Отходы промышленности предлагают превращать в бетон

Использовать отходы промышленности для производства высокопрочных шлакощелочных бетонов предлагает иркутский ученый, аспирант кафедры строительного производства НИ ИрГТУ Иван Дмитриев. Из отходов молодой ученый создает шлакощелочные вяжущие, которые применяются в производстве высококачественного цемента. Как отмечает разработчик, в последние годы в связи с высокими ценами на портландцемент и увеличивающимися объемами строительства, становится актуальным вопрос внедрения в производства новых вяжущих веществ.

«Назвать шлакощелочной цемент новым материалом нельзя, так как он успешно используется в мире с начала 19 века. Новизна нашего проекта в применении местного сырья, – заявил Иван Дмитриев. – Шлакощелочные цементы получают из тонкоизмельченных гранулированных металлургических шлаков, к которым добавляются специальный щелочной компонент и вода. Важно только, чтобы создавалась щелочная среда».

Для производства таких цементов пригодны шлаки доменных, мартеновских, электротермофосфорных печей, а также шлаки цветной металлургии. Важно, чтобы по составу это были силикатные и алюмосиликатные расплавы. Автор проекта подчеркивает, что все это – не природное невозобновляемое сырье, а крупнотоннажные отходы.

«Часто при создании такого вида вяжущих одной составляющей выступает отход – шлам, а в качестве щелочной добавки – самостоятельный полезный продукт. Мы пытаемся искать так называемые щелочные затворения, которые также являются отходом. В этом случае производство шлакощелочных вяжущих становится элементом безотходных технологий, – сообщил ученый. – Изученный состав золы-уноса ТЭЦ-6 в Братске свидетельствует о возможности применения ее в качестве шлакового компонента. Кроме того, учитывая ее изначальную высокую удельную поверхность, исключается единственная энергоемкая операция – помол гранулированных шлаков».

По словам Ивана Дмитриева, в качестве щелочного компонента могут быть использованы крупнотоннажные отходы производства сульфида натрия, капролактама, глинозема, кислорода. Щелочные растворы, используемые для очистки металлических отливок от шлака, пригара и окалины, тоже практически не используются, вывозятся на свалки, сливаются в шламонакопители. Изо всех этих отходов можно ежегодно изготовить, по меньшей мере, 30 миллионов тонн высокопрочных шлакощелочных бетонов.

«По расчетам, удельные капиталовложения на тонну шлакощелочного вяжущего в 2,5–3,5 раза ниже, чем для портландцемента, – говорит Иван Дмитриев. – Изучение некоторых характеристик многотоннажных отходов суспензии пыли электрофильтров, сбрасываемых на шламовое поле Иркутского алюминиевого завода, показало возможность их использования в качестве щелочного активатора. При замешивании пыли электрофильтров в оборотную воду, происходит частичное растворение некоторых компонентов. В результате оборотная вода превращается в слабый щелочной раствор».

Щелочные компоненты, входящие в состав вяжущего, выполняют роль противоморозной добавки, поэтому шлакощелочные вяжущие достаточно интенсивно твердеют при отрицательных температурах. На основе шлакощелочного цемента могут быть получены железобетонные изделия, обладающие повышенной стойкостью к агрессивным средам. Кроме того, коррозия арматуры в шлакощелочном бетоне в разы меньше, чем в портландцементных бетонах.

«Я думаю, что данная технология заинтересует производственников. Продукт значительно дешевле, но по характеристикам не уступает лучшим образцам, – рассказал ученый. – Среди недостатков этого материала я могу назвать низкую адгезию, что может стать проблемой при монолитном строительстве. Я вижу будущее своей разработки именно в промышленном применении, где важную роль играют конструкционные свойства материалов, а не эстетика».

По сообщению пресс-службы НИ ИрГТУ