Вікторія Співак: «Шлак може істотно зменшити собівартість продукції»

Директор Інноваційно-технологічного центру ПБГ «Ковальська» – про застосування шлаків у виробництві будматеріалів

В Україні рівень використання металургійних шлаків становить близько 40-50%, а золошлакових матеріалів – не перевищує 30%. Це дуже мало. Адже, наприклад, у Європі використовують до 90% шлаків і 43% золошлаків від загального річного обсягу їх утворення.

Натомість ці відходи можуть стати якісним і дешевим замінником первинної сировини в дорожньому будівництві та виробництві будматеріалів. В Україні вже є такі приклади. Наприкінці березня Інноваційно-технологічний центр промислово-будівельної групи «Ковальська» почав розробляти рецептури геополімербетону, в якому замість цементу використовуються відходи металургійного виробництва. А саме – мелений гранульований доменний шлак.

Про процес розроблення нового матеріалу та перспективи його застосування кореспондент GMK Center поспілкувався з Вікторією Співак, директором Інноваційно-технологічного центру та керівником відділу експортного контролю якості ПБГ «Ковальська».

Нещодавно ПБГ «Ковальська» розпочала розроблення геополімербетону із застосуванням доменних шлаків. На якій стадії реалізації зараз перебуває проект?

– Цього року інноваційно-технологічний центр ПБГ «Ковальська» справді почав розробляти рецептури геополімербетону.

Для нас це було свого роду творче завдання, яке має дослідницьку мету. Говорити про підготовку до запуску масового виробництва зарано. Бетони з використанням відходів виробництва мають доволі довгу історію, але досі не отримали широкого застосування.

Зараз ми продовжуємо практичне вивчення геополімербетонів, адже це екологічний будівельний матеріал, використання якого у майбутньому зменшило б викиди СО₂ та витрати енергії.

Які переваги нового продукту? Чим пояснюється вибір доменних шлаків як інгредієнту?

– По-перше, вдосконалена технологія, яка передбачає безпечне використання вторинних ресурсів, могла б позитивно вплинути на довкілля. По-друге, в будь-якому разі використання відходів істотно знижує собівартість продукції, яка з них виготовляється.

Якщо говорити про конкретні переваги, то геополімербетон, на відміну від класичних рецептур, може бути в рази стійкішим до агресивних середовищ.

Проблема сульфатостійкості бетонів загалом полягає в тому, що в специфічних умовах він схильний до руйнування. Руйнуванню піддається саме цементна складова. Якщо виключити з рецептури бетону цемент або максимально зменшити його кількість і замінити його на шлак, бетон не міститиме вразливого компоненту, а отже, буде менш вразливим до дії кислот. Така властивість може бути корисною у будівництві конструкцій для очисних станцій або конструкцій сільськогосподарського призначення – скрізь, де є вплив так званого агресивного середовища.

З доменних шлаків виробляють бетони спецпризначення. Це дуже чутливий матеріал, який потребує точного дозування, високої культури виробництва, не терпить рецептурних помилок і вимагає специфічної уваги. Наприклад, з такого бетону можна виробляти збірні залізобетонні конструкції в цехових умовах.

У яких металургійних підприємств замовляєте гранульовані доменні шлаки?

– Наразі ми використовуємо зразки доменних шлаків, надані різними підприємствами – «АрселорМіттал Кривий Ріг», «Запоріжсталь» та іншими. Де є шлакові відвали, це і є наші потенційні постачальники. Усі шлаки різні й мають різні первинні технології, але якщо буде завершена технологія виробництва геополімербетонів, то адаптувати її під конкретний вид шлаку буде неважко.

Зараз підприємства надають нам зразки без особливих перешкод, адже вони розуміють: якщо ми отримаємо плідний результат досліджень і захочемо впроваджувати масове виробництво, то можемо стати їхніми потенційними покупцями.

Наскільки перспективним, на ваш погляд, є геополімерний бетон?

