CC BY
0
УДК 674.817
К ВОПРОСУ ЭКОЛОГИЧНОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БУМАЖНОЙ ПРОДУКЦИИ
А.И. Криворотова, В.Д. Эскин, А.Е. Тюменцева, А.Ю. Лопатин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: tkmkai@mail.ru
В работе представлены исследования вопроса экологичности композиционных строительных материалов на основе отходов переработки бумажной продукции.
Ключевые слова: композиционный материал, бумага, экологичность, строительство, отходы.
ON THE ISSUE OF ENVIRONMENTAL FRIENDLINESS OF COMPOSITE BUILDING
MATERIALS BASED ON PAPER PRODUCTS
A.I. Krivorotova, V.D. Eskin, A.E. Tyumentseva, A.Yu. Lopatin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: tkmkai@mail.ru
The paper presents research on the environmental friendliness of composite building materials based on waste paper products processing.
Keywords: composite material, paper, environmental friendliness, construction, waste.
В современной реальности с каждым годом все острее становятся вопросы, касающиеся бережного природопользования и экологической чистоты потребляемой продукции. На первый взгляд между этими понятия отсутствует прямая взаимосвязь. Однако, если рассматривать природу как источник экологической безопасности нашей жизни, бережное природопользование становится неотъемлемой частью нашей жизни. Производство и изготовление качественной, экологически чистой продукции возможно не только из сырья первичной обработки, но и при повторной ее переработке. Особое внимание уделяется натуральности составов окружающих нас предметов. Экологически чистые строительные материалы пользуются стабильным повышенным спросом, несмотря на постоянно расширяющийся ассортимент.
В данной работе представлены результаты исследования изменения компонентного состава цементно-волокнистых плит. Изготовленные на основе цемента, асбестовых волокон, и воды цементно-волокнистые плиты обладают целым рядом достоинств, которые обуславливают широкий спектр их применения в строительной отрасли в зависимости от плотности, эксплуатационных характеристик, форм и размеров. Тем не менее традиционно используемые для производства плит асбестовые волокна относятся к канцерогенным материалам, в связи с чем, поиск доступного заменяющего сырьевого ресурса ведется постоянно [1-3].
Разработка альтернативных составов цементно-волокнистых плит основывается на поиске сырьевого материала, обладающего экологической безопасностью, невысокой стоимостью и
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2
обеспечивающего высокие физико-механические свойства. Целлюлозные волокна вторичной переработки соответствуют предъявляемым требованиям. К целлюлозным волокнам вторичной переработки в работе предлагается отнести любые бумажные отходы, имеющие различную плотность и состав. Следует учесть, что часть таких отходов достаточно тяжело поддается вторичной переработке. Например, отходы мелованной бумаги, используемой в производстве каталогов, буклетов, глянцевых журналов и других изданий, для которых важна яркость красок и презентабельный внешний вид. Повышенная плотность мелованной бумаги, содержание в составе слоев мелования таких компонентов как: мел, каолин, двуокись титана, связующие вещества, казеин и полиакрилатный латекс, парафин, стерат кальция усложняют процесс вторичной переработки такой бумаги [4]. Тем не менее, сегодня культура потребления мелованной бумаги человеком подразумевает ее каждодневное использование и, соответственно, проблема переработки отходов такого потребления становится все более актуальной.
В табл. 1 приведены компонентные составы цементно-волокнистых плит, предназначенные для теплоизоляционного применения, на основе волокнистого наполнителя из измельченной мелованной бумаги.
Таблица 1
Компонентные составы исследуемых цементно-волокнистых материалов_
Состав Содержание компонента, %
Портландцемент Перлит Волокна целлюлозы Каолин Вода Пенообразователь
1 50 15 20 15 10 (сверх массы) 1/50 от массы воды
2 75 10 7,5 7,5 15 (сверх массы) 1/50 от массы воды
В стандартных компонентных составах цементно-волокнистых плит содержатся специальные минеральные добавки, придающие им специальные свойства или активизирующие процесс твердения вяжущего. В составах для мелования бумаги содержатся некоторые из применяемых минеральных добавок и, следовательно, часть из них при вторичном измельчении переходит в состав цементно-волокнистой смеси и способствует изменению свойств плит. Таким образом, использование вторичных отходов измельченной мелованной бумаги в качестве наполнителя материалов на основе цементных вяжущих позволит не только придать материалам хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства, легкость, но и повысить показатели влагостойкости, уменьшив количество специально вводимых добавок.
По стандартным методикам были изготовлены образцы теплоизоляционных плит с последующим их испытанием на основные эксплуатационные свойства. Показатели прочности на сжатие, модуля упругости, относительной деформации, морозостойкости образцов соответствовали стандартам. Коэффициент теплопроводности изготовленных образцов также соответствовал требованиям стандарта и составил соответственно: для состава №1 - 0,08 Вт/м°С; для состава №2 - 0,13 Вт/м°С; для образца на основе асбестовых волокон - 0,12 Вт/м°С. Состав №1, содержащий большее количество целлюлозных волокон из отходов мелованной бумаги имеет более низкий показатель теплопроводности, в том числе и в сравнении с образцом, изготовленным по стандартной технологии. Таким образом, в результате проведенных исследований можно сделать вывод о целесообразности использования отходов мелованной бумаги в производстве цементно-волокнистых композитов.
Библиографические ссылки
1. Соломатов В. Полиструктурная теория и эффективные технологии КСМ // Эффективные технологии композиционных строительных материалов. Ашхабад, 1985. С. 3-7.
2. Изотов В. С., Мухаметрахимов Р. Х., Сабитов Л. С. Цементно-волокнистый композиционный материал для фиброцементных плит // Строительные материалы. 2011. №5. С. 20-21.
3. Р. 3. Рахимов, А. К. Валнев, Н. 3. Муртазин Влияние химического и минералогического состава минеральных наполнителей и заполнителей на физико-химическую стойкость композиционных материалов на основе олигомеров // Работоспособность композиционных строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов : Межвуз. сб. / Казан. хим.-технол. ин-т им. С. М. Кирова ; Казань : Казан. инж.-строит. ин-т, 1982. - С.66
4. Анализ влияния химического состава кроющих суспензий на качество покрытия при производстве мелованных видов бумаг и картона / Мишурина О. А., Корниенко Н. Д., Жерякова К.В. и др. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. №5 (1). С. 26-28.
© Криворотова А.И., Эскин В.Д., Тюменцева А.Е., Лопатин А.Ю., 2022
