В Центре энергоэффективности Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» разработана технология получения широкого спектра модификаторов грунта на основе промышленных отходов. Применение инновационных модификаторов позволяет значительно снизить стоимость дорожного строительства за счет улучшения физических свойств грунтов прямо на месте проведения работ.
В НИТУ «МИСиС» разработана энергоэффективная технология по получению бесклинкерных вяжущих материалов, которые по прочностным характеристикам не уступают портландцементу (вплоть до марки М600) — наиболее широко применяемому во всех странах виду цемента. Бесклинкерными называют вяжущие материалы, получаемые из различных шлаков и добавок, путем перемалывания и смешения без применения высокотемпературного прокаливания.
«Технология получения модификаторов грунта на основе промышленных отходов, предложенная группой исследователей научно-образовательного центра энергоэффективности НИТУ „МИСиС“ под руководством эксперта центра Станислава Мамулата, предназначена для предприятий, связанных с дорожным и промышленным строительством, — отметила ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — Впервые разработка была успешно применена при строительстве автомобильных дорог, ведущих к Керченскому мосту в Краснодарском крае, что позволило получить рекомендации Министерства транспорта РФ к ее широкому внедрению на территории страны».
Полученный в университете новый тип бесклинкерных вяжущих имеет значительно более «плавную» динамику набора прочности и повышенную сульфатостойкость, что обеспечивает их преимущества при стабилизации и укреплении грунтов, строительстве подземных конструкций и сооружений, находящихся в химически агрессивной среде. Внедрение данной технологии особо актуально для регионов, которым приходится завозить качественный щебень и песок за сотни километров.
«Применение новых вяжущих для стабилизации грунтов позволяет получать бетон путем смешивания местного грунта, воды и всего
4-6% модификатора прямо на месте проведения дорожно-строительных работ, в отличие от традиционного метода, требующего вывоза грунта и завоза на участок строительства или на бетонный завод щебня, песка и использования 100 кг цемента на кубометр бетонной смеси. Таким образом, стоимость строительства дорожного основания может быть снижена в полтора-два раза» — рассказал Станислав Мамулат.
Исследователь особо отметил, что применение модификаторов позволяет использовать для изготовления бетона супеси, суглинки и даже глину, являющуюся непригодной с точки зрения старой методики.
Для изготовления модификаторов была использована уникальная установка — аппарат вихревого слоя — способная перемалывать твердые сыпучие материалы в порошки с размером пылинки в микроны. Такое измельчение возможно благодаря тому, что камера помола с магнитными мелющими телами, расположена в индукторе вращающегося электромагнитного поля.
По мнению авторов, внедрение новой технологии позволит не только снизить расходы на дорожное строительство, но также повысить качество строящихся дорог и снизить нагрузку на окружающую среду.
«Наиболее опробованные и пригодные для применения в технологиях укрепления грунтов промышленные отходы одновременно являются и наиболее распространенными в нашем промышленном секторе. Предприятия энергетики, металлургической и химической промышленности, производят сотни миллионов тонн отходов ежегодно. Использование этих отходов для укрепления грунта, можно не только удешевить строительство региональных и межмуниципальных дорог, одновременно повышая их капитальность, но и решать экологические проблемы регионов», — утверждает Станислав Мамулат.
Станислав Мамулат является экспертом Международного Транспортного Альянса «Один Пояс — Один Путь» в рамках программ российско-китайского сотрудничества и концепции евразийской интеграции «Новый шелковый путь». По его данным, в Азии, в частности, в Китае, данная технология также становится востребованной: создаются производства помольных установок и ресайклеров — специальных самоходных машин для холодной регенерации старого покрытия на большую глубину. Однако ряд физико-химических методов и установок, разрабатываемых в России (например, аппараты вихревого слоя и ультразвуковые установки для помола в жидкой среде), являются уникальными.
