CC BY
8
УДК 614.7 : 678.742.2/3 (67.08): 691.54
https://doi.org/10.32402/dovkil2019.01.045
ECOLOGICAL-AND-HYGIENIC ESTIMATION OF CEMENT COMPOSITIONS FILLED WITH RECYCLED POLYMERIC WASTE
Malyshevska O.S., Harkavyi S.I.
EKOnarO-nriCHIHHA OMIHKA MEMEHTHHX K0Mn03HMIM, HAnOBHEHMX nEPEPOEflEHNMN nOfllMEPHMMM BiflXOflAMN
'МАЛИШЕВСЬКА О.С., 2ГАРКАВИЙ С.1.
1 lвано-Франкiвський нацiональний медичний уыверситет, м. lвано-Франкiвськ 2Нацiональний медичний уыверситет iM. О.О. Богомольця МОЗ Укра'ши, м. КиТв
Ключовi слова: комунальна ппена, переробка вiдходiв, полiмернi вщходи, гiгieнiчна оцiнка.
Вуд^вельна галузь УкраТни, за даними шформацмно-анаттичноТ агенци Personal Analytical Unit [1], у 2017 роц за обсягом буд^вель-них po6iT зроспа на 34,14% порiвняно з 2016 роком i склала 63,47 млрд. грн., а вщ-соток наповнювачiв у буд^вель-них матерiалах досяг 27% (1414,6 млн. т). ЗамЫа наповню-вачiв у будiвепьних матерiапах попiмерами лише на 1 % дозволить утшзувати 14-14,6 тис. т полiмерних вiдходiв щорiчно
(за 2016 piK в Украïнi утвори-лось 11,9 тис. т полiмеpних вщ-ходiв), тим самим виршити проблему накопичення пол^ мерних вiдходiв на полiгонах i неупорядкованих звалищах. Економiчний ефект вiд впро-вадження розробки складе понад 3 млрд. грн. лише у буди вельшй галузi за рахунок еко-номи наповнювачiв.
Полiмеpнi вiдходи станов-лять близько 82% вщ об'ему уах вiдходiв споживання, що вивозять на пол^они 176437
ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, НАПОЛНЕННЫХ ПЕРЕРАБОТАННЫМИ ПОЛИМЕРНЫМИ ОТХОДАМИ 1Малышевская О.С., 2Гаркавый С.И.
1Ивано-Франковский национальный медицинский университет, г. Ивано-Франковск 2Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца МЗ Украины, г. Киев, Украина
Цель - провести эколого-гигиеническую оценку строительных материалов, изготовленных из цементных композиций, наполненных переработанными полимерными отходами. Материалы и методы исследования. Проведен анализ гигиенических свойств строительных материалов, изготовленных из цемент-но-песчаных композиций. Композиции наполнены механически переработанными полимерными отходами. Результаты инструментальных исследований, проведенных в натурных условиях в сертифицированных лабораторных центрах ДВНЗ «Ивано-Франковский национальный медицинский университет» с использованием оборудования и участием специалистов ГУ «Ивано-Франковский областной лабораторный центр МОЗ Украины» для НИР № 0117и004237, позволили установить влияние различных агрессивных сред на химическую деструкцию цементных композиций, наполненных полимерами. Исследования проводились с использованием отходов ПЭТФ, ПВХ и смеси ПЭ+ПП; шлако-порт-ландцемента; песка мытого; устройства для механической активации полимерных отходов; миксерного смесителя; весов лабораторных; химических реактивов и необходимого оборудования для проведения титрования. Расчеты проведены согласно СНиП 2. 03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии», ДСТУ 4079-2001 «Определение общего содержания хлоридов». Подготовку цементно-песчаной смеси и исследования физико-механических свойств образцов проводили по методикам стандартов EN 12390-5, EN 206-1. Результаты и их обсуждение. Результатами исследований установлено, что наименьшее коли-
чество продуктов деструкции выделяется из образцов изделий, наполненных ПЭТФ 2-8% от общей массы наполнителя, когда происходит резкое уменьшение массы образцов за счет вымывания СаО в условияхуглекислотной и расширительной коррозии, а также в дождевой и дистиллированной воде. Ускорение разрушения исследуемого образца отмечено в магнезиальной среде; ПВХ 2-6% происходит резкое уменьшение массы образцов в условиях всех смоделированных коррозионных сред, а также в дождевой и дистиллированной воде; смесью ПЭ + Пп, 0,25-1,2% в условиях всех смоделированных агрессивных сред, в дождевой и дистиллированной воде. Повышение устойчивости образцов цементных композиций, наполненных переработанными полимерами, в агрессивных средах, по нашему мнению, обусловлено появлением более плотного структурообразования с большим количеством низкоосновных гидросиликатов кальция и твердых растворов гидроалюмоси-ликатного состава.
