Щебень из глины
Марина Иванова, Западно-Казахстанская область
В Западно-Казахстанской области нет производства натурального щебня, здесь просто неоткуда его взять: нет гор – нет горных пород. Поэтому для строительства дорог и зданий используется привозной материал, в основном из Актюбинской области.
Изучив ситуацию с обеспеченностью строительного рынка природными материалами, приглашенный в область ученый определился со сферой деятельности – надо придумать альтернативу каменному щебню, используя имеющийся в области потенциал. Для этого была выбрана опока – кремнистая микропористая осадочная порода, добываемая на Таскалинском месторождении ЗКО. Запас только разведанных ее залежей составляет здесь около 60 млн тонн.
– Для изменения физических параметров опоки ее раздробили на куски как щебень и обработали скоростным обжигом в печи, – рассказывает профессор кафедры «Строительство и строительные материалы» ЗКАТУ им. Жангир-хана Сарсенбек Монтаев. – Опыты, проведенные в лабораторных условиях, дали очень хорошие результаты.
После обжига куски опоки приобретают красный цвет, а прочность их возрастает во много раз. При этом материал обладает теплоизоляционными свойствами.
– Наша технология была запатентована в 2009 году, – поясняет ученый. – А в 2012-м мы выиграли грант по линии Министерства образования и науки РК на исследование технологии производства искусственного щебня – термолита. В течение двух лет разработали технологические параметры, закупили оборудование. Следующим этапом стала коммерциализация проекта. Выиграли второй грант, на средства которого приобрели уже полупромышленное оборудование для мелкосерийного производства на базе вуза. Грант освоен, испытания прошли на одном из промышленных предприятий области, и сразу же нашелся покупатель продукции – производитель бетонных изделий.
По словам Сарсенбека Монтаева, строительные предприятия региона закупают 200 тонн щебенки в год. 1 тонна актюбинского камня в области продается по 5–7 тыс. тенге за тонну в зависимости от размера фракций. Стоимость искусственного аналога составит не больше 4 тыс. тенге. При этом его вес гораздо меньше, чем у натурального, поэтому его проще доставлять, и рентабельность производства выше.
Спрос на этот вид строительных материалов очень велик, особенно в летний сезон. Но инвесторы, с которыми ведут переговоры представители вуза, настороженно относятся к разработкам ученых. Это и понятно: прежде чем вложить собственные средства во что-то новое, необходимо просчитать все – и выгоды, и риски. Для наглядности потенциальных партнеров приглашают на опытно-промышленное предприятие, которое действует на базе университета, демонстрируют производство и рассказывают о свойствах термолита.
Наряду с искусственным щебнем, который будет презентован на выставке «ЭКСПО-2017», ученые вуза разработали еще несколько проектов, применимых в строительной отрасли.
– Для внедрения энергоэффективных технологий в строительство нам нужны отечественные теплоизоляционные материалы, – отмечает профессор Монтаев. – Сейчас пенопласт и стекловолокно приобретаются за пределами страны: в Китае, России и других государствах. Поэтому нами была начата разработка пеностекла. Оно изготавливается из осколков стекла, которые перетираются в порошок, засыпаются в форму и нагреваются в печи. Вспениваясь, стеклооснова заполняет форму, поэтому ей можно придать любую конфигурацию: кирпича или плит разного размера.
Преимущество пеностекла в сравнении с пенопластом в том, что оно не впитывает воду, не горит, его не едят грызуны, оно более долговечное и обладает низкой теплопроводностью. Им даже можно теплоизолировать морские судна и подводные лодки.
Технология производства пеностекла была успешно запатентована и в 2013-м признана лучшим изобретением года в республике. Для усовершенствования своего изобретения ученые укрепляют его минералами, чтобы материал мог выступать в качестве кирпича.
Сырье для изготовления пеностекла не является проблемой, так как на крупнейшем в регионе предприятии, производящем изделия из стекла, в месяц скапливается целый вагон боя, который приходится отправлять на завод в Саратов, что весьма затратно. Поэтому уральское предприятие готово предоставлять отходы производства совершенно бесплатно, о чем уже заключен меморандум.
Не меньший потенциал для развития есть и у еще одной разработки ученых вуза. В Казахстане очень много производителей пенобетона, основными компонентами которого являются песок, цемент и пенообразователь. Эту синтетическую добавку не производят в нашей стране, однако в ЗКАТУ был создан его натуральный аналог – кератиновый, изготовленный на основе белка, полученного из отходов мясопереработки – рогов и копыт. Для его производства на машиностроительном факультете сконструирован специальный реактор.
Как отмечает Сарсенбек Монтаев, все эти проекты вуз готов коммерциализировать. При этом инвестиции, конечно, приветствуются, однако их отсутствие не должно влиять на внедрение разработок в жизнь.
– Эти материалы очень востребованы на рынке, – говорит он. – И мы наладим их выпуск и своими силами.
В разработке у ученых находятся также проекты по переработке нефтяного шлама. Этот тип отходов от добычи, перегонки и транспортировки нефти представляет большую опасность для окружающей среды и подлежит переработке. Хотя по-прежнему большая часть нефтешламов захоранивается, а иногда даже в нарушение экологических норм просто выбрасывается.