– Насправді «Ковальська» вже зараз може розпочати повноцінне виробництво полімерного бетону. Наші потужності й технічні можливості підприємств дають змогу робити це на діючому обладнанні й не потребують великих капіталовкладень у модернізацію.

Усе залежить лише від завершеності цієї технології. Основне питання, яке залишається відкритим, – це довговічність геополімерних бетонів. Зараз ніхто ще напевно не знає, як цей бетон буде поводити себе через 15-20 років.

Є багато наукових розробок, але всі вони стосуються переважно лабораторних випробувань. Масштабних довголітніх конструкцій (кварталів, висотних будівель), які могли би бути наочним прикладом, ще не існує. Є поодинокі випадки будівництва житлових будинків на просторах колишнього Радянського Союзу. Однак досі ця технологія не пішла далі.

Коли розраховуєте почати застосовувати новий продукт?

– Як я вже зазначила, виробництво геополімерного бетону потребує аптечної точності. Найменше відхилення у рецептурі може бути фатальним.

Потрібно підбирати спеціальні компоненти, які активують шлаколужний бетон і приводять до його застигання, адже звичайна вода, як у випадку з цементом, не спрацює. До того ж треба враховувати, що такі речовини є зазвичай агресивними й без дотримання спеціальної техніки безпеки на виробництві можуть зашкодити людині.

Утім, ми вважаємо, що геополімерні бетони – це перспективна технологія, тому продовжуємо її активно вивчати. Попри всі складнощі виробничого процесу, шлак може істотно зменшити собівартість продукції, адже на сьогодні шлак – це просто гори сміття, які забруднюють території.

Наразі результати досліджень Інноваційно-технологічного центру «Ковальської», які ми отримали, є доволі позитивними. Наприклад, ми протестували такий бетон на предмет легкоукладальності, міцності. Зараз перевіряємо на морозостійкість і водонепроникність. Важливим також є показник ранньої міцності бетону.

Чи можливе застосування металургійних шлаків у виробництві іншої продукції?

– Це питання треба розглядати з комерційного погляду. Якщо допустити, що нам вдалося вдосконалити технологію шлаколужних бетонів і ми розпочали масове виробництво, ми потребуватимемо безперервних поставок доменного шлаку. Відповідно, нам його ніхто не дасть задаром. Підприємства, які є власниками цього сміття, можуть встановити на продукт досить високу ціну, і ми уже стикалися з подібними проблемами.

Натомість у низці європейських країн підприємствам, які переробляють безкоштовні відходи, ще й надають дотації – від держави або від тих підприємств, які передають їх на утилізацію.

У нас, на жаль, такої системи немає. Якщо хочеш використовувати відходи – маєш заплатити. І чим більше адаптуєш свою технологію до використання відходів, тим більше стаєш залежним від постачальника, який може підняти ціну на відходи на фоні збільшення попиту.

Що варто зробити, щоб активізувати застосування шлаків у будівництві?

– Необхідно створити для виробників бетону такі умови, щоб їм було вигідно використовувати вторинний матеріал і більше того – щоб була впевненість, що розробляючи технологію і вкладаючи чималі гроші в дослідження, випробування та модернізацію виробничих ліній, ми зрештою отримаємо доступ до споживання тих неосяжних запасів, які роками накопичувалися і забруднювали середовище.

На які тенденції в будівництві розраховуєте в 2020 році?

– Якщо говорити глобально, то у будівельній галузі є тенденція до використання цементів із зменшеним вмістом клінкерної складової. Стають популярними композиційні цементи – такі, що містять домішки.

Зараз виробники цементу почали вводити різні його типи: з вапняком, пуцолановими домішками, цеолітом, шлаком, золою, композиційні цементи з кількома видами домішок одночасно.

Це зумовлено тим, що, по-перше, будь-які рухи на виробництві спрямовані на зменшення собівартості продукції та водночас на покращення характеристик. По-друге, виробники намагаються бути гнучкими, щоб не бути залежними від тих чи інших постачальників або умов ринку.