Выводы и перспективы. Гигиеническими исследованиями установлено, что продуктом деструкции образцов цементно-песчаных композиций, наполненных полимерами, является смесь неорганического аморфного осадка, основную массу которого составляют СаО, Са(ОН)2, Са(НСО3)2 97,4-98,2% от общей массы осадка, а также Мд( ОН)2, А12( ОН)3. Образовавшиеся продукты деструкции являются нетоксичными, нерастворимыми или малорастворимыми простыми неорганическими соединениями, которые не оказывают отрицательного влияния на окружающую среду и человека. Основным направлением дальнейших научных исследований планируется изучение влияния на образование продуктов деструкции в агрессивных средах поверхностно-активных веществ, нанесение которых предусматривается на поверхность полимерных наполнителей для улучшения их сцепления с компонентами цементной матрицы.
Ключевые слова: коммунальная гигиена, переработка отходов, полимерные отходы, гигиеническая оценка.
4
© Малишевська О. С., Гаркавий С. I. СТАТТЯ, 2019.
45 Environment & Health № 1 2019
смiттeвозiв. Отже, за рк вико-ристання на 80% зменшиться обсяг забруднення довкiлля, який супроводжуе процес захоронення вiдходiв (збиран-ня, транспортування, розван-таження та укладання), що покращить санiтарно-гiгieнiчну, еколопчну й епiдемiчну ситуа-цiю та рiвень захворюваностi населення у межах впливу полкошв та мюць тимчасового накопичення побутових вщхо-дiв i зменшить обслуговуючий автопарк на 140830 одиниць технки до 35607 смiттeвозiв, тобто у 5 разiв [2].
Впровадження результатiв науково-практичних дослщ-жень дозволить практично реалiзувати концепцiю Закону УкраТни «Про основнi засади (стратегiю) державноТ еколо-гiчноТ полiтики УкраТни на перюд до 2020 року», Закону УкраТни «Про упаковку та вщ-ходи упаковки». Забезпечити виконання вимог ратифкова-них УкраТною Директив 94/ 62/еС «Про упаковку та вщхо-ди вiд упаковки»; 2000/76^Е «Про спалювання вiдходiв» 75/442/6ЕС «Про вщходи» 2006/12/еС «Про вщходи» 1999/31/бС «Про вiдходи рам-кова»; 2008/98/еС «Про захоронення вiдходiв»; 91/689/ 6ЕС «Про небезпечнi вщходи»; 99/61/6С «Про всеохоплююче запобiгання забрудненню та його контроль»; 2008/99/6С «Про охорону навколишнього природного середовища та кримшальну вщповщаль-нiсть»; 2000/76/еС «Про спалювання вiдходiв»; 2004/12/ ВС «Про упаковку та вщходи вiд упаковки»; 2010/75/6С «Про промисловi викиди (ком-плексне попередження за-бруднення та контроль)».
Аналiз л^ературних даних та постановка проблеми. Св^о-вою науковою спiльнотою доведено, що мехашчна пере-робка полiмерних вiдходiв
виключае деструктивнi змiни у полiмерах, у зв'язку з чим уне-можливлюеться утворення шкiдливих, високотоксичних речовин з подразнювальною, канцерогенною та мутагенною дieю, яке спостеркаеться у процесi використання iнших методiв переробки полiмерiв [3-7]. Окрiм цього, саме мехашчна переробка полiмерних вiдходiв е найменш ресурсо-витратним способом Тх утили зацiТ. Нами проведено низку устшних експериментальних дослщжень, якi пiдтверджують можливiсть застосування ме-ханiчно перероблених пол^ мерних вiдходiв в якостi напов-нювачiв до цементно-пiщаних композицiй [8]. Тому наступ-ним кроком запланованих дослiджень е гiгieнiчна оцiнка створених нами композицм з метою встановлення безпеки Тх для людини i довкiлля.
Мета. Проведення еколого-гiгieнiчноТ оцiнки будiвельних матерiалiв, виготовлених iз цементних композицiй, напов-нених переробленими пол^ мерними вiдходами.
