Включение фрагментов использованных шин в состав бетона способно повысить его прочностные характеристики, установили специалисты ДГТУ в составе международной исследовательской группы. Такой способ переработки покрышек поможет снизить вредное воздействие на окружающую среду и уменьшить объёмы заполнения свалок.
Результаты опубликованы в журнале Polymers. По информации Российского экологического оператора, лишь 5–10 % материала, получаемого при переработке шины, годятся для повторного изготовления новой покрышки.
Из отработанной резины изготавливают сантехнику, напольные покрытия, дренажные элементы и составы для асфальтобетона, однако эти технологии часто оказываются трудоёмкими и затратными, пояснили в Донском государственном техническом университете (ДГТУ). Учёные вуза совместно с коллегами из Азербайджана и Турции предложили иной подход к утилизации отработанных покрышек.
Частицы резины и стальная фибра из шин применимы при производстве функциональных видов бетона. Улучшение прочности происходит при введении резиновой фракции определённого размера и небольшого количества стальных волокон, объяснил заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергей Стельмах.
При оптимальной дозировке такие добавки позволяют увеличить прочность бетона примерно на шесть процентов, уточнил он. Рост прочностных показателей обусловлен дополнительным армирующим действием стальных волокон, извлечённых из покрышек.
При этом избыток этих компонентов естественно снижает положительный эффект, добавили в ДГТУ. На данный момент при введении резиновых присадок в бетон применяются дополнительные химические реагенты, но в ходе исследования показано, что усиление материала можно обеспечить и без их использования, сообщили в университете.
Для предсказания механических свойств бетона международная команда также создала нейросеть, обученную на большом массиве данных по смесям с резиновыми включениями и стальными волокнами.
Оценка этих характеристик необходима при проектировании строительных элементов, зданий и сооружений, отметили в вузе. В перспективе коллектив намерен продолжить изучение как фундаментальных, так и прикладных аспектов применения добавок из отработанных шин в бетоне, а также технологических вопросов, связанных с улучшением взаимодействия разнородных компонентов смеси.