Включение фрагментов из использованных шин в состав бетона способно повысить его прочностные характеристики, установили специалисты ДГТУ в рамках международной научной группы. Такой способ переработки покрышек поможет снизить нагрузку на экосистемы и уменьшить объёмы свалок.
Публикация с результатами вышла в журнале Polymers. По данным Российского экологического оператора, лишь 5–10% материала из переработанной шины можно повторно применять при изготовлении новых покрышек.
Из отработанной резины делают сантехнику, напольные покрытия, дренажные изделия или асфальтобетонные смеси, однако производство таких изделий часто требует больших затрат и трудоёмко, пояснили в Донском государственном техническом университете (ДГТУ). Учёные университета совместно с коллегами из Азербайджана и Турции предложили альтернативную технологию утилизации шин.
Частицы резины и стальные волокна из покрышек применимы при создании функциональных видов бетона. По словам заведующего кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергея Стельмаха, рост прочности достигается при добавлении резиновых фрагментов определённой фракции совместно с небольшими количествами стальных волокон.
При рациональном подборе дозировок такие добавки дают прирост прочности бетона примерно на шесть процентов, уточнил он. Повышение объясняется дополнительным армирующим эффектом стальных волокон, извлечённых из покрышек.
Однако при избыточном содержании таких включений положительный эффект снижается, отметили в ДГТУ. Сейчас при введении резиновых добавок в бетон используют дополнительные химические реагенты, но в ходе исследования показали, что рост прочности можно получить и без их применения, сообщили в университете.
Для прогнозирования механических свойств разработчики создали нейросеть, обученную на большом наборе данных по составам с резиновыми частицами и стальными волокнами.
Расчёт этих параметров важен при проектировании строительных конструкций, зданий и сооружений, добавили в вузе. В дальнейшем исследовательская группа намерена продолжить изучение как фундаментальных, так и прикладных аспектов внедрения шинных добавок в бетон, а также технологических вопросов повышения координированной работы его разнородных компонентов.