Матерiали та методи до-слiдження. Проведено аналiз гiгieнiчних властивостей поли мервмюних будiвельних мате-рiалiв, виготовлених iз цемент-но-пiщаних композицiй, напов-нених переробленими полiмер-ними вiдходами, у натурних умовах сертифкованими лабо-раторними центрами ДВНЗ «1вано-Франювський нацю-нальний медичний ушверси-тет» з залученням фахiвцiв ДУ «1вано-Франювський обласний лабораторний центр МОЗ УкраТни». Встановлено вплив рiз-них агресивних середовищ на Тх хiмiчну деструкцiю.
Дослiдження проводилися з використанням вiдходiв полiе-тилентетрфталат (ПЕТФ) - пля-шок, полiвiнiлхлориду (ПВХ) та сумш полiетилену i полтрот-лену (ПЕ + ПП); шлако-порт-ландцементу (ШПЦ) М-400 lвано-Франкiвського цементного заводу; пюку митого рiч-кового фракцiТ 0,5-1,0 мм; шредера - смужкорiзу; шабле-видного рiзака для паперу; пристрою для мехашчно'Т акти-вацiТ полiмерних вiдходiв; мк-серного змiшувача; вагiв лабо-раторних 4 класу точностi ТВЕ-0,3-0,005; хiмiчних реактивiв та необхiдного обладнання для проведення титрування; форм для виготовлення зразюв згщ-
но EN 12390-1.
Розрахунки проведено зпдно з СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»[9], ДСТУ 4079-2001 «Визначення загального вмюту хлоридiв» та методик, наведе-них у джерелах [10-12]. Подготовку цементно-пiщаноТ су-мiшi та дослщження фiзико-механiчних властивостей виготовлених зразюв проводили за методиками стандар^в EN 12390-5 i EN 206-1 [13, 14].
Вiдходи нарiзали на елек-тричному шредерi - смужкори зi з такими розмiрами фракцiТ: ширина - 1,0-2,5 мм, довжина - 10-15 мм. За довжиною смужки нарiзали рiзаком для паперу. ^сля цього Тх мехашч-но активували у створеному нами пристроТ вiдповiдно до запатентовано! методики [15] i одержали вихщ волокнисто-розшарованого шорсткувато-го матерiалу у межах 99,6%.
Зпдно з методикою пщгото-ваш полiмернi вiдходи додавали до сухоТ сумiшi iз пюку та цементу такого складу: пюок -цемент - вода (3:1:0,4) -перероблений мехашчним шляхом полiмерний наповню-вач (ПЕТФ, ПЕ+ПП, ПВХ) 0,2519%, вiд загальноТ маси пюку (з кроком 0,25-1%). Контрольна сумш складалась iз цементу (500 г), пюку (1500 г), води (250 мл). Сумш переми шували змiшувачем i, не при-пиняючи процесу, додавали воду. ^сля цього сумiш пере-мiшували, залишали на 5 хви-лин i знову перемiшували для зпобiгання передчасного схоп-лення сумiшi. Потiм сумш укладали шарами у створенi для цього спещальш форми розмiром 30 х 30 х 30 мм, ущтьнювали металевим стриж-нем i пiддавали вiбрацiТ.
Для визначення втрати мщ-ностi зразюв, наповнених рiз-ними типами та кшькютю поли мерних вiдходiв, пщ дieю рiз-них видiв корозп ми змоделю-вали три типи водних агресив-них середовищ та два порiв-няльнi: карбонатне - 10% роз-чин Н2С03; магнезiальне -10% розчин МдС12; розширю-вальне - 10% розчин Na2S04; дистильована вода; дощова вода.
Дослщжуваш зразки занурю-вали на 28 дiб в eмностi з роз-чинами. Втрата iонiв Са2+ шляхом титрування розчину сере-довища фiксувалася кожнi 3
№ 1 2019 Еоттошит & Нелмн 46
ECOLOGICAL-AND-HYGIENIC ESTIMATION OF CEMENT COMPOSITIONS FILLED WITH RECYCLED POLYMERIC WASTE 1Malyshevska O.S., 2Harkavyi S.I.
1Ivano-Frankivsk National Medical University, 2National O.O. Bohomolets Medical University, Kyiv
Objective: We conducted ecological-and-hygienic assessment of the building materials made of cement compositions filled with recycled polymer waste.
