Методические аспекты прочностных испытаний строительных изделий на основе вторичных термопластов
- Авторы: Фомина Н.Н.1, Тимохин Д.К.1, Страхов А.В.1, Фомин В.Г.1
-
Учреждения:
- Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
- Выпуск: № 1-2 (2025)
- Страницы: 95-101
- Раздел: Статьи
- URL: https://freezetech.ru/0585-430X/article/view/677218
- DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-832-1-2-95-101
- ID: 677218
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Актуальность проблемы переработки полимерных отходов возрастает с каждым годом. Перспективно использование термопластичных отходов в качестве связующих в полимерминеральных композициях для производства мелкоштучных строительных изделий, таких как тротуарная плитка, бордюры, ограничители парковки, элементы садово-паркового дизайна и т. п. Технические требования к составам полимерминеральных композиций, свойствам изделий из них, методам испытаний не регламентированы. Одной из наиболее информативных характеристик являются статические одноосные испытания на сжатие. Необходимо накопление статистики по прочностным испытаниям композитов на основе вторичных термопластов и выработка математических закономерностей влияния размера образцов, в первую очередь их толщины, на прочностные свойства. Поэтому работа нацелена на совершенствование методических аспектов оценки прочности при сжатии полимерминеральных образцов на основе термопластичных матриц. Для изготовления образцов использовались измельченные полимерные отходы полиэтилентерефталата и полипропилена, добавка-совместитель этиленвинилацетат, известняковая мука. Образцы различной толщины изготавливались прессованием из горячих смесей, затем определялась их прочность при сжатии. В результате предложен дифференцированный подход к геометрии образцов с учетом особенностей их изготовления и сложностью получения образцов строго одинаковой толщины. Получена линейная базовая зависимость прочности от толщины образца, предложена методика пересчета прочности при сжатии с экспериментальной толщины образца на контрольную. Предложено за контрольную принять толщину образца 4 см, по аналогии с действующими стандартами на цементные композиты. Используя базовую зависимость и предложенную методику пересчета, можно проектировать рецептуры композиций с применением различных порошкообразных минеральных наполнителей (степень наполнения более 50 мас. %) и термопластичных отходов, сочетая в композициях жесткий термопласт полиэтилентерефталат и полиолефины.
Полный текст

Об авторах
Н. Н. Фомина
Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
Автор, ответственный за переписку.
Email: fominanani@yandex.ru
Канд. техн. наук
Россия, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77Д. К. Тимохин
Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
Email: voiced@list.ru
Канд. техн. наук
Россия, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77А. В. Страхов
Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
Email: strachov83@mail.ru
Канд. техн. наук
Россия, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77В. Г. Фомин
Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
Email: foma777@rambler.ru
Канд. физ.-мат. наук
Россия, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77Список литературы
- Chidepatil A., Cardenas J.F.M., Sankaran K. Circular economy of plastics: wishful thinking or a way forward? Journal Of The Institution Of Engineers (India): Series C. 2022. Vol. 103, pp. 647–653. EDN: QVJQIS. https://doi.org/10.1007/s40032-021-00767-8
- Музалев С.В., Никифорова Е.В., Петрова О.А., Антонова О.В., Мельникова Л.А. Переработка твердых бытовых отходов в строительстве // Строительные материалы и изделия. 2023. Т. 6 (5). С. 5–7. EDN: IQJNPZ. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-5-7
- Ворона-Сливинская Л.Г. Региональные планы управления твердыми бытовыми отходами: отличительные особенности практики России и стран ЕС // Строительные материалы и изделия. 2023. Т. 6 (3). С. 98–118. EDN: HVAKPD. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-98-118
- Баруздин А.А., Закревская Л.В. Композиционные материалы на основе строительных и полимерных отходов // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. Вып. 2. С. 246–257. EDN: QXPYOO. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.2.246-257
- Al-Mansour A., Chen Sh., Xu Ch., Peng Y., Wang J., Ruan Sh., Zeng Q. Sustainable cement mortar with recycled plastics enabled by the matrix-aggregate compatibility improvement. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 318. 125994. EDN: PWJMZU. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125994
