Аргентинские исследователи разрабатывают прочные экологичные кирпичи из отходов ПЭТ

Инновационные исследования под руководством экспертов UNNE

Проект возглавила архитектор Лусия Вильяльба, которая начала изучать строительные материалы на основе ПЭТ ещё во время учёбы в бакалавриате при поддержке Генерального секретариата по науке и технологиям университета. Вильяльба совместно с доктором Эрминией Алиас из Института развития энергоэффективности в архитектуре (IDEEA, FAU-UNNE) и инженером Пабло Мартиной из Группы возобновляемой энергии (GIDER, FI-UNNE) провела комплексное исследование, чтобы оценить возможность переработки отходов ПЭТ в экологичные кирпичи для жилищного строительства.

Их исследование включало посещение пунктов сбора ПЭТ в Ресистенсии, Чако, а также подробный анализ свойств ПЭТ и потенциальных преимуществ его применения в строительстве.

Проблемы с пластиковыми отходами в Аргентине

Загрязнение пластиком остаётся серьёзной проблемой в Аргентине. В среднем каждый человек производит 1,15 кг твёрдых городских отходов в день, а каждые две секунды в стране образуется почти тонна мусора. Уровень переработки ПЭТ низок: перерабатывается лишь 30% пластика, а остальной остаётся в окружающей среде более века. В столичном регионе Гран-Ресистенсия (AMGR), где проживает более 385 000 человек, эффективно перерабатывается лишь 1,13% производимого пластика.

ПЭТ-кирпичи: экологичное решение для строительства

Исследователи вручную измельчили ПЭТ-бутылки на кусочки размером 5 мм и создали три прототипа кирпичей с различным содержанием ПЭТ:

• Прототип 1 (P1): 350 г цемента + 700 г песка + 30 г ПЭТ (3%)
• Прототип 2 (P2): такой же, как P1, с 10% ПЭТ
• Прототип 3 (P3): Грунт + 10% ПЭТ (без цемента)

Строительные испытания показали, что кирпичи P1 и P2 достигли прочности на сжатие 8,60 и 9,46 МПа, что превышает типичные для традиционных керамических кирпичей 5 МПа, что подтверждает их пригодность для несущих конструкций. Грунтовый кирпич P3 имел низкую прочность (1,59 МПа) и оказался непригодным для использования в строительстве.

Измерения теплопроводности показали, что кирпичи с 10% содержанием ПЭТ обладают несколько более высокой теплопроводностью (1,032 Вт/м·К), чем керамические кирпичи (0,81 Вт/м·К). Однако предыдущие исследования показывают, что кирпичи с 50% содержанием ПЭТ могут достигать теплопроводности 0,15 Вт/м·К, что делает их высокоэффективными теплоизоляторами.

Будущее развитие и проблемы

Команда отмечает, что нехватка промышленного оборудования ограничила долю ПЭТ в их прототипах, хотя мировая практика показывает, что содержание ПЭТ в кирпичах может превышать 30%. В дальнейшем они планируют изучить использование других переработанных пластиков, протестировать более высокие дозировки ПЭТ и разработать модульные строительные элементы, адаптируемые к различным строительным компонентам.

Данное исследование представляет собой многообещающий шаг на пути к экологически устойчивому строительству в Аргентине, одновременно решая проблемы управления пластиковыми отходами и развития жилищного строительства.

Источник: FAU-UNNE, Национальный университет Северо-Востока, Аргентина