Використання відходів у виробництві будівельних матеріалів є одним із можливих рішень проблеми сталого управління непереробними відходами та вторинними ресурсами, що важко утилізуються. У цьому дослідженні запропоновано метод безавтоклавного виготовлення ніздрюватого бетону на основі портландцементу, склобою та рідкого скла. Як активатори тверднення використано гексахлоросилікат і гідроксид натрію, а газоутворювачем слугує алюмінієвий порошок. Тверднення сирих сумішей відбувається завдяки екзотермічному тепловиділенню, зумовленому комплексом хімічних реакцій у системі, що усуває потребу в додатковій термічній обробці. Для досягнення прийнятної міцності матеріалу оптимальним є використання двох фракцій склобою: грубодисперсного (модуль крупності Fm = 0,945) та дрібнодисперсного (питома поверхня Ssp = 450–550 м²/кг). Дрібні скляні частинки разом із портландцементом беруть участь у гідролітичних і структуроутворювальних процесах, тоді як грубі частинки виконують функцію армувального наповнювача. У ході дослідження визначено вплив дисперсності скла та густини рідкого скла на густину, пористість, міцність, водопоглинання та водостійкість отриманого пористого матеріалу. Для ніздрюватого бетону із середньою густиною у сухому стані 150–320 кг/м³ отримано такі характеристики: міцність на стиск до 2,0 МПа, міцність на вигин до 0,38 МПа, коефіцієнт теплопровідності 0,05–0,09 Вт/(К·м) і максимальна робоча температура 800°C. Запропонований ніздрюватий бетон може використовуватися як негорючий тепло- та звукоізоляційний матеріал. Крім того, блоки з ніздрюватого бетону придатні для заповнення кладки та зведення ненесучих внутрішніх стін, забезпечуючи переваги у сфері енергоефективного виробництва та переробки ресурсів.

Повний текст:

PDF

1. Popovych, O. R., Zakharko, Ya. M., & Malovanyi, M. S. (2013). Problemy utylizatsiyi ta pererobky budivelʹnykh vidkhodiv [Problems of utilization and processing of construction waste]. Visnyk Natsionalʹnoho universytetu "Lʹvivsʹka politekhnika". Teoriya i praktyka budivnytstva, (755), P. 321–324 [in Ukrainian].

2. Dobrotvor, A. A. (2024). Napryamky vykorystannya vidkhodiv znesennya ta ruyinatsiyi v budivelʹniy haluzi [Directions for using demolition and destruction waste in the construction industry] [in Ukrainian].

3. Pyatnychuk, T. V., Gomenyuk, D. V., & Zaslavska, S. I. (2024). Zbirnyk osvitnikh keysiv z enerhoefektyvnosti ta bezpeky pratsi v povoyennomu budivnytstvi: praktychnyy posibnyk [Collection of educational cases on energy efficiency and labor safety in post-war construction: A practical manual] [in Ukrainian].

4. Boyko, V. O. (2024). Doslidzhennya skladu vysokomitsnoho betonu z skloboyu ta udoskonalennya tekhnolohiyi yoho pryhotuvannya [Investigation of the composition of high-strength concrete with cullet and improvement of its preparation technology] [in Ukrainian].

5. Kondrashchenko, O. V. (2007). Materialoznavstvo: Navchalʹnyy posibnyk [Material Science: A textbook] [in Ukrainian].

6. Tatarenko, V. P. (2023). Pokrashchennya vlastyvostey nizdryuvatykh betoniv za rakhunok modyfikatsiyi yikh skladovykh [Improving the properties of cellular concrete through the modification of its components] [in Ukrainian].

7. Abd El-Fattah, Z. M., Ahmad, F., & Hassan, M. A. (2017). Tuning the structural and optical properties in cobalt oxide-doped borosilicate glasses. Journal of Alloys and Compounds, 728, P. 773–779. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.09.123

8. Akkurt, I., Gunoglu, K., Kurtuluş, R., & Kavas, T. (2021). X‐ray shielding parameters of lanthanum oxide added waste soda‐lime glass. X‐Ray Spectrometry, 50(3), P. 168–179. https://doi.org/10.1002/xrs.3142

9. Liu, Y. L., Liu, C., Qian, L. P., Wang, A. G., Sun, D. S., & Guo, D. (2023). Foaming processes and properties of geopolymer foam concrete: Effect of the activator. Construction and Building Materials, 391, 131830. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131830

10. Berezovskyi, A. I., Sidnei, S. O., & Rudesko, I. V. (2019). Otsinka efektyvnosti materialiv dlya hermetyzatsiyi pustot budivelʹnykh konstruktsiy [Evaluation of the effectiveness of materials for sealing voids in building structures] [in Ukrainian].

11. Herasyutenko, S. I. (2023). Analiz vplyvu disperhuyuchykh dobavok na vlastyvosti hazobetonu [Analysis of the effect of dispersing additives on the properties of gas concrete] [in Ukrainian].