Логин: Пароль: ?
 
Продукты питания Ткань, одежда, обувь, постельное белье, текстиль Строительные материалы Бумага, пластик, промтовары Биотопливо Продукция для сельского хозяйства, зоотовары Косметика, средства гигиены Медицинские товары и препараты, лекарства Иное

 

 

 

 

 

 

 

Новости/Аналитика

Конопляные перспективы в создании устойчивых систем водоснабжения

25.03.2022

Испытываемое изделие, изготовленное из геополимерного раствора, состоящего из золы и конопляного волокна

Учитывая результаты наших итальянских коллег, а также материалы национальных исследований можно утверждать, что коноплю как минимум можно рассматривать в качестве строительного материала, из которого имеет смысл изготавливать изделия, соприкасающиеся с питьевой водой.

Конопляное волокно может помочь создать устойчивый и очень прочный материал, который станет оптимальным решением для обновления наших систем водоснабжения с повышенной степенью экологичности. Результаты исследования о том, как сделать питьевую воду более качественной с помощью инновационного и переработанного материала в рецептуру которого входит конопляное волокно публикуются ниже.

Идея использования конопляного сырья для улучшения оборудования, отвечающего за качество питьевой воды возникла в результате итальянского исследования, проведенного специалистами из Неаполитанского университета “Парфенопы” (Università degli Studi di Napoli "Parthenope"), в ходе которого оценивались технологические характеристики геополимерных растворов. Для этого были спроектированы и созданы прототипы гидравлических труб в геополимерном растворе для того, чтобы затем провести механический и эксплуатационный анализ, который позволили бы сравнивать характеристики прототипов из неармированных геополимеров с аналогичными, армированными конопляным волокном.

Рассматривались 4 смеси геополимерных растворов, не армированных конопляным волокном (геополимер зольной пыли, геополимер доменного шлака, геополимер золы и доменного шлака, геополимер на основе золы и метакаолина) и те же 4 смеси геополимерных растворов, армированных конопляными волокнами.

Учитывая интенсивность негативного воздействия на окружающую среду современных строительных материалов подчеркивается, что «материалом, который вызывает растущий интерес в последние десятилетия в качестве альтернативы стандартным строительным материалам, является геополимер, благодаря его обнадеживающему потенциалу использования в качестве эффективной замены, например, цементу. Это связано с тем, что «геополимеры обладают высокой механической прочностью, отличной термостойкостью и хорошей долговечностью, а также могут помочь в решении проблемы утилизации промышленных отходов, таких как зола или гранулированный молотый доменный шлак в качестве строительного материала. Использование отходов в качестве сырья для производства геополимерных материалов обеспечивает решение с экономическими и экологическими преимуществами, поскольку оно способно снизить затраты на утилизацию их на свалках, сохранить здоровую окружающую среду и снизить потребление таких ресурсов, как глина, и связанные с этим затраты на операции по ее добыче».

Для того, чтобы понимать, с какими материалами проводились эксперименты, дается краткая их характеристика:

- зола, которая использовалась в исследуемых смесях, производится угольными тепловыми электростанциями и представляет собой твердые частицы, улавливаемые системами обеспыливания дымовых газов. Является продуктом трансформации минеральных примесей, таких как кварц, сульфаты и карбонаты, присутствующих в угольной пыли после сжигания;

- шлак доменных печей - является побочным продуктом сталелитейной промышленности. В процессе производства чугуна образуются отходы в виде жидких шлаков, преимущественно кальциево-алюмосиликатного состава, обычно называемых доменными шлаками;

- метакаолин - наиболее изученной глиной в качестве возможного вяжущего материала является метакаолин, который образуется при термической активации каолинита при температуре ниже той, которая используется при производстве клинкера. Его реакционная способность зависит как от собственных характеристик исходного каолина (морфологии, химического и минералогического состава), так и от технологии производства (тип печи и температура прокаливания);

