ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО БУДІВНИЦТВА З ВИКОРИСТАННЯМ ЕКОЛОГІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ПОБУДОВИ ОБ’ЄКТІВ ВИРОБНИЧОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

Анотація

У статті представлено результати експериментального дослідження застосування екологічних матеріалів для будівництва об’єктів виробничої інфраструктури, проведеного впродовж 2022-2024 років. На основі серії стандартизованих випробувань здійснено порівняльний аналіз фізико-механічних характеристик традиційних та екологічних матеріалів (сталь/перероблена сталь, звичайний/геополімерний бетон, мінеральна вата/костра льону та конопель, керамічна плитка/бамбукові панелі). Встановлено, що екологічні матеріали досягають 85-95 % міцнісних показників традиційних аналогів при зменшенні ваги конструкцій на 30-40 %. Підтверджено зниження енергоспоживання будівель на 25-35 % та скорочення викидів CO₂ при виробництві на 40-60 %. Дослідження фізико-механічних властивостей виявило, що перероблена сталь демонструє зниження міцності на розтяг лише на 5-8 % при зменшенні ваги конструкцій на 3%, а геополімерний бетон показує зниження міцності на стиск на 10 % порівняно з бетоном. Теплоізоляційні матеріали на основі костри льону та конопель продемонстрували підвищення теплопровідності на 10% при значному зниженні щільності на 60 %. Випробування на довговічність показали зниження морозостійкості на 25 % та вогнестійкості на 20-25 %, що вимагає розробки додаткових технічних рішень. Техніко-економічний аналіз життєвого циклу продемонстрував, що незважаючи на вищу початкову вартість екологічних матеріалів на 15-20 %, їх застосування забезпечує зниження експлуатаційних витрат на 30-40 %. Найбільш суттєвим є скорочення витрат на опалення та охолодження на 35-40%. Підтверджено можливість повторної переробки 85-90 % матеріалів, що знижує витрати на утилізацію на 50-60 %. За результатами прискорених випробувань на старіння встановлено, що термін експлуатації конструкцій з екологічних матеріалів досягає 20-25 років при збереженні основних експлуатаційних характеристик. Виявлено підвищену стійкість геополімерних бетонів до агресивних середовищ – збереження до 90 % міцності після тривалого впливу хімічно активних речовин. Розроблено практичні рекомендації щодо вибору та застосування екологічних матеріалів з урахуванням специфіки експлуатації промислових об’єктів та запропоновано методику комплексної оцінки їх ефективності