Учёные Донского государственного технического университета (ДГТУ), работая в составе международной группы исследователей, выявили, что включение кусочков использованных шин в бетонную смесь способно повысить её прочностные характеристики. Такой способ переработки автомобильных покрышек поможет уменьшить экологическую нагрузку и сократит площадь свалок отходов.
Опубликованные в журнале Polymers результаты подтверждают, что, по информации Российского экологического оператора, всего лишь от 5 до 10 процентов переработанного шинного материала повторно применяется при изготовлении новых покрышек.
Использованную резину применяют для создания сантехнических изделий, покрытий для полов, элементов дренажа и асфальтобетонных смесей, однако производство таких изделий обычно требует значительных затрат труда и ресурсов, отмечают специалисты ДГТУ. Для решения этой задачи учёные из России, Азербайджана и Турции предложили иной способ переработки отработанных шин.
Резиновая крошка и металлическая арматура из покрышек могут внедряться в состав специальных видов бетона. По словам Сергея Стельмаха, руководителя кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ, улучшение прочности достигается путем добавления частиц резинового наполнителя определённого размера вместе с небольшим количеством стальных волокон.
При правильном соотношении таких компонентов бетон приобретает прирост прочностных показателей примерно на шесть процентов, уточнил эксперт. Увеличение прочности обусловлено дополнительным армирующим воздействием металлических волокон, извлечённых из шин.
Однако превышение оптимальной дозы этих добавок приводит к ослаблению укрепляющего эффекта, подчеркнули в ДГТУ. На данный момент при использовании резиновых компонентов в бетонных смесях применяются специальные химические добавки, но проведённые исследования показали, что улучшение характеристик материала возможно и без их применения, заявили в университете.
Для предсказания механических свойств такого бетона разработчики из международной научной команды создали нейронную сеть, основанную на широком наборе данных о различных составах с резиновыми и металлическими включениями.
Подобные вычисления необходимы для грамотного проектирования строительных объектов и сооружений, пояснили в университете. В дальнейшем коллектив учёных планирует продолжить исследования по фундаментальным и практическим аспектам добавления переработанных шин в бетон, а также вопросами повышения эффективности взаимодействия различных компонентов материала.