- конопляное волокно - механические свойства которых сравнимы с химическими волокнами, однако традиционно прочность композитов с натуральными волокнами ниже, чем с синтетическими волокнами, даже при условии отличной адгезии между волокном и матрицей. Это связано с тем, что натуральные волокна не являются одиночными нитями (в отличии от искусственных), а имеют различные физические формы, от которых зависит возможность и простота выделения отдельных волокон. Прочность композитов зависит от диаметра волокон (чем меньше диаметр, тем больше поверхность контакта между волокном и матрицей при том же процентном содержании волокон) и от их длины. 

Результаты и выводы

Наполнитель, присутствующий в геополимерной матрице, состоял из армирующих конопляных волокон длиной 30 мм и толщиной 0,062 мм. Волокна были распределены равномерно и утолщены по отношению к образцу на величину порядка 60%. Они имели цилиндрическую форму и на концах нитевидные с продольными желтыми прожилками. Что касается добавления в смеси армирующих материалов, то можно выявить существенные различия в их поведении из-за добавления конопляных волокон. Необходимо обратить внимание, что растворы, армированные конопляным волокном, обладают более высокой механической прочностью, по сравнению с растворами, не армированными волокном. Кроме механической прочности оценивалась и плотность растворов. Для каждой анализируемой смеси значения плотности строительного раствора, армированного волокнами, существенно не отличаются от значений плотности неармированного раствора. Это можно объяснить тем, что количество волокна (1%) незначительно по сравнению с общей массой образца и поэтому не дает заметного увеличения плотности».

Результаты показывают, что система, армированная волокном, демонстрирует более высокую прочность на сжатие, чем система, не армированная волокном. В целом для анализируемых систем значения можно признать удовлетворительными.

В завершение исследования нового материала предлагаемого для использования в системах водоснабжения ученые подчеркивают, что: «Использование альтернативного сырья и переработка побочных продуктов промышленности приводит к достижению экологической и экономической устойчивости. Таким образом, геополимерный композит имеет много преимуществ с точки зрения экологических характеристик по сравнению с обычным цементом при использовании в качестве альтернативного вяжущего материала. Кроме того, преимущества геополимерных растворов также многочисленны с точки зрения легкости, жизнеспособности к механическим воздействиям, огнестойкости, устойчивости к кислотным воздействиям по сравнению с обычными цементными растворами. Результаты этого исследования, по сути, показывают, что максимальное значение прочности на сжатие получается при производстве армированного конопляными волокнами геополимерного раствора.

Комментарий специалистов Ассоциации “Украинская техническая конопля”

В ходе проводимых экспериментов итальянскими учеными изучались механические и технологические свойства конопляного волокна, а также возможности по его использованию в качестве строительного материала, соприкасающегося с питьевой водой. Хотелось бы отметить, что на территории нашей страны существуют исследования, доказывающие целебное влияние отдельных составляющих конопляного растения на качество воды, которые демонстрировались в рамках специализированных круглых столов “Питание и конопля”, “Каннабиноидная терапия”, “Использование каннабиноидов в терапии тяжелых / хронических заболеваний”, а также “Конопляное сырье - технологии его использования в строительстве, производстве биокомпозитных материалов и мебели”, которые проводились в ходе обучения слушателей “Конопляного Университета”. Учитывая результаты наших итальянских коллег, а также материалы национальных исследований можно утверждать, что коноплю как минимум можно рассматривать в качестве строительного материала, из которого имеет смысл изготавливать изделия, соприкасающиеся с питьевой водой.

Осталось дело за малым – определить экономическую целесообразность использования конопляного сырья в проектах, направленных на создание труб либо других изделий, соприкасающихся с питьевой водой и доказать необходимость внесения изменений в технологические цепочки собственникам компаний, специализирующихся в данных вопросах.

Объявления
Все объявления »
 
 

facebook

telegram

twitter