РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Есиркепбай Бейбарыс Қанатұлы
магистрант, Казахская головная архитектурно-строительная академия (МОК),
Республика Казахстан, г. Алматы
Естемесова Аксая Сансызбаевна
канд. техн. наук, ассоц. проф., Казахская головная архитектурно-строительная академия (МОК),
Республика Казахстан, г. Алматы
DEVELОPMENT ОF TECHNОLОGY FОR ОBTAINING EFFECTIVE DRY BUILDING MIXTURES BASED ОN PLANT WASTE
Yessirkepbay Beibarys Kanatuly
undergraduate, KazGAS (IОC),
Kazakhstan, Almaty
Aхауа Yestemessоva
Candidate оf Technical Sciences, Assоciate Prоfessоr, KazGASA (IОC),
Kazakhstan, Almaty
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрены способ получения эффективной сухой строительной смеси на основе отходов растительного происхождения, а также утилизация отходов льна и конопли.
ABSTRACT
This article discusses a method for obtaining an effective dry construction mixture based on waste of plant origin, as well as the disposal of flax and hemp waste.
Ключевые слова: отходы растительного происхождения, конопля, лён, вяжущие, сухие смеси, гипс, армирования.
Keywords: waste of plant origin, hemp, flax, binders, dry mixes, gypsum, reinforcement.
Введение
Разработка сухих строительных смесей на основе отходов растительного происхождения имеет несколько важных причин:
1.Экологические преимущества: Использование отходов растительного происхождения для производства строительных смесей способствует сокращению количества отходов и снижению нагрузки на окружающую среду. Это помогает сократить выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ, а также снижает риск загрязнения почвы и воды.
2.Экономические выгоды: использование отходов растительного происхождения для производства строительных смесей может снизить производственные затраты и снизить себестоимость конечного продукта. Кроме того, это может способствовать созданию новых рабочих мест и развитию новых секторов экономики.
3. Улучшение качества строительных материалов: сухие строительные смеси на основе растительных остатков могут обладать лучшими техническими характеристиками, чем традиционные строительные материалы. Они могут обладать высокой прочностью, устойчивостью к различным воздействиям и длительным сроком службы.
4. Расширение рынка сбыта продукции: разработка сухих смесей на основе растительных остатков может способствовать развитию новых рынков сбыта продукции и привлечению новых потребителей. Это может быть особенно важно для малых и средних предприятий, которые могут получить доступ к новым рынкам и повысить свою конкурентоспособность.
В целом, разработка сухих строительных смесей на основе отходов растительного происхождения является важной областью в развитии экологически устойчивой строительной отрасли.
Материалы и методы
Органические отходы – Стебли и листья содержат гликозид линамарина, около 20 фенолкарбоновых кислот (п-кумариновая, п-оксибензойная, феруловая, хлорогеновая, кофеилхинная и другие).
В оболочках семян найдены линокофеин, линоцинамарин, глюкозид линамарин и метиловый эфир Р-окси-р-метилглутаровой кислоты.
В химический состав отходов входят: 50,9 % углерода, 43 % кислорода, 6,4 % водорода, 0,1 % азота. [1, с. 3].
Таблица 1.
Показатели разрывной нагрузки и линейной плотности волокон конопляного
№ п/п |
Показатель |
Значение показателя |
1 |
Разрывная нагрузка одного волокна, гс |
42,0 |
2 |
Абсолютное разрывное удлинение, мм |
10,6 |
3 |
Относительное разрывное удлинение, % |
17,2 |
4 |
Линейная плотность, текс |
6,8 |
Вяжущее - Гипс строительный Г-5 Б II и Г-16 Б III
Таблица 2.
Свойства гипсового вяжущего
Тип гипса |
Формовочный |
Вид гипса |
Быстротвердеющий |
Степень помола гипса |
Тонкий |
Цвет |
Белый |
Состав β-полугидрат Цвет белый Объемный вес 800кг/куб.м тонкость помола: остаток на сите 0,2 мм - 4-8%
расход воды: 0,5-0,55 л/кг
сроки схватывания: начало не ранее - 3 минут; конец не ранее - 8 минут
прочность образцов-балочек размерами 40Х40Х160 мм в возрасте 2 часов, не менее: при сжатии 5-7 МПа; при изгибе 2,5 - 3,5 МПа
Назначение: применяется для изготовления строительных изделий всех видов и при производстве строительных работ. Результаты и обсуждение:
Таблица 3.
