Ученые из Пермского политехнического университета разработали керамическую смесь для производства кирпича, в которой обезвоженный осадок и отработанный активированный уголь заменяют дорогие пластификаторы. О результатах исследования «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе ПНИПУ.
Ежегодно в России образуются сотни тысяч тонн токсичных отходов — обезвоженного осадка (кека) и отработанного активированного угля. Сейчас их в основном отправляют на полигоны, где токсичные вещества, включая тяжелые металлы и соединения алюминия, постепенно попадают в почву и грунтовые воды. Новая технология позволяет не просто утилизировать эти материалы, а использовать их с пользой.
Исследователи выяснили, что кек по составу близок к глине: он содержит алюмосиликатные и железистые минералы. Это делает его подходящим компонентом для керамики. Ученые подобрали оптимальные пропорции добавок и режимы обжига, протестировав различные варианты смесей.
В результате пластичность глины увеличилась примерно на 50%, что облегчает формование кирпича и снижает риск трещин при сушке. Качество готовых изделий выросло на 10% по сравнению с традиционными аналогами. Кроме того, инновационный кирпич становится более легким и пористым, что улучшает его теплоизоляционные свойства и снижает нагрузку на фундамент.
«При добавлении 12-16% обезвоженного осадка пластичность глины вырастает с 8% до 12% — то есть сама глина становится более податливой на 50% по сравнению с исходным состоянием. Кроме того, снижается воздушная усадка: кирпич меньше сжимается при высыхании, а значит, уменьшается риск появления трещин», — рассказала Мария Плетнева, старший преподаватель кафедры «Теплогазоснабжение, вентиляция и водоснабжение, водоотведение» ПНИПУ.
Разработка одновременно решает экологическую и экономическую задачи: снижает объемы опасных отходов и уменьшает себестоимость строительных материалов. Авторы считают, что технология может быть внедрена на кирпичных заводах в разных регионах, где доступна местная сырьевая база. Добавки вводятся в смесь на этапе замеса, внедрение не потребует остановки производства или закупки нового оборудования.
Ранее ученые обнаружили необычный источник ключевого элемента для аккумуляторов.