- Al-Mansour А., Xu Ch., Yang R., Dai Y., Dang N., Lan Y., Zhang M., Fu Ch., Gong F., Zeng Q. Unleashing high-volume waste plastic recycling in sustainable cement mortar with synergistic matrix enabled by in-situ polymerization. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 447. 138031. EDN: MIZZSO. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.138031
- Chen Sh., Liu R.-А., Huang X.-Y., Yang Z.-M., Lin J.-X. PET particles modify strain hardening cementitious composites: An approach to introduce defects to enhance deformation capacity. Construction and Building Materials. 2024. Vol. 447. 138064. EDN: WZLWQL. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.138064
- Kumi-Larbi Jnr Al., Yunana D., Kamsouloum P., Webster M., Wilson D.C., Cheeseman Ch. Recycling waste plastics in developing countries: Use of low-density polyethylene water sachets to form plastic bonded sand blocks. Waste Management. 2018. Vol. 80, pp. 112–118. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.09.003
- Dalhat M.A., Al-Abdul Wahhab H.I. Cement-less and asphalt-less concrete bounded by recycled plastic. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 119, pp. 206–214. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.010
- Zaichenko N., Nefedov V. Composite material based on the polyethylene terephthalate polymer and modified fly ash filler. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 245. 03007. EDN: BOWRSL. https://doi.org/10.1051/matecconf/201824503007
- Thiam M., Fall M. Engineering properties of a building material with melted plastic waste as the only binder. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. 102684. EDN: ALWGLB. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102684
- Thiam M., Fall M., Diarra M.S. Mechanical properties of a mortar with melted plastic waste as the only binder: Influence of material composition and curing regime, and application in Bamako. Case Studies in Construction Materials. 2021. Vol. 15. e00634. EDN: LVSJMZ. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00634
- Thiam M., Fall M. Mechanical, physical and microstructural properties of a mortar with melted plastic waste binder. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 302. 124190. EDN: GVCFMK. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124190
- Slieptsova I., Savchenko B., Sova N., Slieptsov A. Polymer sand composites based on the mixed and heavily contaminated thermoplastic waste. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 111. 012027. EDN: XMMNTP. https://doi.org/10.1088/1757-899X/111/1/012027
- Dhawan R., Bisht B. M. S., Kumar R., Kumari S., Dhawan S.K. Recycling of plastic waste into tiles with reduced flammability and improved tensile strength. Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 124, pp. 299-307. https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.02.018
- Mahdi F., Abbas H., Khan A. Flexural, shear and bond strength of polymer concrete utilizing recycled resin obtained from post consumer PET bottles. Construction and Building Materials. 2013. Vol. 44, pp. 798–811. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.081
- Lee T.S., Lee J., Ann K.Y. Manufacture of polymeric concrete on the Moon. Acta Astronautica. 2015. Vol. 114, pp. 60–64. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2015.04.004
- Фомина Н.Н., Хозин В.Г. Компатибилизация смесей полимеров при переработке отходов изделий из термопластов // Нанотехнологии в строительстве. 2021. Т. 13. № 4. С. 229–236. EDN: GVRGKU. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-4-229-236
- Патент РФ 2623754. Смесь для получения композиционных строительных материалов / Иващенко Ю.Г., Фомина Н.Н., Полянский М.М. Заявл. 29.03.2016. Опубл. 29.06.2017. Бюл. № 19.
- Фомина Н.Н., Хозин В.Г. Термопластичное связующее из полимерных отходов // Строительные материалы. 2021. № 1–2. С. 105–114. EDN: VADDQP. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-788-1-2-105-114
- Vincent G.A., Bruijn Th.A., Wijskamp S., Rasheed M.I. A., Drongelen M., Akkerman R. Characterisation and improvement of the quality of mixing of recycled thermoplastic composites. Composites Part C: Open Access. 2021. Vol. 4. 100108. EDN: XXQJBM. https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2021.100108
- Мельников Д.А., Ильичев А.В., Вавилова М.И. Сравнение стандартов для проведения механических испытаний стеклопластиков на сжатие // Труды ВИАМ. 2017. № 3 (51). С. 55–64. EDN: YGASIX. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2017-0-3-6-6
- Siva Naga Sai Goli V., Mohammad A., Narain Singh D. Application of municipal plastic waste as a manmade neo-construction material: issues & wayforward. Resources, Conservation and Recycling. 2020. Vol. 161. 105008. EDN: IZDETM. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105008
Дополнительные файлы
