Виктория Спивак: «Шлак может существенно уменьшить себестоимость продукции»

Директор Инновационно-технологического центра ПСГ «Ковальская» – о применении шлаков в производстве стройматериалов

В Украине уровень использования металлургических шлаков составляет около 40-50%, а золошлаковых материалов – не превышает 30%. Это очень мало. Ведь, например, в Европе используют до 90% шлаков и 43% золошлаков от общего годового объема их образования.

В то же время эти отходы могут стать качественным и дешевым заменителем первичного сырья в дорожном строительстве и производстве стройматериалов. В Украине уже есть такие примеры. В конце марта Инновационно-технологический центр промышленно-строительной группы «Ковальская» начал разработку рецептур геополимербетона, в котором вместо цемента используются отходы металлургического производства. А именно – молотый гранулированный доменный шлак.

О ходе разработки нового материала и перспективах его применения корреспондент GMK Center пообщался с Викторией Спивак, директором Инновационно-технологического центра и руководителем отдела экспортного контроля качества ПСГ «Ковальская».

Недавно ПСГ «Ковальская» начала разработку геополимербетона с применением доменных шлаков. На какой стадии реализации сейчас находится проект?

– В этом году инновационно-технологический центр ПСГ «Ковальская» действительно начал разрабатывать рецептуры геополимербетона.

Для нас это была своего рода творческая задача, которая имеет исследовательскую цель. Говорить о подготовке к запуску массового производства пока рано. Бетоны с использованием отходов производства имеют довольно долгую историю, но до сих пор не получили широкого применения.

Сейчас мы продолжаем практическое изучение геополимербетонов, ведь это экологичный строительный материал, использование которого в будущем уменьшило бы выбросы СО₂ и расход энергии.

Каковы преимущества нового продукта? Чем объясняется выбор доменных шлаков как ингредиента?

– Во-первых, усовершенствованная технология, которая предусматривает безопасное использование вторичных ресурсов, могла бы оказать положительное влияние на окружающую среду. Во-вторых, в любом случае использование отходов существенно снижает себестоимость продукции, изготавливаемой из них.

Если говорить о конкретных преимуществах, то геополимербетон, в отличие от классических рецептур, может быть в разы более устойчивым к агрессивным средам.

Проблема сульфатостойкости бетонов в целом заключается в том, что в специфических условиях он подвержен разрушению. Разрушению подвергается именно цементная составляющая. Если исключить из рецептуры бетона цемент или минимизировать его количество и заменить его на шлак, бетон не будет содержать уязвимого компонента, а следовательно, будет менее уязвимым к действию кислот. Такое свойство может быть полезным при строительстве конструкций для очистных станций или конструкций сельскохозяйственного назначения – всюду, где есть влияние так называемой агрессивной среды.

Из доменных шлаков производят бетоны специального назначения. Это очень чувствительный материал, требующий точной дозировки, высокой культуры производства, не терпящий рецептурных ошибок и нуждающийся в специфическом внимании. Например, из такого бетона можно производить сборные железобетонные конструкции в цеховых условиях.

У каких металлургических предприятий заказываете гранулированные доменные шлаки?

– Сейчас мы используем образцы доменных шлаков, предоставленные разными предприятиями – «АрселорМиттал Кривой Рог», «Запорожсталь» и другими. Где шлаковые отвалы, это и есть наши потенциальные поставщики. Все шлаки разные и имеют разные первичные технологии, но если будет завершена технология производства геополимербетонов, то адаптировать ее под конкретный вид шлака будет нетрудно.

Сейчас предприятия предоставляют нам образцы без особых сложностей, ведь они понимают, что если мы получим плодотворный результат исследований и захотим внедрять массовое производство, то можем стать их потенциальными покупателями.

Насколько перспективен, на ваш взгляд, геополимерный бетон?