Результаты испытаний гипса без добавок
Наименование характеристики |
Используемое гипсовое вяжущее |
|
Г -5 |
Г- 16 |
|
Плотность, кг/м3, 2 часа |
960 |
1560 |
Предел прочности при сжатии 2 часа, МПа |
5,40 |
15,70 |
Предел прочности при изгибе, 2 часа, МПа |
3,20 |
8,22 |
Предел прочности при сжатии, 3 сутки, МПа |
14,43 |
41,96 |
Предел прочности при изгибе, 3 сутки, МПа |
6,10 |
15,81 |
Предел прочности при сжатии, 7 суток, МПа |
15,47 |
43,78 |
Предел прочности при изгибе, 7 суток, МПа |
6,97 |
16,60 |
Таблица 4.
Результаты испытаний гипса с добавкой конопли 2,5%
Наименование характеристики |
Используемое гипсовое вяжущее |
|
Г -5 |
Г- 16 |
|
Плотность, кг/м3, 2 часа |
935 |
1490 |
Предел прочности при сжатии 2 часа, МПа |
5,64 |
15,86 |
Предел прочности при изгибе, 2 часа, МПа |
3,29 |
8,28 |
Предел прочности при сжатии, 3 сутки, МПа |
14,37 |
42,06 |
Предел прочности при изгибе, 3 сутки, МПа |
6,16 |
16,85 |
Предел прочности при сжатии, 7 суток, МПа |
18,47 |
49,78 |
Предел прочности при изгибе, 7 суток, МПа |
7,86 |
17,65 |
Таблица 5.
Результаты испытаний гипса с добавкой конопли 5%
Наименование характеристики |
Используемое гипсовое вяжущее |
|
Г -5 |
Г- 16 |
|
Плотность, кг/м3, 2 часа |
925 |
1410 |
Предел прочности при сжатии 2 часа, МПа |
6,35 |
16,76 |
Предел прочности при изгибе, 2 часа, МПа |
4,27 |
9,28 |
Предел прочности при сжатии, 3 сутки, МПа |
19,87 |
51,05 |
Предел прочности при изгибе, 3 сутки, МПа |
8,52 |
18,89 |
Предел прочности при сжатии, 7 суток, МПа |
25,67 |
59,25 |
Предел прочности при изгибе, 7 суток, МПа |
15,69 |
28,35 |
Таблица 6.
Результаты испытаний гипса с добавкой конопли 10%
Наименование характеристики |
Используемое гипсовое вяжущее |
|
Г -5 |
Г- 16 |
|
Плотность, кг/м3, 2 часа |
910 |
1389 |
Предел прочности при сжатии 2 часа, МПа |
5,84 |
16,36 |
Предел прочности при изгибе, 2 часа, МПа |
3,56 |
8,58 |
Предел прочности при сжатии, 3 сутки, МПа |
15,86 |
43,05 |
Предел прочности при изгибе, 3 сутки, МПа |
6,74 |
17,32 |
Предел прочности при сжатии, 7 суток, МПа |
21,12 |
50,2 |
Предел прочности при изгибе, 7 суток, МПа |
9,14 |
18,84 |
Рисунок 1. Сравнительный анализ прочности
Заключение
Проблема производства высокоэффективных, инновационных строительных материалов действительно актуальна. Перспективным направлением в этой области является разработка рецептов строительных смесей на основе гипсового вяжущего.
Из представленных данных можно сделать вывод, что использование отходов растительного происхождения при производстве сухих строительных смесей может иметь ряд преимуществ по сравнению с традиционными ингредиентами. Например, смеси на основе отходов растительного происхождения обладают отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, а также являются более экологичными и могут помочь сократить количество отходов, образующихся в различных отраслях промышленности.
В будущем использование растительных отходов при производстве сухих строительных смесей может стать более распространенной практикой, поскольку это соответствует тенденции к устойчивому и экологически чистому строительству. Кроме того, с развитием технологий и увеличением количества исследований в этой области производство сухих строительных смесей на основе отходов растительного происхождения может стать более эффективным и экономически целесообразным.
Проанализировав классификацию добавок по основным характеристикам, следует отметить, что сегодня добавки в основном используются зарубежными производителями, что приводит к удорожанию отечественной продукции. Очевидно, что единственный способ снизить себестоимость производства смеси за счет использования импортных добавок возможен только при использовании местного сырья и отходов производства и потребления.
Список литературы:
- Г.А. Бойко. Исследование физико-механических свойств конопляного котонина.
- Василик П.Г., Голубев И.В. Применение волокон в сухих строительных смесях. 2002 г.
- Кудоманов М.В., Иванов Н.К. Армирование составов на основе сухих строительных смесей отходами органических волокон. 2006 г.
- Козлов В.А. Эффективность применения армирующих волокон при производстве сухих строительных смесей. 2014 г.
- Файзиллаев Зоҳид Баходирович, Файзиев Зафар Хайдарович. Техническая и экономическая эффективность добавления многофункциональных органических целлюлозо-волокнистых материалов (моцвм) для улучшения качества строительных смесей и штукатурки на основе гипса. 2021 г.