Шлам может быть использован в производстве керамзита в качестве горючей органики для вспучивания глины. В настоящее время это достигается при участии угля, который, как известно, в ЗКО не добывается в отличие от нефти.
Изучив ситуацию с обеспеченностью строительного рынка природными материалами, приглашенный в область ученый определился со сферой деятельности – надо придумать альтернативу каменному щебню, используя имеющийся в области потенциал. Для этого была выбрана опока – кремнистая микропористая осадочная порода, добываемая на Таскалинском месторождении ЗКО. Запас только разведанных ее залежей составляет здесь около 60 млн тонн.
– Для изменения физических параметров опоки ее раздробили на куски как щебень и обработали скоростным обжигом в печи, – рассказывает профессор кафедры «Строительство и строительные материалы» ЗКАТУ им. Жангир-хана Сарсенбек Монтаев. – Опыты, проведенные в лабораторных условиях, дали очень хорошие результаты.
После обжига куски опоки приобретают красный цвет, а прочность их возрастает во много раз. При этом материал обладает теплоизоляционными свойствами.
– Наша технология была запатентована в 2009 году, – поясняет ученый. – А в 2012-м мы выиграли грант по линии Министерства образования и науки РК на исследование технологии производства искусственного щебня – термолита. В течение двух лет разработали технологические параметры, закупили оборудование. Следующим этапом стала коммерциализация проекта. Выиграли второй грант, на средства которого приобрели уже полупромышленное оборудование для мелкосерийного производства на базе вуза. Грант освоен, испытания прошли на одном из промышленных предприятий области, и сразу же нашелся покупатель продукции – производитель бетонных изделий.
По словам Сарсенбека Монтаева, строительные предприятия региона закупают 200 тонн щебенки в год. 1 тонна актюбинского камня в области продается по 5–7 тыс. тенге за тонну в зависимости от размера фракций. Стоимость искусственного аналога составит не больше 4 тыс. тенге. При этом его вес гораздо меньше, чем у натурального, поэтому его проще доставлять, и рентабельность производства выше.
Спрос на этот вид строительных материалов очень велик, особенно в летний сезон. Но инвесторы, с которыми ведут переговоры представители вуза, настороженно относятся к разработкам ученых. Это и понятно: прежде чем вложить собственные средства во что-то новое, необходимо просчитать все – и выгоды, и риски. Для наглядности потенциальных партнеров приглашают на опытно-промышленное предприятие, которое действует на базе университета, демонстрируют производство и рассказывают о свойствах термолита.
Наряду с искусственным щебнем, который будет презентован на выставке «ЭКСПО-2017», ученые вуза разработали еще несколько проектов, применимых в строительной отрасли.
– Для внедрения энергоэффективных технологий в строительство нам нужны отечественные теплоизоляционные материалы, – отмечает профессор Монтаев. – Сейчас пенопласт и стекловолокно приобретаются за пределами страны: в Китае, России и других государствах. Поэтому нами была начата разработка пеностекла. Оно изготавливается из осколков стекла, которые перетираются в порошок, засыпаются в форму и нагреваются в печи. Вспениваясь, стеклооснова заполняет форму, поэтому ей можно придать любую конфигурацию: кирпича или плит разного размера.
Преимущество пеностекла в сравнении с пенопластом в том, что оно не впитывает воду, не горит, его не едят грызуны, оно более долговечное и обладает низкой теплопроводностью. Им даже можно теплоизолировать морские судна и подводные лодки.
Технология производства пеностекла была успешно запатентована и в 2013-м признана лучшим изобретением года в республике. Для усовершенствования своего изобретения ученые укрепляют его минералами, чтобы материал мог выступать в качестве кирпича.
Сырье для изготовления пеностекла не является проблемой, так как на крупнейшем в регионе предприятии, производящем изделия из стекла, в месяц скапливается целый вагон боя, который приходится отправлять на завод в Саратов, что весьма затратно. Поэтому уральское предприятие готово предоставлять отходы производства совершенно бесплатно, о чем уже заключен меморандум.
Не меньший потенциал для развития есть и у еще одной разработки ученых вуза. В Казахстане очень много производителей пенобетона, основными компонентами которого являются песок, цемент и пенообразователь. Эту синтетическую добавку не производят в нашей стране, однако в ЗКАТУ был создан его натуральный аналог – кератиновый, изготовленный на основе белка, полученного из отходов мясопереработки – рогов и копыт. Для его производства на машиностроительном факультете сконструирован специальный реактор.
Как отмечает Сарсенбек Монтаев, все эти проекты вуз готов коммерциализировать. При этом инвестиции, конечно, приветствуются, однако их отсутствие не должно влиять на внедрение разработок в жизнь.
– Эти материалы очень востребованы на рынке, – говорит он. – И мы наладим их выпуск и своими силами.
В разработке у ученых находятся также проекты по переработке нефтяного шлама. Этот тип отходов от добычи, перегонки и транспортировки нефти представляет большую опасность для окружающей среды и подлежит переработке. Хотя по-прежнему большая часть нефтешламов захоранивается, а иногда даже в нарушение экологических норм просто выбрасывается.
Шлам может быть использован в производстве керамзита в качестве горючей органики для вспучивания глины. В настоящее время это достигается при участии угля, который, как известно, в ЗКО не добывается в отличие от нефти.
