Битое стекло - отличный стройматериал

    Значимый экономический и экологический эффект может принести решение проблемы утилизации боя искусственного стекла. В данный момент предприятия предлагают стеклобой за бесценок, просто так, только бы избавиться от него.

    Московскому государственному строительному университету удалось получить целый ряд новых строительных материалов на основе этого вяжущего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Элементы мощения мостовых, сделанные тут по вибропрессовой технологии, имеют прочность при сжатии от 35 до 60 Мпа, МРЗ — более 250 циклов и характеризуются высочайшей коррозийной стойкостью к солям, кислотам, щелочам (от 0,92 до 0,97). Мелкозернистый бетон при средней плотности 1900 — 1960 кг/м3 имеет прочность при сжатии 20 — 30 МПа, при изгибе — 4,3 — 5,2 МПа.

    Технологи пробовали использовать стеклобой при создании шлакостекольного вяжущего вещества безавтоклавного твердения. В результате появилось щелочеземельное вяжущее с использованием щелочных затворителей (в частности, NaOH и соапстока — щелочного отхода, образующегося при рафинации рыбьего жира). Доля стеклобоя в составе материала (в технологии преобладала автоклавная обработка) составила от 6,5 до 45 процентов.

    В данный момент в МГСУ создаются энергосберегающие, безавтоклавные экологически чистые технологии изготовления новых видов строительных материалов на основе боя искусственных стекол. В процессе работы выявилась возможность получения широкой гаммы материалов самого разнообразного назначения. Это строительные растворы, мелкозернистые бетоны и поризованные теплоизоляционные материалы. Все они имеют повышенные защитные, прочностные, антикоррозийные и другие характеристики.

    Созданные технологии позволяют создавать материалы с заданными, регулируемыми качествами и применять их в различных отраслях:

• промышленное и гражданское строительство — дороги, канализационные коллекторы, взлетные полосы аэродромов, термоизоляция и отделка, ограждения, защищающие от излучения;
• атомная промышленность — бетонные ограждения реакторных установок и хранилищ отходов, облицовка боксов с радиоактивным оборудованием, негорючие теплоизоляционные покрытия;
• химическая промышленность — стойкие к агрессивным средам строительные конструкции, отделка и теплоизоляция производственных помещений.

    Бой искусственного стекла ценится как сырье для получения вяжущего материала из-за содержания в нем кремнезема и щелочных оксидов, а также Al2O3 и CaO. Особый интерес представляет бой барийсиликатных стекол. Материалы на его основе используются при отделке рентгеновских кабинетов и других помещений, требующих особых покрытий. Бой свинцовых стекол идет в строительные материалы, используемые при строительстве и отделке объектов атомной промышленности.

    В основу работ, раскрывающих потенциальные возможности утилизации техногенных стекол, было положено теоретическое положение о том, что стекла в тонкодисперсном состоянии при повышенных температурах в щелочной среде обладают вяжущими свойствами и способны в результате омоноличивания твердой фазы образовывать крепкий строительный материал. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Наиболее простым и доступным вариантом утилизации стеклобоя является традиционная технология изготовления мелкозернистого бетона, где стеклобой выступает в качестве заполнителя.

    В данной системе доля применения стеклобоя составляет 70 процентов. Технология использует пластичные и жесткие смеси. Отформованные изделия не требуют особой термической обработки.

    Максимально утилизировать стеклобой позволяет технология получения мелкозернистого бетона и раствора, когда стеклобой выступает и в качестве вяжущего, и в качестве заполнителя. Технология получения поризованного теплоизоляционного материала на основе стеклобоя основана на методе сухой минерализации пены и включает в себя приготовление пены, минерализацию ее порошком стеклобоя при активном перемешивании и залив пеномассы в формы. Условия твердения — сушка при температуре 40 — 50 oС. Доля использования стеклобоя в композиции — 92 — 95 процентов.

    Тесты показали, что материалы на основе боя искусственных стекол не уступают, а в ряде случаев и превосходят по общестроительным и функциональным свойствам подобные материалы, изготавливаемые из традиционных вяжущих. К примеру, поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя имеет при средней плотности 300 кг/м3 следующие физико-технические свойства: прочность при сжатии — 0,8 МПа, прочность при изгибе — 0,3 МПа, водопоглощение — 38 процентов по массе, коэффициент размягчения — 0,94, теплопроводимость 0,054 Вт/(м/oС), коэффициент паропроводности — 0,085 мг/(чмПа). Кроме того, материал не горюч, при температуре более 600 — 700 oС происходит его вспучивание, что позволяет рекомендовать его для устройства тепловой изоляции зданий промышленного и гражданского назначения, крупных энергетических объектов, машинных залов атомных станций, а также технологического и промышленного оборудования с температурой изолируемой поверхности 600 oС и более.

    Организация производства материалов на основе боя искусственных стекол может осуществляться на действующих предприятиях стройиндустрии и не требует существенных капиталовложений. Утилизация стеклобоя позволит решить ряд производственных проблем и улучшить экологическое положение в промышленных регионах.