От жидкого стекла до новых теплоизоляционных материалов

Как превратить отходы в доходы
Автор: Елена КУНАХОВЕЦ
Рубрика:

Об этом участникам V Международной научно-практической конференции «Техническое регулирование строительной отрасли в современных условиях», организованной РУП «Стройтехнорм», рассказала заведующая научно-исследовательской лабораторией физико-химических и теплофизических исследований Государственного предприятия «Институт НИИСМ» Алла ГУБСКАЯ.

алла губская

— За последние два года сделано достаточно многое. В частности, мы освоили технологию получения искусственного гипсового камня на основе фосфогипса. Сам материал известен очень давно, однако в исследовании его свойств мы пошли дальше. Использовать фосфогипс, полученный по традиционной технологии на Гомельском химическом заводе, в производстве цемента невозможно, так как он получается «кислый». Мы разработали технологию нейтрализации, которая позволяет получить материал, по своим свойствам практически идентичный природному гипсовому камню. Почему потребовался именно камень? На цементных заводах не предусмотрено хранение гипсового сырья в закрытых помещениях, как правило, это открытые площадки. Применение гомельского фосфогипса не всегда возможно, поскольку при воздействии атмосферных осадков происходит размокание материала, что, естественно, затрудняет последующее производство. За счет нейтрализации мы получили то, что до этого не получалось ни у кого. На основе клинкеров двух белорусских цементных заводов уже выпущены лабораторные и опытные партии цемента с использованием нашего гипсового камня. Технологию можно смело внедрять в масштабное промышленное производство, — подчеркнула заведующая научно-исследовательской лабораторией физико-химических и теплофизических исследований ГП «Институт НИИСМ», к. т. н. Алла Губская.

Еще одно новшество, которое предлагают специалисты научно-исследовательского института, — безварочная технология получения натрий-калий-силикатного связующего на основе кремнегеля. Конечный материал идентичен жидкому стеклу, производимому традиционным способом. Однако благодаря инновационной технологии экспертам удалось в несколько раз снизить затраты на его производство. По традиционной технологии сырьем для жидкого стекла является песок, сода и вода. Смешивая все «ингредиенты», специалисты получают силикат-глыбу, которая варится, как обычное стекло, при температуре 1350–1400 градусов. Затем идет процедура гранулирования, дальше в автоклаве силикат-глыба и превращается в жидкое стекло. При этом затраты энергии на варку существенные: 430 кг условного топлива.

— Во-первых, мы не сушим кремнегель, а используем изначально довольно влажный по своей природе материал. В качестве натрий-калий-гидроксида применяем щелочь — вторичный продукт, образующийся в ОАО «Беларуськалий». Что в конечном итоге и позволяет снизить энергозатраты на производство жидкого стекла. Само по себе жидкое стекло, получаемое таким способом, будет не настолько конкурентоспособно, как хотелось бы. Поэтому мы пошли немного дальше и предлагаем использовать его в качестве основы для получения окрашивающих покрытий. Необходимые исследования проведены, и уже выпущены опытные партии силикатного кирпича с поверхностной окраской, — уточняет эксперт.

По словам Аллы Геннадьевны, площадь сцепления такого покрытия с основанием (силикатным кирпичом) намного больше, чем это требуется по нормативам. Кроме того, получаемое покрытие имеет высокую паропроницаемость — порядка 76 % от паропроницаемости основания. Это позволило значительно повысить морозостойкость кирпича с покрытием: она полностью соответствует морозостойкости силикатного кирпича и составляет более 50 циклов. Главный секрет этой технологии в том, что в качестве наполнителя здесь тоже используются отходы, которые образуются на заводах силикатных изделий, а именно от производства ячеистого бетона.

Еще один вид отходов, с которыми активно работают специалисты ГП «Институт НИИСМ», это отходы производства целлюлозно-бумажной промышленности, так называемый скоп. К слову, за год только на одном картонно-бумажном предприятии республики получают более пяти тысяч тонн скопа. В настоящее время эти отходы полностью подлежат захоронению. Эксперты нашли альтернативу и предлагают использовать скоп, серьезно загрязняющий окружающую среду, в благих целях.

