Плиточный расчет: ученые снизили стоимость изготовления тротуаров и бордюров
Ученые из Перми провели испытания полимерных конструкций из раствора с добавлением наполнителя на основе целлюлозно-бумажных отходов. Использование добавок позволяет снизить себестоимость производства тротуарной плитки, бордюров и других изделий на 10%. Эксперты считают, что новый материал перспективен с точки зрения экологичности, однако команде разработчиков необходимо учесть экономические аспекты при выведении технологии из лаборатории в промышленное производство.
Как снизить себестоимость тротуарной плитки
Специалисты отраслевого исследовательского центра Пермской целлюлозно-бумажной компании (ПЦБК) совместно с лабораторией конструкционных материалов строительного факультета Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) провели испытания полимерных изделий с добавлением наполнителя на основе целлюлозно-бумажных продуктов.
В ходе исследований проверялись промышленные образцы полимерных фитингов (соединения для водопроводных и канализационных труб) и полимерпесчаных плит для тротуаров.
— Мы использовали продукт, получающийся при одном из способов варки целлюлозы — лигносульфонат (ЛСТ). Его добавление позволило снизить стоимость исходной смеси. Кроме того, ЛСТ действует как пластификатор — позволяет раствору чуть дольше оставаться пластичным и лучше заполнять форму, — рассказал «Известиям» главный технолог ПЦБК Владимир Кучеров.
Основное внимание уделялось параметрам прочности на сжатие и изгиб. Результаты испытаний подтвердили, что введение наполнителя не ухудшает прочностные характеристики полимерных фитингов — они остаются в пределах норм, установленных производителем. При этом использование добавок позволяет снизить себестоимость производства на 10%, что делает продукцию более доступной для потребителей.
— Компонент позволит быть более конкурентными тем, кто начнет его применять. Это строительство и производство полимеров из вторсырья, изготовление товаров для благоустройства, — отметил Владимир Кучеров.
Следующим этапом станет испытание промышленного образца полимерной тары. Также в мае 2025 года запланированы замеры прочности полимерпесчаной плиты без наполнителя для сравнения характеристик. Внедрение новой технологии позволит предложить рынку более экономичные решения без потери качества, отметили исследователи.
Полимерпесчаные плиты применяются для покрытия тротуаров и городских территорий, обустройства дорожек на дачных участках, временных покрытий на труднодоступных участках, например в лесополосе на делянках.
Перспективы применения нового материала
Разработка полимерных изделий с целлюлозно-бумажным наполнителем имеет высокую перспективность, рассказал «Известиям» эксперт «Точки кипения — Красноярск», кандидат технических наук, доцент Сибирского федерального университета Илья Архипов. Снижение себестоимости на 10% при сохранении прочностных характеристик делает материал крайне привлекательным для строительной отрасли, особенно в сегменте благоустройства городских территорий, тротуаров и садовых дорожек.
— Важно отметить и экологическую составляющую: использование целлюлозно-бумажных отходов способствует устойчивому развитию и снижению углеродного следа. Помимо строительства, такие композиты могут найти применение в производстве полимерной тары, инженерных изделий, а также малых архитектурных форм, — сказал специалист.
Полимеры с целлюлозно-бумажным наполнителем имеют высокий потенциал благодаря глобальным трендам: переходу на зеленые технологии, ужесточению экологических стандартов и росту спроса на перерабатываемые материалы, отметила доверенный эксперт НТИ, руководитель акселерационных программ в дорожно-строительной отрасли Полина Харламова.
— Команде разработчиков необходимо учесть экономические аспекты при выведении технологии из лаборатории в промышленное производство: будет ли введение нового ингредиента экономически целесообразным с учетом изменения технологического процесса, рецептур, стоимости промышленных объемов целлюлозы, доступности этого сырья, затрат на переоборудование производства, — прокомментировала разработку она.
Остатки целлюлозно-бумажной промышленности лучше пускать на производство картона, упаковочной бумаги, ДСП, ДВП и прочих материалов, чем заливать в цемент, считает заведующий лабораторией Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Вячеслав Богачев. Там под воздействием влаги материал разложится, тем самым образует поры и трещины, выступающие в будущем как концентраторы напряжения, резюмировал эксперт.