИ «Материаловедение» Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева Александр Родин.
Цены на квартиры могут снизиться
В будущем мини-заводы по производству новых шлакоблоков планируется размещать непосредственно на предприятиях, изготавливающих минеральную вату, — это позволит избежать необходимости в транспортировке отходов. По мнению разработчиков, благодаря данному преимуществу, а также низкой рыночной цене на вторсырье, можно добиться в два раза меньшей себестоимости новых строительных блоков по сравнению с аналогичными изделиями на основе бетона, обладающими сопоставимыми характеристиками по прочности на сжатие. В результате цены на квартиры в домах, которые будут построены из нового материала, как полагают авторы технологии, должны снизиться.
— По другому важному показателю — прочности на изгиб — наша разработка вдвое превосходит изделия из бетона, которые склонны растрескиваться при данном типе воздействия (например, если использовать их в дорожном строительстве) и требуют дополнительного армирования специальными сетками, — пояснил Александр Родин. — Этого удалось добиться за счет особенностей исходного сырья, которое обеспечивает самоармирование конструкций, увеличивая их сопротивляемость нагрузкам.
Однако некоторые эксперты поставили под сомнение дешевизну технологии получения вспененных материалов.
— Используемая в процессе производства алюминиевая пудра является одним из наиболее дорогих рецептурных ингредиентов и целесообразность ее сочетания с дешевыми отходами еще предстоит оценить и сопоставить с конкурентными решениями, — отметил руководитель департамента специальных проектов МИЦ «Композиты России» Вячеслав Селезнев.
Мимо свалки
О необходимости внедрения нового производства высказались в ассоциации производителей современной минеральной изоляции РОСИЗОЛ, одновременно указав на сырьевые ограничения, которые могут помешать реализации идеи.
— Производство минеральной изоляции на крупных российских заводах происходит по замкнутому циклу, при котором все отходы возвращаются обратно в производственный процесс для вторичного использования, — отметила исполнительный директор ассоциации Евгения Свиридова. — Правда, существует и множество небольших предприятий, которые пока не успели внедрить экологичные технологии.
По словам эксперта, для них предложенный способ утилизации может оказаться весьма привлекательным — в частности, он позволит им отказаться от захоронения отходов на полигонах. В результате не придется платить за это соответствующий сбор.
Среда защиты
Дополнительное преимущество новой разработки — способность противостоять биологическим воздействиям. Она достигается благодаря щелочной среде материала, враждебной по отношению к вредным микроорганизмам.
В настоящее время новые шлакоблоки успешно прошли испытания на способность выдерживать механические воздействия, и сейчас находятся в стадии более длительной проверки на биологическую стойкость. Причем, промежуточные результаты уже позволяют говорить о том, что материал получился устойчивым к грибковому воздействию.
Сейчас ученые ведут переговоры с возможным индустриальным партнером (им выступает саранский Комбинат теплоизоляционных изделий). Планируется, что первая партия новых строительных блоков будет выпущена в конце 2019 года.