Materials and methods: We used building materials made of cement-sand compositions filled with mechanically recycled polymer waste. The data of the instrumental research were obtained by the specialists and with the equipment of the Ivano-Frankivsk Region Laboratory Centre, MPHU for the research work N 0117U004237 under field conditions at the certified laboratory^ centres of Ivano-Frankivsk National Medical University. Those data determined the impact of various aggressive media on the chemical destruction of the cement compositions filled with polymers. The investigations were carried out with the application of PET waste, PCH, and PE + PP mixtures; slag Portland cement; washed sand; device for mechanical activation of polymer waste; homo-mixer; laboratory balance; chemical reagents, and equipment for titration. The calculations were carried out according to SanNR 2.03.1185 «Protection of building structures from corrosion», SSU 4079-2001 «Determination of total chloride content». The preparation of the cement-sand mixture and the study of physical-and-mechanical properties of the samples were made according to the standards EN 12390-5 and EN 206-1. Results and discussion: The results of the research showed that the smallest amount of the destruction products was extracted from the sam-
ples filled with PET (2-8% of the total weight of the filler^) when there was a sharp decrease in the mass loss in samples due to the washing of CaO under conditions of carbon dioxide and extensible corrosion and as well as in rain and distilled water. Acceleration of the destruction of studied sample was noted in the magnesian medium; with PVC-6%, there is a sharp decrease in the mass loss of the samples under conditions of all simulated corrosive media, as well as in rain and distilled water; with PE + PP mixture 0.25-1.25%, under conditions of all simulated aggressive media and in rain and distilled water. In our opinion, an increase in the stability of samples of cement compositions, filled with recycled polymers in aggressive media, is due to the formation of more dense structure with a large amount of low basic calcium hydrosilicates and solid solutions of hydroalumosilicate composition. Conclusions and prospects: Hygienic investigations have shown that the product of destruction of the samples of cement-sand compositions, filled with polymers, is a mixture of inorganic amorphous sediment, its main mass consists of CaO, Ca(OH)2, Ca(HC03)2 97.4-98.2% of the total mass sediment, Mg(OH)2, Al2(OH)3. Formed products of destruction are non-toxic insoluble or slightly soluble simple inorganic compounds that do not affect adversely the environment and human being. A study of the impact of the destruction products' formation in the aggressive media of the surfactants, applied on the surface of polymer fillers to improve their adhesion to the components of the cement matrix, will be the main direction of the subsequent research.
Keywords: municipal hygiene, waste recycling, polymer waste, hygienic estimation.
доби. Пюля 28 дiб зразки про-мивали дистильованою водою i зважували. Таким чином була остаточно зафксована кшькю-на втрата маси зразка.
Для дослщження стшкосл зразюв до кислотно! корозп використовували метод тит-рування, заснований на закон е^валенлв. Коли розчин вщомо! концентрацп додають в шший розчин до завершен-ня хiмiчноТ реакцп мiж розчи-неними у них речовинами, така операщя називаеться титруванням. Момент титру-вання, в який досягаеться стехюметрична е^валент-нють поеднуваних речовин, називаеться точкою е^ва-лентност титрування. Для !! встановлення пщ час прове-дення кислотно-основного титрування використовують оргашчш барвники кислотно-основш шдикатори - фенолф-талеТн, який е безбарвним у кислому розчин та стае мали-новим в основному.
Для проведення дослщження зразки у формi куба з гранями 3 см (об'емом 27 см3) умщува-
47 Environment & Health №
ли в емнють 200 мл, заливали 150 мл розчину кислоти (10% HCl, 10% H2SO4, 10% HNO3, 10% Н3РО4).
Концентрацю кислоти виз-начали за формулою 1: а=Д V- 0.0028-[250-5(n-1)/5]/F, (1)
де а - кшькють СаО, яка перей-шла у розчин, г/м2; V - об'ем 0,1 Н розчину NaOH, витраче-ного на титрування розчину, мл; 0,0028 - кшькють СаО, е^валентна 1 мл 0,1 Н розчину NaOH; n - тривалють вилуго-вування на добу; F - площа по-верхш зразка, м2.
Проводили графiчну обробку експериментальних даних шляхом побудови залежност а = f (n).
Для дослщження кшетики вилуговування теж використовували метод титрування, описаний вище.
За змЫою концентраци соля-ноТ кислоти визначали кшькють СаО, що перейшла iз цементного каменя у розчин, яку роз-раховували за формулою: а=ДV-0.0028-[250-5 (n-1)/5]/F, (2)
1 2019
де а - кшькють СаО, що перейшла у розчин, г/м2; V - об'ем 0,1 Н розчину кОн, витрачено-го на титрування розчину, мл; 0,0028 - кшькють СаО, е^ва-лентну 1 мл 0, l Н розчину КОН; n - тривалють вилуговування на добу; F - площа поверхш зразка, м2.
