Использование переработанного бетона и заполнителей стекла в производстве бетона оказалось весьма многообещающим средством увеличения скорости переработки отходов, но проблемы с долговечностью преследуют некоторые комбинации переработанных ингредиентов.

Теперь исследователи из Университета Флиндерса и других международных институтов разработали высокоэффективную и устойчивую формулу бетона, которая может противостоять щелочно-кремнеземной реакции (ASR), которая оказывает негативное влияние на механические свойства и долговечность бетона из-за значительного содержания кремнезема в бетоне. некоторые переработанные агрегаты.

Исследователи сосредоточились на смеси измельченного гранулированного доменного шлака (GGBS) и летучей золы (побочного продукта сгорания угля на электростанциях ) в качестве связующего материала для смягчения негативного воздействия ASR на механические свойства и долговечность бетона, изготовленного из дробленого стекла и песка и крупный заполнитель из переработанного бетона (RCA).

Результаты показали, что компонент GGBS менее эффективен, чем летучая зола, в снижении расширения бетона.

Исследование Алиакбара Голампура, Армина Мемарзаде , Махди Нематзаде, Мохаммада Вализаде Киамахалле, Туана Д. Нго «Бетон, содержащий переработанный бетонный крупный заполнитель и измельченный стеклянный песок: смягчение эффекта щелочно-кремнеземной реакции» было опубликовано в журнале Structural Concrete . журнал.

Оно также показало, что сочетание 20% GGBS с 30% золы-уноса в бетоне из переработанного заполнителя, содержащем стеклянный песок, обеспечивает аналогичную прочность на сжатие и изгиб, а также водопоглощение по сравнению с бетоном, содержащим природный песок.

Однако они обнаружили, что увеличение содержания ГГБС приводит к снижению прочности и увеличению водопоглощения бетона.

«Результаты этого исследования указывают на значительный потенциал сочетания летучей золы и GGBS в оптимальном соотношении для смягчения воздействия ASR на бетон из переработанного заполнителя, содержащий измельченный стеклянный песок», — говорит доктор Алиакбар Голампур, эксперт в области развития устойчивого строительства. материалы из Колледжа науки и техники Университета Флиндерса.

«Разработанная технология может быть использована в различных сферах, где в настоящее время используется природный песок или гравий, например, в дорожном строительстве , ландшафтном дизайне и инфраструктурных проектах.

«Интегрируя эти переработанные материалы в практику строительства и производства, отрасли могут внести свой вклад в создание более устойчивой искусственной среды и экономики замкнутого цикла.

«Этот подход помогает минимизировать выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ, образующихся при производстве цемента, тем самым снижая загрязнение окружающей среды.

«Кроме того, это помогает сохранить природные ресурсы за счет уменьшения истощения природного песка и крупного заполнителя».

Исследование также показало, что:

• Полная замена природного песка стекольным приводит к значительному расширению АСР растворных брусков. Замена 30% цемента летучей золой приводит к снижению скорости расширения стержня на 88%. GGBS менее эффективен в снижении этого расширения: расширение увеличивается только на 3%, 9% и 12% при добавлении 20%, 40% и 70% GGBS к бетону, содержащему 30% золы-уноса, соответственно.
• Замена природного песка стеклянным песком приводит к снижению прочности бетона на сжатие и изгиб на 37% и 20% соответственно. Однако включение 30% летучей золы приводит к увеличению прочности бетона RCA со стеклянным песком, подвергшегося воздействию ASR, на 18% и 10% соответственно. Примечательно, что сочетание 20% GGBS с 30% золы-уноса обеспечивает прочность, аналогичную бетону RCA с природным песком.
• Бетон RCA со стеклянным песком, подвергшийся воздействию ASR, демонстрирует на 67% более высокое водопоглощение, чем бетон, изготовленный из природного песка. Сочетание 30% летучей золы с 20% GGBS приводит к водопоглощению, аналогичному бетону с природным песком. Однако дальнейшее увеличение содержания ГГБС приводит к увеличению водопоглощения.
• Введение 20% GGBS приводит к значительному увеличению стойкости к воздействию хлоридов бетона RCA, подвергшегося воздействию ASR, который содержит стеклянный песок. Увеличение содержания ГГБС с 20% до 70% приводит к увеличению проникновения хлорид-ионов в бетон на 27%.