Ida Virumaal tegutseva katuseehituse ettevõtte Katevara oü juht Teet Enok (EKFML juhatuse liige) on mitmeid aastaid tegelenud sellega, kuidas kasutada ära bituumenmaterjalide jääke. Teet Enok komplekteeris meeskonna, kellega koos on lõpuks jõudnud esimeste tulemusteni, projekti teostas Katevara OÜ. Järgnevalt kokkuvõte inglise keelsest teadusartiklist.
Bituumenil Põhinevate Katusematerjalide Taaskasutus ja Komposiitmaterjalide Tootmine: Rakendusvõimalused Ehitussektoris
Autorid: Ergo Rikmann, Uno Mäeorg, Neeme Vaino, Vello Pallav, Oliver Järvik, Jüri Liiv
Sissejuhatus
Ehitustööstus toodab suurel hulgal bituumenil põhinevaid katusematerjalide (BBRM) jäätmeid, mille taaskasutusvõimalused on siiani olnud piiratud. Traditsioonilised meetodid, nagu jäätmete purustamine teekattematerjaliks või nende ärapõletamine energia tootmiseks, ei taga säästlikkust ega kõrget lisandväärtust. Uurimus keskendub innovaatilisele taaskasutusmeetodile, mis kombineerib BBRM-i plastijäätmetega, et luua tugevamaid ja keskkonnamõjudele vastupidavamaid komposiitmaterjale.
Materjalid ja Meetodid
Materjalid:
- BBRM jäätmed: Üle 40 aasta vanused „vanad“ materjalid ja kaasaegsed SBS-moodifitseeritud katusematerjalid.
- Plastijäätmed: LDPE (pakendikiled) ja HDPE (vedelikukonteinerid).
Tootmisprotsess:
- Materjalid purustati ja kuumutati 200–250 °C temperatuuril, kasutades spetsiaalset laboratoorset ja pilootseadist.
- Valmistati nelja erineva koostisega proovikomposiidid, milles plastiku osakaal ulatus 10%-ni.
- Materjalid vormiti pressvormidesse, millele järgnes mehaaniliste ja keemiliste omaduste analüüs.
Tulemused
Mehaanilised omadused:
- Komposiitmaterjalid näitasid oluliselt paremat survetugevust ja paindetugevust kui algmaterjalid.
- Plastijäätmete lisamine parandas komposiitide elastsust ja UV-kiirguse vastupidavust.
Keemilised omadused:
- FTIR-ATR analüüs tuvastas plastiku ja bituumeni vahel keemiliste sidemete moodustumise, mis tugevdas komposiitmaterjali struktuuri.
- Termogravimeetrilised katsed näitasid, et madala plastikusisalduse korral oli bituumeniga segunemine ühtlane ja stabiilne.
Pilootseadmete arendus:
- Väljatöötatud gaasiküttega pilootseade kiirendas tootmisprotsessi, tagades parema kuumutamise ja segamise.
Rakendused ja Väljakutsed
Rakendusvõimalused:
- Komposiitmaterjale saab kasutada katusekonstruktsioonides, teedeehituses ning puidust komponentide asendamiseks ehitistes.
- Innovatsioon vähendab börsitee nõudlust esmase bituumeni järele ja vähendab CO2 emissioone.
Väljakutsed:
- Vajalikud on täpsemad analüüsimeetodid (nt AFM ja SEM) materjalide mikrostruktuuri paremaks mõistmiseks.
- Tuleb läbi viia pikaajalised välikatsed, et hinnata komposiitmaterjalide vastupidavust erinevates keskkonnatingimustes.
Järeldused
Artiklis kirjeldatud meetod pakub uue võimaluse BBRM-i ja plastijäätmete taaskasutamiseks, aidates kaasa ehitussektori säästlikkusele. Tulemused näitavad, et saadud komposiitmaterjalid on mehhaaniliselt vastupidavamad ja keskkonnatingimustele paremini vastu pidavad kui algmaterjalid. Edasised uuringud keskenduvad tootmisprotsessi täiustamisele ja rakendusalade laiendamisele.
Rahastus: Uuringut rahastas Eesti Ettevõtluse ja Innovatsiooni Sihtasutus.