Проводилася графiчна об-робка експериментальних даних шляхом побудови залеж-ност a = f (n).
Гравiметричний (ваговий) метод дослщження застосову-вався паралельно з методом титрування для визначення корозшноТ стмкост зразюв цементно-тщаних сумшей у рiзних агресивних середови-щах i полягав у вимiрюваннi втрати маси зразка на елек-тронних вагах до i тсля пере-бування в агресивному сере-довищi залежно вщ часу.
Результати дослщжень та ïx обговорення. Дослщжувалися деструктивы змши та втрата маси у зразках, виготовлених iз цементних композицм, напов-нених переробленими пол^ мерними вщходами, тсля
о со
сумшшю iз ПЕ + ПП; збтьшуе магнезiапьну корозiю для зраз-юв наповнених ПЕТФ.
З рисунка 1 видно, що за кiпькостi доданого ПЕТФ на-повнювача до цементних ком-позицм вiд 2% до 8% вщбува-еться рiзке зменшення втрати маси зразкiв за рахунок вими-вання СаО в умовах вуглекис-лотноТ та розширювальноТ ко-розií, а також у дощовм i дис-типьованiй водах. 3i збшьшен-ням кiпькостi наповнювача вщ-буваеться незначне збшьшен-ня втрати маси зразюв, однак вони не досягають значень контрольноТ сумшк Для зраз-кiв, наповнених ПЕТФ, в умовах магнезiального середовища зафксовано корозiйну втрату маси зразкiв, що пришвидшу-еться зi збiпьшенням ктькост доданих ПЕТФ.
З рисунка 2 видно, що за ктькост доданого ПвХ наповнювача у цементы композици вiд 2% до 6% теж вщбуваеться Рисунок 1
Вплив ктькост доданих ПЕТФ наповнювачiв на корозшну втрату маси 3pa3KiB за 28 дiб для рiзних агресивних середовищ
у 14 12 10 8 6 4 2 0
застосування розробленоТ технологи переробки, рiзних видiв та рiзноТ кiпькостi доданих вщ-ходiв.
Результатами доспiджень встановлено, що збшьшення кiпькостi доспiджуваних поли мерних вiдходiв, доданих у цементнi композицií, зменшуе вуглекислотну та розширю-вальну корозiю виробiв для уах видiв попiмерного наповнювача; магнезiальну - для зразкiв, наповнених вщходами ПВХ та
0
1
'со о ср о
>1
СС CQ
ЙФ
со
со
© © © © © © © © © © © © © © -в © © © © ©
с с с с а с с с с с с с с с с с с с с
NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP VP VP VP
CN LO со со 01 о CN о CN со LO СО со
■ у 10% розчиы H2CO3 ' у 10% розчин Na2SO4 у дощовiй водi
-у 10% розчинi MgCl2 у дистилБований водi
Рисунок 2
Вплив кшькост доданих ПВХ наповнювачiв на корозшну втрату маси зразкiв за 28 дiб для рiзних агресивних середовищ
рiзке зменшення маси зразюв за рахунок вимивання СаО пщ дiею змодельованих корозiй-них середовищ, а також у дощовм i дистипьованiй водi. 3i збшьшенням кiпькостi наповнювача вiд 7% до 16% мае мюце незначне збшьшення втрати маси зразюв порiвняно з контрольними.
З рисунка 3 видно, що за кiпькостi доданого ПЕ+ПП наповнювача у цементы композици вщ 0,25% до 1,25% вщбу-ваеться також рiзке зменшення втрати маси зразюв за рахунок вимивання СаО в умовах змодельованих агресивних середовищ та у дощовм i дистильо-ванiй водк 3i збiпьшенням кть-костi наповнювача спостерка-еться незначна втрата маси зразкiв для магнезiапьноí та розширювальноТ корозш по-рiвняно з контрольними.
Вщомо, що структура зразюв iз цементно-пiщаних компози-цiй складена хаотично розта-шованими дрiбно- та крупно-пористими агпомерацiями вщ-критого типу. Таю композици добре вбирають та пропус-кають крiзь себе воду, взаемо-дiють з розчиненими у водi сполуками, тому для них харак-терним е вимивання в агресив-них середовищах розчинних сполук, представлених юнами Са+.
