«Безупречный прогресс». Крымские учёные создали новую технологию производства стройматериалов
Учёные Крымского федерального университета (КФУ) имени В. И. Вернадского создали новую технологию производства стройматериалов из опасных отходов, создающих угрозу экологии. Об этом сообщает «Российская газета».По оценкам экспертов, сейчас в России твёрдого шлака, побочного продукта металлургической промышленности, накоплено больше 500 миллионов тонн. Это отход доменного и сталеплавильного производства, шлак ферросплавный и шлак цветных металлов. Например, один только Керченский металлургический комбинат накопил его 60 миллионов тонн.
Всё это требует переработки, поскольку занимает и засоряет огромные земельные участки. Ученые КФУ исследовали 12 проб шлака с пяти предприятий Центрального и Северо-Западного федеральных округов и определили оптимальное сырьё, разработали параметры его переработки и представили технологию производства строительных материалов.
«Мы получили тротуарную плитку, в которой нет ни грамма специально произведённого сырья, то есть ни цемента, ни каких-либо других вяжущих материалов. Она на 100% состоит из отходов - шлака и углекислого газа. Прочность плитки достигает тысячи килограммов на квадратный сантиметр. Для цементобетона это практически запредельное значение», — отметил проректор по научной деятельности КФУ Николай Любомирский.
Из отходов Крымского содового завода специалисты вуза сделали кирпичи, по своим свойствам схожие с клинкерными, наиболее прочными из всех известных. Таких уникальных свойств удалось достичь благодаря искусственной карбонизации.
Поскольку шлак образуется при очень высокой температуре, в его составе синтезируются минералы, способные вступать в химическую реакцию с углекислым газом, образуя прочные и водонерастворимые соединения.
Кирпичи и плитка, изготовленные по новой технологии, обладают повышенной долговечностью, а их гарантированная морозостойкость составляет 200 циклов замораживания и оттаивания.
Они устойчивы к кислотам и температурным перепадам. При этом их себестоимость многократно ниже, чем материалов на основе цемента, за счёт низкой стоимости шлака как производственного отхода. Специалисты вуза начали процедуру патентования карбонизационной камеры, в которой производство готовых стройматериалов из отходов занимает всего четыре часа. Теперь в планах вуза подготовить не лабораторную, а промышленную установку для выпуска новых стройматериалов.
Еще один проект позволил синтезировать цемент из отходов от карьерной добычи строительного щебня.
Для повышения качества основной продукции на предприятии промывают сортовые фракции щебня и отсева. После промывки остаётся шлам, который накапливается в специальных бассейнах. Когда вода испаряется, образуются огромные залежи глинистого сырья, по сути являющегося отходами производства. За 30 лет разработки карьера его накопилось столько, что стало некуда девать. С этой проблемой производственники и пришли к специалистам КФУ.
Учёных попросили разработать технологию производства портландцементного клинкера и цемента общестроительного назначения, который можно использовать на стройках.
Специалисты вуза исследовали залежи вторсырья методом рентгеновской флуоресценции и дифракции, позволившим определить его химический и минералогический состав. Затем смоделировали состав цементно-сырьевых смесей и обожгли их в высокотемпературной печи.
«Клинкер - это предварительный материал, необходимый компонент цемента. Мы его получили, затем перемололи в специальной мельнице с добавкой природного гипса и на выходе образовался знакомый всем цемент», - рассказал заместитель директора Академии строительства и архитектуры КФУ Александр Бахтин.
Получился один из наиболее востребованных в строительстве классов цемента прочности 32,5, но в десятки раз дешевле, так как, он сделан из отходов производства.