В России придумали, как улучшить качество бетона с помощью жженой соломы

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Sciences.

Жженая солома, перемолотая до состояния тонкодисперсного порошка, может успешно применяться в производстве строительных материалов, рассказали в Донском государственном техническом университете (ДГТУ). Солому можно добавлять в состав строительных материалов, например, при изготовлении строительных блоков на цементном вяжущем веществе. По словам ученых, это позволит улучшить их прочностные и теплоизоляционные характеристики.

Исследователи ДГТУ установили экспериментальным путем, что наиболее эффективна добавка биоугля из рисовой соломы в количестве шести процентов от массы цемента. Улучшение свойств бетона выражалось в повышении его физико-механических характеристик и изменении деформируемости по результатам анализа диаграмм растяжения. Прирост прочностных характеристик составили от 17 до 25 процентов. Модуль упругости повысился до 14 процентов. Деформативные характеристики уменьшились от 12 до 24 процентов.

По мнению специалистов ДГТУ, при использовании в составе вяжущих материалов и бетона побочных продуктов промышленности и при уменьшении доли портландцемента крайне важно сохранить и улучшить механические характеристики получаемых изделий и срок их службы. Поэтому они сосредоточились на изучении влияния добавки биоугля на микроструктуру и свойства бетона, а также на получении композита с улучшенными характеристиками за счет наномодификации переработанного биоугля из рисовой соломы.

"Исследование позволяет решить существенную проблему не только строительного комплекса, как итогового потребителя результатов нашей работы, но и сельского хозяйства. Оно, безусловно, будет заинтересованной стороной и поставщиком сырья, которого и в настоящее время в избытке." — сообщил Сергей Стельмах, доцент кафедры "Инженерная геология, основания и фундаменты" ДГТУ.

По предварительным оценкам ученых ДГТУ, введение тонкодисперсной добавки биоугля рисовой соломы, модифицированной электромагнитным методом, приводит к снижению расхода цемента до 10 процентов.

Подобные исследования проводятся во всем мире, однако новизна разработки ученых ДГТУ состоит в создании экологически чистой технологии получения бетона с использованием отходов сельскохозяйственного производства – рисовой соломы, в разработке состава бетона и выявлении зависимости его свойств от наномодификации переработанным углем рисовой соломы.

Ученые описали способы переработки отходов производства и их утилизации, рецептурные и технологические факторы, которые влияют на процесс изготовления бетонного конгломерата с наномодификацией.

"Нас в первую очередь интересует детальный анализ используемого сырья, а затем – зависимости между итоговыми характеристиками получаемого бетонного конгломерата, наномодифицированного переработанным биоуглем рисовой соломы. Тем самым мы отслеживаем каждый цикл проводимого исследования и фиксируем результат на каждом этапе шаг за шагом", – отметил Стельмах.

Проведенное исследование соответствует программе стратегического академического лидерства "Приоритет 2030" по направлению "Новые экологичные материалы для строительства зданий и сооружений из растительного сырья и сельскохозяйственных отходов".