На нашу думку, поясненням пiдвищення стiйкостi зразкiв iз цементних композицм, наповнених переробленими попiме-рами, в агресивних середови-щах та зменшення втрати Тх-ньоТ маси е поява особливого структуроутворення - цементного каменя, що зафксовано низкою проведених мкроско-тчних та рентгенiвських до-спiджень. Структуроутворення характеризуеться бiпьшою щть-нiстю зi значною кiпькiстю низькоосновних гщросилка^в капьцiю та твердих розчишв гiдроапюмосипiкатного складу.
Ui особпивостi цементноТ матрицi пояснюють ТТ високу корозмну стiйкiсть у водних середовищах, для яких харак-тернi критичш значення рН лужного i кислотного характеру та Тхньою стабiпьнiстю у часк
Тому цементнi композицií, наповнеш попiмерними вщхо-дами, можна рекомендувати для застосування у рiзних агресивних середовищах, на-приклад □ для облаштування канали
зацмних мереж для вщведення ст1чних вод, улаштування вщ-ст1Иник1в для вид1лення 1з ст1ч-них вод завислих речовин;
□ для створення екрашв, як1 перешкоджають розповсюд-женню х1м1чно-агресивних, високотоксичних речовин та Т'хшх в1дход1в;
□ для екранування шламо-сховищ, резервуар1в нафто-продукт1в, г1дрозатвор1в;
□ для основи пщ пол1гони твердих побутових, рщких I твердих токсичних вщход1в;
□ для зведення дамб водо-сховищ;
□ для улаштування дорож-нього покриття автомоб1льних дор1г, як1 експлуатуються п1д д1ею агресивних речовин тощо.
Пг1ен1чними досл1дженнями встановлено, що продуктом деструкцп зразк1в цементно-тщаних композиц1И, наповне-них пол1мерами, е сум1ш не-орган1чного аморфного осаду, основну масу якого складають СаО+Са(ОН)2+Са(НСО3)2 в1д 97,4% до 98,2% в1д загальноТ к1лькост1 осаду, шше -Мд(ОН)2, А12(ОН)3. Утворюван1 продукти деструкцп е неток-сичними, нерозчинними або малорозчинними простими неоргашчними сполуками, що не справляють негативного впливу на довкшля та людину.
Висновки та перспективи подальших дослiджень. На п1дстав1 отриманих результат1в проведених г1г1ен1чних дослщ-жень зразк1в цементно-п1ща-них сум1шеИ, наповнених р1з-ними видами пол1мерних вщ-ход1в, встановлено:
□ продукти руИнування це-ментно-п1щаних зразк1в представлен! неоргашчним аморф-ним осадом, основну масу якого складають СаО+ Са(ОН)2+Са(НСО3)2 в1д 97,4% до 98,2% в1д загальноТ к1лькост1 осаду, шше - Мд(ОН)2, А12(ОН)3. ДаниИ осад представлениИ нетоксичними, нероз-чинними або малорозчинними простими неоргашчними спо-луками, що не чинять негативного впливу на довкшля та людину;
□ у зразках цементно-тща-них композицм, наповнених ПЕТФ вщ 2% до 8% в1д загальноТ маси наповнювача, вщбу-ваеться р1зке зменшення втра-ти маси зразюв за рахунок вимивання СаО в умовах вугле-кислотноТ та розширювальноТ
49 Еоттошит & Нклми № 1 2019
корози, а також у дощов1И I дис-тильован1И водах. З1 збшьшен-ням к1лькост1 наповнювача вщ-буваеться незначне збшьшен-ня втрати маси зразюв, однак вони не досягають значень контрольноТ сум1ш1. В умовах магнез1альноТ короз1Т зафксо-вано корозмну втрату маси зразк1в, що пришвидшуеться з1 зб1льшенням к1лькост1 доданих ПЕТФ;
□ у зразках цементно-пща-них композицш, наповнених ПВХ вщ 2% до 6% вщ загальноТ маси наповнювача, вщбуваеть-ся р1зке зменшення втрати маси зразк1в за рахунок вимивання СаО в умовах змодель-ованих корозмних середовищ, а також у дощов1И I дистильо-ван1И вод1. З| збшьшенням кшь-кост1 наповнювача у склад1 цементно-п1щаноТ композиц1Т' в1д 7% до 16% спостер1гаеться незначне зб1льшення втрати маси зразюв пор1вняно з конт-рольними;
□ у зразках цементно-пща-них композицм, наповнених сум1шшю ПЕ+ПП вщ 0,25% до 1,25% вщ загальноТ маси наповнювача, вщбуваеться р1зке зменшення втрати маси зразюв за рахунок вимивання СаО в умовах змодельованих агре-сивних середовищ та у дощов1И I дистильован1И водах. З1 збшьшенням кшькост наповнювача у склад1 цементно-пщаноТ ком-позиц1Т мае мюце незначне зб1льшення втрати маси зразюв для магнез1ально'Т та розширю-вальноТ короз1И, яке е значно меншим за втрату маси у конт-
Рисунок 3
Вплив кшькост доданих ПЕ+ПП наповнювачiв на корозiйну втрату маси зразмв за 28 дiб для рiзних агресивних середовищ
рольн1И груп1 зразк1в.
