Общество

Ученые СГУ предлагают технологии строительства недорогих, но качественных дорог. На основе фосфогипса

  • 10:24, 5 августа 2015

Однако, ученые и не отказывались от этой идеи. Пока промышленники делали попытки восстанавливать разрушенное в 90-х годах прошлого столетия производство, в СГУ уже детально рассматривали возможность применения фосфогипса в дорожном строительстве, разрабатывали эффективные технологии использования. В последние 2 года это направление получило активное развитие. Сотрудники института химии классического университета экспериментальным путем доказали, что данные отходы химпроизводства можно применять в устройстве дорожных одежд. Более того, ученые СГУ разработали технологию, которая позволяет значительно расширить географию применения фосфогипса. Дело в том, что он "живет" в приемлемом для дорожного строительства состоянии только 6-8 часов и за это время необходимо проделать путь от цеха до участка трассы. Саратовские химики же предложили способ консервации технического гипса. В этом случае материал может находиться в пути несколько дней и не требовать скорейшей укладки.

Актуальность этой работы ученых для Саратовского региона сложно переоценить. Во-первых, 10 тыс. кв. км дорог области не соответствуют техническим требованиям. По другим оценкам, 80% дорожного покрытия требует восстановления и технология, которая бы позволила снизить затраты, региону была бы весьма полезна. Заместитель руководителя Инновационного центра "Технопарк" Сергей Коротковский объясняет: "В 70-80-х годах в период действия плановой экономики песок и щебень для строительства дорог стоил несколько рублей за тонну. Применение фосфогипса по сравнению с традиционными материалами было экономически невыгодным. Сегодня же технический гипс стоит 12 рублей, а цена щебня выросла до 600-900 рублей, песка — до 400 рублей". Строительство и ремонт дорожных одежд с применением технического гипса позволяет отказаться от дорогостоящего слоя так называемого тощего бетона и щебня.

Во-вторых, в области растет производство минеральных удобрений, при котором и образуется побочный продукт в виде технического гипса. Компания "ФосАгро", в состав которого входит Балаковский филиал АО "Апатит", ежегодно увеличивает выпуск удобрений на 10%. По итогам июля балаковцы поставили рекорд - отгрузили отечественным сельхозпроизводителям более 90 тыс. тонн продукции. Руководство замечает, что таких показателей удалось достигнуть впервые за историю предприятия, учитывая советские годы. Следовательно, увеличивается и объем отходов — фосфогипса. Который, к слову, изготавливается в Балаковском филиале из самого чистого в мире сырья. Уровень радиации и содержание тяжелых металлов в нем в сотни раз ниже, чем у аналогов.

Впрочем, ученые продолжат изучать все детали возможной "большой дорожной стройки". На днях Саратовский государственный университет и Балаковский филиал АО подписали соглашение о сотрудничестве по вопросам расширения возможностей использования технического гипса в дорожной отрасли. Президент Саратовского государственного университета Леонид Коссович после церемонии подписания выразил уверенность в том, что данный проект станет одним из главных проектов университета, так как имеет общее направление с уже имеющимися разработками ученых вуза. В частности, по применению битумных полимеров в составе асфальтобетонных дорожных покрытий, которые могут значительно повысить характеристики дорожного полотна. "Расширение применения технического гипса - это задача не просто интересная, но важная и полезная. С точки зрения повышения качества дорог и реализации отходов производства", - сказал Леонид Коссович.

К слову, основная часть фосфогипса за пределами РФ на сегодняшний день сбрасывается в океан, как нейтральный материал, который не оказывает негативного влияния на экологию. Так как основу гипса технического (фосфогипса) составляет сульфат кальция (CaSO4) и сульфат стронция SrSO4 до 98%, которые являются нерастворимыми инертными солями. Остальная часть материала – это микро количества редкоземельных соединений.

Итогом запланированной работы в рамках соглашения должны стать разработанные стандарты использования фосфогипса при строительстве дорог (на это отводится 1,5 года). Директор управляющей организации по Балаковскому филиалу АО "Апатит" Андрей Черепанов подчеркнул: "Это позволит бюджетным заказчикам закладывать его в качестве материала при проектировании дорог, при размещении тендерной документации в установленном законом порядке". На следующем этапе задумано создание опытно-промышленного производства новых композитных материалов на основе гипса. Речь идет о тех формах, которые будут готовы к длительной транспортировке и хранению. В этом случае Саратовская область сможет делиться с соседями материалами для дорожной одежды.

Свои "большие планы" на совместный проект есть и у областных властей. На церемонии подписания зампред правительства Валерий Сараев сказал: "То количество технического гипса, которое ежедневно производится в регионе, позволит в кратчайшие сроки применить при строительстве муниципальных, поселковых дорог допустимых категорий. Не исключаем, что когда-нибудь эта технология может быть применена и на федеральных трассах". Зампред рассказал о том, что правительство внимательно отслеживает поведение экспериментального 600-метрового участка и продолжение строительства с применением фосфогипса на 7-ми километровом отрезке трассы Балаково-Ершов".

Участок этот станет главным объектом внимания и для ученых в ближайшие полтора года. Например, известно, что дорожное покрытие на основе фосфогипса не боится влаги. Сергей Коротковский уточнил, что данное свойство имеет лишь экспериментальное подтверждение, теперь необходимо доказать это с помощью лабораторных исследований. "В материале происходят химические процессы кристаллизации. Если смотреть внутрь кристаллической решетки, то там согласно химической формуле находятся 2 молекулы воды на одну молекулу гипса. Вернее, не гипса, а сульфата кальция. И эта вода, которая находится в этом слое, не совсем вода, а кристаллизационная вода. Что это значит? Эта вода не замерзает при нуле градусов по Цельсию. Она замерзает при более низких температурах. При какой конкретно, нам предстоит выяснить".

Кстати, ученые СГУ разработали и технологию переработки отходов другого крупного балаковского производства — завода, входящего в дивизион "Северсталь Российская сталь". Сергей Коротковский рассказал: "На производстве ежедневно вырабатывается 25 тонн пыли 3-го класса опасности. Пока коммерциализировать эту технологию нам не удалось - помешал очередной экономический кризис, но спрос на эти разработки есть. Конечный продукт переработки может входить в состав строительных материалов, потому что пыль инертна. Также из этой пыли можно извлечь оксид цинка, а оставшийся оксид железа пустить снова в переплавку. Эти отходы можно использовать и для изготовления гидроизоляционного материла".