Разработками занимается доцент кафедры, кандидат технических наук Александр Орлов. Созданный ученым материал обладает уникальными огнезащитными свойствами.
– В настоящее время очень актуальны несколько аспектов создания подобных материалов. Во-первых, получение различных вяжущих систем. Такие системы уже существуют, одна из них – на основе портландцемента, наиболее широко применяемая в различных странах. Также хорошо известно гипсовое вяжущее вещество. Однако чтобы их получить, необходим обжиг исходного сырья, а это в любом случае – довольно дорогой и вредный процесс, при котором необходимо защищать оборудование и людей от высоких температур и образующихся газов, – говорит Александр Анатольевич. – Во-вторых, сейчас нет эффективных пожарозащитных материалов, которые могли бы защитить конструкцию здания и людей при возгорании. Этот вопрос стал очень актуальным после печально известных событий в пермском клубе «Хромая лошадь». Дело в том, что когда горят материалы из пластика, они не только плавятся и могут обжечь людей, но и выделяют токсичные газы, от которых человек за два вдоха теряет сознание.
В настоящее время есть тенденция создавать такие пожаростойкие материалы, которыми необходимо покрывать если не все здание, то хотя бы коридор пожарного выхода. На сегодняшний день существуют материалы на основе гипса, которые при воздействии огня выделяют воду, препятствуя распространению пожара.
– У такого материала есть один существенный минус: под воздействием высоких температур он полностью разрушается. Также существующие материалы могут деформироваться в процессе нагрева, нарушая целостность пожарозащитной конструкции, и пропускать ядовитые газы, которые могут выделяться из основной несущей конструкции. Мы хотим получить такой материал, который бы не утрачивал своей структурной целостности и по минимуму терял прочность, – рассказывает Александр Орлов.
Южно-уральские учёные находятся только в начале пути, но у них уже получилось создать такие материалы, которые не требуют обжига, а следовательно, и значительных расходов на покупку и обслуживание печей.
Основой для новинок послужил серпентин. Этот минерал в числе других сопутствует в залежах асбесту и в процессе обогащения последнего выбрасывается в отвалы, занимающие огромные территории. На сегодняшний день серпентин используется только в качестве отсыпки основания дорог.
– Мы соединяем серпентин со специальным затворителем, который можно производить из отходов, что позволит снизить себестоимость конечного продукта и улучшить экологическую обстановку. Вредных соединений в ходе этой реакции не образуется. В идеале, два техногенных отхода – от асбеста и затворитель – дадут один хороший огнезащитный материал, себестоимость которого, по нашим расчетам, меньше, чем у существующих на рынке огнезащитных листов, – говорит Александр Анатольевич. – Наш материал способен выдержать 800 градусов Цельсия, теряя при этом только 30 процентов прочности. Под воздействием огня из него выделяется вода, которая не дает листу нагреваться.
Подобных разработок пока нет ни в России, ни за рубежом. У учёных из ЮУрГУ уже готово несколько публикаций, в том числе в изданиях, индексируемых международными системами Scopus и Web of Science. Сейчас Александр Анатольевич с коллегами готовят заявку на получение патента.
– В исследовании активно участвуют студенты, бакалавры, магистры и аспиранты. Сейчас мы ищем баланс составляющих компонентов, условий и технологий производства, – дополняет ученый.
На основе серпентина учёные ЮУрГУ хотят получить линейку материалов различного спектра – не только огнезащитные, водостойкие, но и лёгкие, пористые, обладающие хорошими теплоизоляционными свойствами.