Добавление золы повысило прочность и теплоизоляцию строительной керамики
Российские ученые использовали цеолитовую породу и золосодержащие отходы для получения строительной керамики. Полученный материал прочнее обычной керамики и обладает высокой теплоизоляцией, что делает его крайне перспективным в использовании. Исследование опубликовано в журнале Construction and Building Materials.
На сегодняшний день керамика на основе глин является наиболее популярным материалом, использующимся в строительстве. Она обладает хорошей теплоизоляцией, что выгодно отличает ее от других альтернативных вариантов (бетонных изделий, силикатного кирпича и т. д.) Однако запасы сырья стремительно сокращаются, что обуславливает необходимость поиска новых технологий. В последнее время специалисты прибегают к комбинации керамики с другими материалами. Этот подход может существенно помочь в решении проблемы.
Российские ученые впервые предложили использовать комбинацию цеолитовой породы и зольных микросфер (отходов сжигания каменного и бурого угля). Высокую теплоизоляцию нового материала обеспечивает структура составляющих. Они обладают пористой текстурой — большое количество пор наполняется воздухом, который плохо проводит тепло. Полученный материал также обладает высокой механической прочностью. Использование новых, нетрадиционных ресурсов позволило сделать разработку ученых крайне перспективной для использования.
«Поры в керамической матрице улучшают теплоизоляционные показатели, но делают материл менее прочным. Мы добиваемся повышенной прочности за счет того, что изделия формуются методом полусухого прессования, когда происходит частичное разрушение зольной сферы и образование остроосколочных фрагментов, армирующих связующую составляющую. Такая структура придает прочность готовому изделию. Цеолитовая порода при обжиге спекается и также вносит свой вклад в повышение прочности. Лабораторные опыты показали, что керамический кирпич, выполненный из композиции зольных микросфер и цеолитовой породы, в два раза прочнее кирпича аналогичной плотности из традиционного сырья», — говорит Татьяна Вакалова, профессор из Томского политехнического университета.
Ученые продолжают работу над полученным материалом. В их планах — использование техногенных отходов химико-металлургического комплекса наряду с золосодержащими отходами. Подобные технологии позволяют рационально использовать природные ресурсы и делать процесс экологически безопасным.