□ п1двищення ст1Икост1 зраз-к1в буд1вельного матер1алу 1з цементних композицм, наповнених переробленими пол1ме-рами, в агресивних середови-щах та зменшення втрати Тх маси зумовлене появою особливого структуроутворення -цементного каменя, що зафк-совано низкою проведених мкроскотчних та рентгешвсь-ких досл1джень. Структуроутворення характеризуеться бшьшою щ1льн1стю з1 значною к1льк1стю низькоосновних пд-росилкат1в кальц1ю та твердих розчин1в гщроалюмосилкатно-го складу.
Основним напрямком по-дальших наукових дослщжень буде вивчення впливу на утво-рення продукт1в розпаду в агресивних середовищах по-верхнево-активних речовин, нанесення яких передбачаеть-ся на поверхню пол1мерних наповнювач1в для покращання Тх зчеплення з компонентами цементноТ матриц!.
0
1
>5
'т
о а о
>1
СС т
* о
V ч
ф
■ ср
ф
о о со
со р
со
\ \
со
со а
со
с С с С С С С С С С С с С с С С С С С С
и г Г г Г Г Г Г г Г Г Г Г Г г г г Г г Г Г Г
н ь + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
л о а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а
р чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО чО
т % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % %
н К) К) К) 0 К) К) К) с ■> К) К) К) с ■> К) К) К) С > К) К) К) с ■> К)
о О Ь- Ь- <4 00 00 1Л
О О 1 1 С) и)
- у 10% розчин1 Н2СОз - у 10% розчин1 Na2sO4 " у дощов1И вод1
■ у 10% розчин1 МдС12 •у дистильован1И вод1
Л1ТЕРАТУРА
1. Информационно-аналитическое агентство рынка стройматериалов Personal Analytical Unit. Режим доступа : https://pau.prom. ua
2. Довктля УкраТни за 2016 рк: стат. зб. КиТв : Держ. служба статистики УкраТни, 2017. 242 с. URL : http://www.ukr-stat.gov. ua/operativ/opera-tiv2013/ibd/ovb/ovbu/ovb201 8_u_ok.htm
3. Zander N.E., Gillan M., Sweetser D. Composite Fibers from Recycled Plastics Using Melt Centrifugal Spinning. Meterials (Basel). 2017. 10 (9). E1044. https://doi:
10.3390/ma 10091044.
4. Khan W.S., Asmatulu R., Davuluri S., Dandin V. K. Improving the economic values of the recycled plastics using nanotechnology associated studies. J. Mater. Sci. Technol. 2014. Vol. 30.
P. 854-859.
5. Lei Gu, Togay Ozbakkaloglu Use of recycled plastics in concrete: A critical review. Waste Management. 2016. Vol. 51.
P. 19-42. https://doi.org /10.1016/j.was-man.2016.03.005
6. Sharma R., Bansal P. P. Use of different forms of waste plastic in concrete - A review. Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 112. P. 473-482. https://doi. org/10.1016/j.jclepr o.2015.08.042.
7. Md. Jahidul Islam, Md. Salamah Meherier, A.K. M. Rakinul Islam. Effects of waste PET as coarse aggregate on the fresh and harden properties of concrete. Construction and Building Materials. 2016.
Vol. 125. P. 946-651. https://doi.org/10.1016/j.con-buildmat.2016.08.128.
8. Malyshevska O.S. Ecological and Hygienic Characteristics of Main Methods of Processing of Polymeric
Domestic Waste. Modern Scientific Researches. 2018. № 5, Part 1. Р. 100-111. URL : https://www. sworld. com. ua/msr /msr5-1.pdf
9. Защита строительных конструкций от коррозии : СНиП 2.03.11-85. Утв. Госстрой СССР Москва : Госстрой СССР, 1996. 56 с.
