Учёные ЧГУ предлагают создавать жаростойкий бетон на основе промышленных отходов

Фото: ЧГУ

В условиях растущих экологических вызовов всё острее становится вопрос утилизации, а также возможного использования промышленных отходов.

Учёные из Череповецкого государственного университета предлагают использовать отходы металлургического производства для развития строительной отрасли. В вузе разработали и запатентовали новый вид бетона – жаростойкий шлакофибробетон.

Проблема и путь к её решению

Ежегодно промышленные предприятия образуют миллионы тонн отходов, которые обычно остаются невостребованными. Особенно это характерно для чёрной металлургии, где в результате доменного производства образуются такие побочные продукты, как граншлак и отсев щебня шлакового. Эти материалы долгое время считались техногенными отходами, которые занимали значительные площади и загрязняли окружающую среду.

Группа исследователей с кафедры строительства Череповецкого госуниверситета под руководством кандидата технических наук, доцента Аллы Каптюшиной, совместно с доцентом Ильёй Кононовым и старшим преподавателем Алёной Петровской, предложила использовать эти отходы в качестве замены традиционным природным заполнителям, таким как известняковый щебень.

Что такое шлакофибробетон?

Шлакофибробетон – это композитный материал, в котором вместо природного камня применяются переработанные шлаковые отходы. Благодаря добавлению фибр (коротких армирующих волокон), бетон получает повышенную прочность и устойчивость к растрескиванию. Однако главной особенностью новой разработки стало повышенное сопротивление воздействию высоких температур – до 800 °C.

Это делает его идеальным материалом для применения в специальных конструкциях, например, в футеровках тепловых агрегатов, где обычный бетон не выдерживает термической нагрузки.

Преимущества нового материала

Результаты проведённых испытаний показали, что использование шлаковых отходов в составе бетона даёт сразу несколько преимуществ:

Снижение трещинообразования за счёт более плотной структуры материала;
Повышение общей прочности и устойчивости к внешним воздействиям;
Значительное снижение себестоимости продукции за счёт использования дешёвых вторичных материалов;
Импортозамещение – возможность отказаться от дорогостоящих аналогов, ранее поставлявшихся из-за рубежа;
Экологический эффект – переработка промышленных отходов снижает антропогенную нагрузку на окружающую среду.

Перспективы и дальнейшие исследования

Учёные подчёркивают, что эта разработка – лишь один из этапов в создании новых строительных материалов на основе техногенных отходов. Впереди – очередные испытания, внедрение технологий на промышленных объектах и расширение спектра применения материалов.

Кроме того, исследовательская группа планирует продолжить работу над модификацией структуры бетона с целью достижения ещё более высоких эксплуатационных характеристик. Это открывает возможности для использования материала не только в металлургии, но и в других сферах промышленного строительства.