Ученые разработали новый бетон из отходов
Сотрудники Центра энергоэффективности НИТУ "МИСиС" создали новый материал — модификатор грунта из промышленных отходов. Технология изготовления модификаторов решит сразу два вопроса: утилизацию отходов определенного вида и снижение стоимости строительства дорог. С помощью модификаторов можно укрепить грунт непосредственно на объекте.
Новый материал по своим характеристикам близок к портландцементу, он сопоставим с цементом марки М600 и ниже. Это бесклинкерное сырье — созданное путем смешивания шлаков и различных добавок без температурной обработки. Модификаторы, разработанные в НИТУ "МИСиС", имеют высокую стойкость к сульфатам и плавно набирают прочность. Это значит, что с их помощью можно укрепить и стабилизировать грунт и использовать как в обычных условиях, так и в агрессивных средах. Это эффективное решение для регионов, где песок и щебень практически не добывают.
В основу технологии легли наработки и исследования, проводившиеся с 30-х годов прошлого века. Ученые исследовали сферу применения промышленных отходов — шлака и шлама, золы, фосфогипса.
По словам одного из руководителей университета, Станислава Мамулата, такой модификатор позволит изготовит бетон на основе местного грунта и воды непосредственно на объекте строительства. Везти песок, щебень и большое количество цемента не придется. Достаточно всего 4-6% нового материала, чтобы изготовить прочный бетон из грунта. В результате расходы на строительство основания дороги снизятся в полтора-дв раза.
Новый бетон можно будет изготавливать на глиняных почвах, суглинках и супесях. Ранее глина считалась непригодным материалом для строительства.
Изготавливать модификаторы будут с помощью аппарата вихревого слоя. Такой аппарат будет перемалывать материал в порошок с мелкими частицами. "Тонкий" помол возможен благодаря магнитным мелющим телам, которые будут находиться под воздействием электромагнитного поля.
Новая технология сэкономит деньги дорожных строителей и заказчика, а значит, и налоги граждан, позволит строить больше дорог и повысит их качество. Кроме того, модификатор существенно сократит вред окружающей среде, который причиняют при изготовлении бетона, перевозке и самом строительстве.
В качестве основного материала для производства модификатора будут использовать те отходы, которые выбрасываются в окружающую среду чаще всего. Это сотни миллионов тонн отходов металлургии, химической и энергетической промышленности. Фактически они будут доставаться производителям модификатора бесплатно. Перерабатывая шлак и шлам в промышленных масштабах, можно снизить нагрузку на окружающую среду: отходы уже не будут захоранивать на полигонах, захватывая все больше и больше территорий под промышленную "свалку". Сразу после выработки их отправят на заводы по производству модификаторов, а после — на объекты дорожного строительства.
Новой технологией уже заинтересовались производители, работающие в сфере черной металлургии: из-за высокого объема отходов они тратят слишком много средств на утилизацию. Модификаторы вызвали интерес и у строительных организаций. Любопытно, что новый материал уже применяли — на дорогах к Керченскому мосту.