Вместо цемента: как в Украине используют шлаки

Количество металлургических шлаков в Украине громадно. Карты намывов поражают. Если серьезно не взяться за проблему, мы полностью загрязним землю отходами.

К счастью, шлаки – не чистый отход, а вторичный продукт производства, который можно и нужно использовать для дальнейших полезных целей. С одной стороны, это экономия (ведь шлаками можно заменить дорогостоящие материалы – цемент, щебень, гравий, песок), а с другой – утилизация вторичного продукта.

Дороги

Сейчас шлаки в Украине наиболее активно используют при строительстве дорог. Благо, при наружном применении нет предостережений относительно их безопасности (химического состава, радиологии и т. д.). Более того, они практически не требуют переработки.

Наиболее распространены в Украине асфальтобетонные дороги. При их строительстве можно использовать фракционированный шлак в качестве крупного и мелкого заполнителя (вместо гранитного щебня). Также можно заменять минеральный порошок из природных известняков на молотый шлак.

Существующая нормативная база позволяет применять шлаковую продукцию практически в любом слое дорожной одежды. Исследования показали, что при строительстве асфальтобетонных дорог можно использовать до 35% шлаков в слое покрытия, до 50% – в слое основания, до 10% – в слое земляного полотна и до 30% – для обочин.

Также шлаки можно использовать при строительстве цементобетонных дорог. В частности, гранулированный шлак (GGBFS) можно использовать как заменитель цемента, а фракционированный шлак – в качестве крупного заполнителя.

Исследования показали, что при строительстве цементобетонных дорог можно использовать до 10% шлаков в слое покрытия, до 70% – в слое основания, до 15% – в слое земляного полотна и до 30% – для обочин.

Впрочем, в Украине лишь 1% бетонных дорог – более широко они используются в США и некоторых странах ЕС. В рамках государственной программы развития автомобильных дорог на 2018-2022 годы анонсировано строительство трех таких объектов общей протяженностью 200 км.

Наконец, шлаки используют для строительства «сельских дорог» – тех, которые на 100% состоят из шлака и не имеют капитального покрытия (асфальт, бетон, брусчатка).

Стройматериалы

Однако на строительстве дорог останавливаться не хочется. Мы стремимся найти новые направления для применения шлаков. В частности, хотели бы на основании шлаков получить разные виды бетона. На данный момент в украинском строительстве шлаки используются достаточно слабо, это не назовешь массовым процессом.

Сложность в том, что к каждому виду шлака нужно подходить отдельно – анализировать с точки зрения экологии, безопасности и возможности использования как сырья для стройматериалов.

Каждый шлак имеет свою химию, радиологию и характеристики. Но не каждый пригоден для использования вместо другого. Например, большая часть шлаков не может быть использована в легких бетонах из-за очень высокой плотности. Шлаковую пемзу в настоящее время практически отдельно не отбирают, хотя именно ее можно было бы использовать продуктивно.

В лаборатории нашего института есть различные шлаки с двух мариупольских заводов и одного запорожского. В декабре мы сможем сказать, какое количество, какие составы можно использовать для производства тяжелого и легкого бетона.