Включение измельчённых частей изношенных автомобильных покрышек в состав бетона способно повысить его прочностные характеристики, установили исследователи Донского государственного технического университета (ДГТУ), работавшие в рамках международного научного проекта. Такой метод переработки шин способствует снижению экологической нагрузки и уменьшению объёмов свалочных площадок.
Итоги исследования опубликованы в журнале Polymers. По информации Российского экологического оператора, лишь 5–10% материала, полученного после переработки шин, пригодны для повторного производства новых покрышек.
Вторичную резину применяют для изготовления санитарных изделий, покрытий для пола, дренажных систем и асфальтобетонных смесей, однако технологии их производства часто связаны с высокой сложностью и большими затратами, отметили в ДГТУ. Ученые университета совместно с коллегами из Азербайджана и Турции предложили иной способ утилизации отслуживших свой срок шин.
Резиновый гранулят и стальные волокна из шин можно использовать как компоненты функциональных бетонных материалов. Улучшение прочности достигается путём добавления частиц резины определённого размера вместе с небольшим количеством стальных волокон, пояснил заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергей Стельмах.
При оптимальной дозировке таких добавок прочность бетона увеличивается примерно на шесть процентов, уточнил он. Повышение характеристик связано с армирующим действием стальных волокон, извлечённых из покрышек.
Тем не менее, избыточное количество этих компонентов снижает положительный эффект, добавили в университете. Сейчас при введении резиновых фракций в бетон часто применяются дополнительные химические вещества, но исследование показало, что улучшить прочностные параметры можно и без их использования, сообщили в ДГТУ.
Для прогнозирования механических характеристик нового бетона учёные из международной группы разработали нейросетевую модель. Она базируется на обширных данных, собранных по различным составам с использованием резины и стальных волокон.
Расчёты таких показателей важны для проектирования строительных объектов и сооружений, отметили в университете. В дальнейшем исследовательская группа планирует углублять изучение как фундаментальных, так и практических аспектов внедрения утилизированных шин в бетон, а также совершенствовать технологии взаимодействия его составных элементов.