Многие годы, а в последнее время особенно, исследователи, работающие в области строительных материалов, усиленно трудятся над разработкой составов и технологий строительных материалов, которые можно было бы получить на основе отходов промышленности. Хотя уже достигнуто многое – используются различные шлаки, шламы, золы, древесно-стружечные и строительные отходы, исследователи не продолжают работу.

Актуальность разработки составов и материалов с их использованием обусловлена не только экологическими, но и экономическими предпосылками. Давно известно и стало традиционным применение некоторых видов отходов, но в последнее время все больше внимания уделяется утилизации стеклобоя или несортированного боя искусственных стекол. Применяемая на сегодняшний день практика состоит в использовании заводами-производителями брака или боя стекла, который происходит непосредственно во время производства. В рамках используемой заводом технологии такое стекло имеет стабильный химический состав и применяется в процессе плавки шихты. Однако если бой стекла не отсортирован, то вариаций его химического состава может быть множество. К тому же в таком стекле возможно наличие посторонних примесей, которые, естественно, не допускаются при изготовлении стекла определенного состава и качества. Именно по этим причинам стеклобой не находит применения и скапливается в невероятных количествах на свалках и отвалах.

Не секрет, что стекло – наиболее трудно утилизируемый отход с точки зрения экологии. Оно не поддается разрушающему воздействию солнечных лучей, воды, атмосферы, низких температур. Помимо этого стекло не является коррозийным материалом, т.е. на него не действует большинство из органических, минеральных и биокислот, солей. Оно остается неподвластным грибку и бактериям. Если бумага, пищевые и другие органические отходы разлагаются в течение трех лет, многие полимерные материалы – в течение 20 лет, то стекло способно сохранять первоначальную структуру многие десятки лет.

Согласно обнародованным данным Института вторичных ресурсов в 2000 году объем неиспользованного стеклобоя составлял более 2,5 млн. тонн. Только в Красноярском крае с отвалах находилось более 1650 тонн. В ряде всего многообразия городских отходов стеклобой составляет более 20% от общего количества и занимает одно из ведущих мест. В последнее время научно-исследовательские институты многих стран, в том числе и России, ведут активные работы в области утилизации стеклобоя. Только в США профинансировали 444 млн. долл. на исследования, связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла.

С целью получения различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол уже более 15 лет ведутся разработки составов и технологий. Проводят исследования изобретатели кафедры технологий отделочных и изоляционных материалов Московского государственного Строительного университета. Такие материалы полностью утилизируют стеклобой и позволяют не использовать традиционных вяжущих средств, типа цемента, извести или гипса. Создаваемые материалы предполагается использовать в различных областях: в строительстве (промышленном и гражданском), в атомной промышленности (как негорючие теплоизоляционные покрытия), в химической промышленности (как специальные бетоны, стойкие к агрессивным средам).

Предлагаемая энергосберегающая технология изготовления материалов на основе стеклобоя не сложна, не требует дополнительных капиталовложений, свободных площадей и специального оборудования.

Стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов после его сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции. Притом крупные фракции (более 5 мм) используются в качестве крупного заполнителя, мелкие (менее 5 мм.) – как мелкий заполнитель, а тонкомолотый порошок – как связующее.

В связи с тем, что стеклобой при затворении водой не проявляет вяжущих свойств, то необходимо использовать активатор в виде соединения щелочного металла для реакции гидратации. При достижении определенных значений и кислотности среды кремниевые кислоты, образуемые при гидратации стеклобоя, начинают превращаться в гель, который, в свою очередь, уплотняясь, придает однородности крупным и мелким фракциям заполнителя. На выходе получается стеклобетон – плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат.

Материалы, изготовленные на основе стеклобоя, могут отвердевать как в нормальных температурно-влажностных условиях при 200 С, так и при температурах 40-500 С. Для придания же им специальных заданных свойств применяют тепловлажностную обработку при 850 С или при повышенных температурах 300-4000 С.

Способ получения поризованных бетонов, составы вяжущих композиций и бетонных смесей запатентованы (а.с. 1073208, 1112724, заявка на пат. 2001135106).Материалы на основе стеклобоя не только соответствуют требованиям действующих ГОСТов, но и не уступают по своим свойствам современным аналогичным материалам. А по показателям биостойкости, теплопроводности, кислостойкости даже превосходят некоторые из них.

Джерело: www.musor.com.ua