Конструкционно-теплоизоляционные композиции на основе отходов пенополиэтилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Произведена разработка конструкционно-теплоизоляционного материала с утилизацией одновременно двух техногенных материалов – фторангидрита (отхода производства плавиковой кислоты) и отхода производства пенополиэтилена. Показано, что сочетание этих двух отходов позволяет создать материал, имеющий при оптимальном расходе пенополиэтиленовой крошки 300 л/м3 прочность при сжатии 4,2 МПа, теплопроводность 0,131 Вт/(м·оС) при средней плотности 1560 кг/м3. Кроме того, учитывая наличие в составе материала своеобразного демпфера в виде пенополиэтилена, изделия приобретают повышенную морозостойкость в конструкциях зданий. Применение данного материала позволит повысить пожаробезопасность строительных конструкций, улучшить их паро- и газопроницаемость, снизить стоимость производства и одновременно решить проблемы утилизации фторангидрита и отходов производства пенополиэтилена.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. И. Яковлев

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Автор, ответственный за переписку.
Email: gyakov@istu.ru

д-р техн. наук, профессор

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

З. С. Ангелич

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: zarinasaidova@mail.ru

канд. техн. наук, доцент

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

А. Ф. Бурьянов

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: rga-service@mail.ru

д-р техн. наук, профессор

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

Ю. Н. Гинчицкая

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: yula_yuka@mail.ru

канд. техн. наук, доцент

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

В. М. Украинцева

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: venemara@mail.ru

магистр, аспирант

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

В. А. Юхнин

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: vlad.yuhnin@yandex.ru

студент

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

К. Ю. Быков

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: bykov6a@yandex.ru

студент

Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

А. В. Будаев

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

Email: 393-420@mail.ru

аспирант

Россия, 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В, стр. 1

Список литературы

  1. Shmoilov E.E., Fedotov M.Yu., Sharutin I.A., Ilyukhin R.V., Stepanov S.A., Panina N.N., Gurenchuk L.I., Kapyrin P.D., Kabantsev O.V., Kornev O. Polymer composites for external reinforcement of building structures // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2024. Vol. 20. No. 1, pp. 21–34. EDN: IVBBPJ. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-1-21-34
  2. Erofeev V.T., Kaznacheev S.V., Pankratova E.V., Seleznev V.A., Tyuryahina T.P. Physical and mechanical properties of pre-bound aggregate composites // Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022. Vol. 18. No. 5, pp. 399–406. EDN: TUIESN. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-5-399-406
  3. Тхо Ву.Д., Лам Т.В., Король Е.А., Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А. Теплоизоляционные свойства эффективных легких бетонов для трехслойных ограждающих покрытий зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 5. С. 36–44. EDN: THQLDP. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2020.05.36-44
  4. Ежов В.С., Семичева Н.Е., Пахомова Е.Г., Поливанова Т.В. Технология утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов с получением строительных конструкций // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 2. С. 4–7. EDN: MFIABR. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-2-4-7
  5. Акимова А.С., Пикалов Е.С. Облицовочный композиционный материал на основе минерального отсева и полимерных отходов // Экология промышленного производства. 2024. № 3 (127). С. 2–7. EDN: NCERMT. https://doi.org/10.52190/2073-2589_2024_3_2
  6. Жуков А.Д., Тер-Закарян К.А., Бессонов И.В., Семенов В.С., Старостин А.В. Системы строительной изоляции с применением пенополиэтилена // Строительные материалы. 2018. № 9. С. 58–61. EDN: UZLDTD. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-763-9-58-61
  7. Biswas M., Bhaskarwar A.N. Utilization of polyethylene and polypropylene wastes in construction materials: conventional and foam concretes. In: Arya R.K., Verros G.D., Verma O.P., Hussain C.M. (eds). Waste to Wealth. Springer, Singapore. 2024, pp. 1251–1265. https://doi.org/10.1007/978-981-99-7552-5_56
  8. Ярцев В.П., Монастырев П.В., Мамонтов А.А., Мамонтов С.А. Долговечные теплоизоляционные пенополистирольные слоистые изделия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 7 (751). С. 50–63. EDN: QQSTLT. https://doi.org/10.32683/0536-1052-2021-751-7-50-63
  9. Стешенко А.Б., Кудяков А.И., Иноземцев А.С., Иноземцев С.С. Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон для индивидуального монолитного жилищного строительства // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2024. Т. 16. № 4. С. 320–328. EDN: JDOTUK. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2024-16-4-320-328
  10. Ефимов Б.А., Ушаков А.Ю., Тякина А.М., Минаева А.М. Структура и теплофизические характеристики газонаполненных полимеров // Строительные материалы. 2022. № 11. С. 81–85. EDN: WLUBBR. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-81-85
  11. Perevozchikov A., Yakovlev G., Kodolov V. Polyethylene foam waste utilization for light-weight concrete production // International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials. 2000. Vol. 47. Iss. 1. 47, pp. 7–17. EDN: SMZYUI. https://doi.org/10.1080/00914030008033331
  12. Yavaş A., Kalkan Ş.O., Sütçü M., Gündüz L. Recycling waste polyethylene foam into fired clay bricks: A sustainable solution for lightweight and thermally efficient building materials // Construction and Building Materials. 2025. Vol. 473. 140967. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.140967
  13. Lyapidevskaya O., Rubtsov O., Bessonov I. Foam polyethylene made of recycled polyethylene. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1079. Ch. 3.042037. EDN: DHZJGC. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1079/4/042037
  14. Ramesh N.S. Polyethylene foam extrusion. Ch. 20. Handbook of industrial polyethylene and technology: definitive guide to manufacturing, properties, processing, applications and markets. 2016, pp. 603–636. https://doi.org/10.1002/9781119159797.ch20
  15. Thomas S., Ter-Zakaryan K.A., Zhukov A.D., Bessonov I.V. Modified polyethylene foams for insulation systems. Polymers. 2023. Vol. 15(20). 4104. EDN: EDTWDH. https://doi.org/10.3390/polym15204104

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Внешний вид: a – отходы пенополиэтилена; b – дробленый пенополиэтилен; c – размер пор в пенополиэтилене при увеличении 200×

Скачать (139KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Общий вид фторангидрита (a) и макроструктура фторангидритового порошка (b) при увеличении 200×

Скачать (215KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рентгенограмма фторангидрита

Скачать (84KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микроструктура кристаллогидратных новообразований во фторангидритовой матрице: игольчатые (a) и призматические (b) кристаллы двуводного гипса, (c) пакетные кристаллы двуводного гипса во фторангидритовой матрице

Скачать (242KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микроструктура кристаллогидратных столбчатых новообразований во фторангидритовой матрице: (a) – общий вид; (b) – пластинчатая структура двуводного гипса в столбчатых новообразованиях

Скачать (88KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Макроструктура скола теплоизоляционного материала на основе дробленых отходов пенополиэтилена и фторангидрита с содержпнием пенополиэтилена: a – 300 л/м3; b – 700 л/м3; c – фрагмент межфазного слоя в месте контакта фторангидритовой матрицы и дробленки пенополиэтилена при увеличении 50×

Скачать (158KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Образцы 100×100×80, сформованные с использованием фторангидритовой матрицы и дробленого пенополиэтилена

Скачать (82KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025