– На самом деле «Ковальская» уже сейчас может начать полноценное производство полимерного бетона. Наши мощности и технические возможности предприятий позволяют делать это на действующем оборудовании и не требуют больших капиталовложений в модернизацию.

Всё зависит только от завершенности этой технологии. Основной вопрос, который остается открытым, – это долговечность геополимерных бетонов. Сейчас никто еще точно не знает, как этот бетон будет вести себя через 15-20 лет.

Есть много научных разработок, но все они касаются преимущественно лабораторных испытаний. Масштабных многолетних конструкций (кварталов, высотных зданий), которые могли бы быть наглядным примером, пока не существует. Есть единичные случаи строительства жилых домов на просторах бывшего Советского Союза. Однако до сих пор эта технология не пошла дальше.

Когда рассчитываете начать применять новый продукт?

– Как я уже говорила, производство геополимерного бетона требует аптечной точности. Малейшее отклонение в рецептуре может быть фатальным.

Нужно подбирать специальные компоненты, которые активируют шлакощелочной бетон и приводят к его застыванию, ведь обычная вода, как в случае с цементом, не сработает. К тому же надо учитывать, что такие вещества являются обычно агрессивными и без соблюдения специальной техники безопасности на производстве могут навредить человеку.

Впрочем, мы считаем, что геополимерные бетоны – это перспективная технология, поэтому продолжаем ее активно изучать. Несмотря на все сложности производственного процесса, шлак может существенно уменьшить себестоимость продукции, ведь сегодня шлак – это просто горы мусора, которые загрязняют территории.

На сегодняшний день полученные нами результаты исследований Инновационно-технологического центра «Ковальской» довольно положительные. Например, мы протестировали такой бетон на предмет удобоукладываемости, прочности. Сейчас проверяем на морозостойкость и водонепроницаемость. Важным также является показатель ранней прочности бетона.

Возможно ли применение металлургических шлаков в производстве другой продукции?

– Этот вопрос надо рассматривать с коммерческой точки зрения. Если допустить, что нам удалось усовершенствовать технологию шлакощелочных бетонов и мы начали массовое производство, мы будем нуждаться в непрерывных поставках доменного шлака. Соответственно, нам его никто не даст даром. Предприятия, которые являются владельцами этого мусора, могут установить на продукт достаточно высокую цену, и мы уже сталкивались с подобными проблемами.

При этом в ряде европейских стран предприятиям, перерабатывающим бесплатные отходы, еще и предоставляют дотации – от государства или от тех предприятий, которые передают их на утилизацию.

У нас, к сожалению, такой системы нет. Если хочешь использовать отходы – должен заплатить. И чем больше адаптируешь технологию к использованию отходов, тем больше становишься зависимым от поставщика, который может поднять цену на отходы на фоне повышения спроса.

Что стоит сделать, чтобы активизировать применение шлаков в строительстве?

– Необходимо создать для производителей бетона такие условия, чтобы им было выгодно использовать вторичный материал и более того – чтобы была уверенность, что разрабатывая технологию и вкладывая немалые деньги в исследования, испытания и модернизацию производственных линий, мы в конце концов получим доступ к потреблению тех необъятных запасов, которые годами накапливались и загрязняли среду.

На какие тенденции в строительстве рассчитываете в 2020 году?

– Если говорить глобально, то в строительной отрасли есть тенденция к использованию цементов с уменьшенным содержанием клинкерной составляющей. Становятся популярными композиционные цементы, то есть содержащие примеси.

Сейчас производители цемента начали вводить различные его типы: с известняком, пуццолановыми примесями, цеолитом, шлаком, золой, композиционные цементы с несколькими видами примесей одновременно.

Это обусловлено тем, что, во-первых, любые действия на производстве направленны на уменьшение себестоимости продукции и одновременно на улучшение характеристик. Во-вторых, производители стараются быть гибкими, чтобы не быть зависимыми от тех или иных поставщиков или условий рынка.