10. Визначення загального вмюту хлоридiв. Титрування штратом ср^ла з застосуван-ням хромату як Ыдикатора (метод Мора) : ДСТУ 40792001. К. : Держстандарт УкраТни, 2002. 6 с.
11. Лещинский М.Ю. Испытание бетона: справочное пособие. М. : Стройиздат,
1980. 360 с.
12. Горшков В.С., Тима-шев В.В., Савельев В. Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М. : Высшая школа,
1981. 334 с.
13. EN 206-1 Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity. June 2013.
14. BS EN 12390-5:2009. Testing hardened concrete Part 5: Flexural strength of test specimens. April 2009.
15. Патент № 110282 МПК В29В 17/00, В03В 9/06. Споаб переробки вiдходiв пляшок полiетилентетрефталату (ПЕТФ) / О.С. Малишевська, О.Д. Мельник (UA). Бюл. № 23, 10.12.2015.
REFERENCES
1. Informatsionno-analitich-eskoe agenstvo rynka stroimate-rialov Personal Analytical Unit [Information-and-analytical agency of building materials market]. URL : https://pau. prom.ua (in Russian)
2. Dovkillia Ukrainy za 2016 rik : stat. zbirn. [Environment of Ukraine for 2016: statistical collection]. Kyiv ; 2017 : 242 p. URL: http://www.ukrstat.
gov. ua/operativ/operativ2013/ib d/ovb/ovb_u/ovb_2018_u_ok.ht m (in Ukrainian).
3. Zander N.E., Gillan M. and Sweetser D. Meterials (Basel). 2017 ; 10 (9) :
E1044. https://doi: 10.3390/ma 10091044.
4. Khan W.S., Asmatulu R., Davuluri S. and Dandin V. K. J. Mater. Sci. Technol. 2014. Vol. 30. P. 854-859.
5. Lei Gu and Togay Ozbakkaloglu . Waste Management. 2016 ; 51 : 19-42.
https://doi.org/10.1016/j.was-man.2016.03.005
6. Sharma R. and Bansal PP Journal of Cleaner Production. 2016 ; 112 : 473-482. https://doi.Org/10.1016/j.jclepro. 2015.08.042.
7. Md. Jahidul Islam, Md. Salamah Meherier, A.K. M. Rakinul Islam. Construction and Building Materials. 2016 ; 125 : 946-651. https://doi.org/ 10.1016/j.conbuild-mat.2016.08.128.
8. Malyshevska O.S. Modern Scientific Researches. 2018 ; 5 ; Part 1 : 100-111. URL : https://www.sworld.com.ua/msr /msr5-1.pdf
9. Zashchita sroitelnykh konstruktsii ot korrozii : SNiP 2.03.11-85. [Protection of Building Structures Against Corrosion]. Moscow : Gosstroy SSSR ; 1996 : 56 p. in Russian)
10. Vyznachennia zahalnoho vmistu khlorydiv. Tytruvannia nitratom sribla iz zastosuvanni-am khromatu yak indykatora (metod Mora) [Determination of Total Content of Chlorides. Titration with Silver Nitrate with the Use of Chromate as an Indicator (the Mora Method]. Kyiv : Derzhstandart Ukrainy ; 2002 : 6 p.
(in Ukrainian)
11. Leshchinskiy M.Yu. Ispytanie betona : spravochnoe posobie [Testing Concrete : A Handbook]. Moscow : Stroyizdat ; 1980 : 360 p. (in Russian).
12. Gorshkov V.S., Tima-shev V.V. and Savelev V.G. Metody fiziko-khimicheskogo analiza viazhushchikh veshch-estv [Methods of Physico-Chemical Analysis of Binders]. Moscow : Vysshaya shkola ; 1981: 334 p. (in Russian)
13. EN 206-1 Concrete - Part 1: Specification, Performance, Production and Conformity. June 2013.
14. BS EN 12390-5:2009. Testing Hardened Concrete Part 5: Flexural Strength of Test Specimens. April 2009.
15. Malyshevska O.S. and Melnyk O.D. Pat. № 110282 (UA) IPC B29B 17/00, B03B 9/06. Sposib pererobky vidkho-div pliashok polyethylene terephthalate (PET) [Method of the Recycling of Polyethylene Terephthalate (PET) Bottles]. Published 10.12.2015; Bull.
№ 23
Hagrnwna go pegaKW 17.09.2018