— Нами разработана технология применения скопа — крупнотоннажного отхода, образующегося на предприятиях по выпуску бумаги и картона для производства легких, прочных и стеновых блоков. Она позволяет создавать блоки с равномерно распределенным по объему скопом, обработанным специальным составом, а также блоки, содержащие гранулированный заполнитель, полученный путем специальной обработки этого вида отходов. Плотность инновационных материалов варьируется от 400 до 600 кг/м3. При этом они имеют свойства, сопоставимые, а иногда даже и превосходящие по характеристикам того же ячеистого бетона или керамзитобетона, — акцентирует внимание специалист.

На рынке строительных материалов и услуг, убеждены эксперты, найдет применение и технология получения теплоизоляционных материалов на основе вспененного жидкого стекла и техногенных отходов. В качестве последних используются следующие виды волокнистых наполнителей: опилки, отходы от минераловатных изделий, а также шинный корд. В лабораториях ГП «Институт НИИСМ» уже получен теплоизоляционный материал с плотностью до 200 кг/м3, а также выпущена его опытная партия.

В нынешнем году специалисты предприятия озадачились поиском технологий переработки отходов Белорусского металлургического завода. Предпринимались попытки использования шлаков, пыли газоочистки, но, к сожалению, их компоненты не всегда позволяют прибегать к традиционным технологиям. В этом вопросе важны и нужны самые инновационные решения. Как говорится, работа начата и ждет своего продолжения.

Помимо вовлечения промышленных отходов во вторичное производство и товарооборот, ведущий научно-исследовательский институт Минстройархитектуры занимается совершенствованием технологий, уже существующих в производстве строительных материалов. В настоящее время специалисты предприятия работают над улучшением свойств ячеистого бетона путем введения в него различных добавок.

— Разработана технология получения пенокерамики на основе местных осадочных пород и промышленных отходов в виде загрязненного стеклобоя, шлака и т. д. Из всего вышеперечисленного можно получить строительные блоки и гранулы, обладающие высокой прочностью, низкой плотностью и теп­лопроводностью. При этом сами материалы в зависимости от конкретно получаемого вида изделий в три-четыре раза легче поризованного кирпича и в два-три раза прочнее газосиликатных блоков, — подчеркнула Алла Губская. — Хоть саму пенокерамику и нельзя назвать инновационным материалов, за счет введения добавок нам удалось существенно снизить температуру обжига. При этом физико-механические свойства получаемых гранул намного лучше, чем у традиционно выпускаемого керамзита. Данная разработка уже ждет своего внедрения.

Параллельно сотрудники ГП «Институт НИИСМ» ведут разработку технологий производства совершенно новых строительных материалов, в частности, фасадного покрытия с повышенной паропроницаемостью, санированных теплоизоляционных штукатурок, гибкого камня для отделки зданий и сооружений, быстротвердеющих смесей для 3D печати.

Как формируется портфель заказов на научные разработки?

По словам заведующей научно-исследовательской лабораторией физико-химических и теплофизических исследований ГП «Институт НИИСМ», к. т. н. Аллы Губской, занимаясь перспективными разработками, специа­листы предприятия в большей степени ориентируются на спрос рынка и потребности конкретного производителя. Экономический фактор — по-прежнему один из главных барьеров, сдерживающих развитие инноваций.

— На протяжении вот уже восьми десятилетий мы ведем мониторинг рынка строительных материалов, анализируем новинки, изучаем перспективы и создаем свои инновационные продукты. Часть технологий защищена авторскими правами, в основном же чаще всего «новизна» касается составов строительных материалов. К сожалению, вопрос финансирования остается главным. Большинство наших исследований проведено на основе прямых хоздоговоров. Предложенные технологии разрабатываются ГП «Институт НИИСМ» сразу под конкретные предприятия, — резюмировала Алла Геннадьевна.

Что ж, будем надеяться, что каждая перспективная разработка отечественных специалистов обязательно найдет своего потребителя. И не только в масштабах внутреннего рынка. К слову, в БНТУ недавно начали подготовку специалистов по инновационному оборудованию для получения полезных продуктов из отработанных строительных материалов. Представители главного технического вуза страны и ведущего научно-исследовательского института Минстройархитектуры готовы объединить усилия для продвижения инновационных технологий.

Добавить комментарий