Приблизительно 7 млрд т промышленных отходов в Российской Федерации генерирует угледобывающая отрасль; кроме того, примерно 1,8 млрд т золошлаковых отходов (ЗШО) продуцируют предприятия угольной энергетики. Данная статья на эту актуальную тему (утилизация многотоннажных производственных отходов с получением новой конкурентоспособной и импортозамещающей продукции) приводит результаты разработки комплексной технологии рециклинга отходов угледобычи и углепереработки. В рамках промышленного технологического процесса была успешно протестирована методика извлечения недожженного углеродного материала, шлакового песка, железосодержащего концентрата и полых алюмосиликатных микросфер. На начальной стадии комплексной утилизации ЗШО удаляются элементы, затрудняющие дальнейшую глубокую переработку отходов: недожженный уголь, крупный шлаковый алюмосиликатный песок, оксиды железа и их производные, алюмосиликатные микросферы (если они присутствуют в конкретной золошлаковой смеси). Дальнейшая стадия комплексной обработки позволяет преобразовать еще более половины объема отходов в полезные продукты. Отдельный этап комплексной обработки включает группу технологий по созданию строительных материалов. Предложенная функциональная схема комплексной переработки ЗШО позволяет эффективно использовать золошлаковые отходы, извлекая из них полезные компоненты и производя различные материалы и изделия для различных отраслей промышленности (строительной, металлургической, дорожной и химической). Это способствует переходу энергетических предприятий на малоотходные технологии и снижению экологического воздействия на окружающую среду.
Объектом исследования являются дорожные покрытия из наномодифицированного фибробетона. Целью данной работы является разработка научно обоснованного технологического решения, направленного на улучшение дорожных покрытий из наномодифицированного фибробетона, а также всестороннее изучение их характеристик. Метод. Был изучен весь спектр физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик модифицированных композитных вяжущих и базальтофибробетона на их основе. Результаты. Разработаны модифицированные композиционные вяжущие, которые являются эффективной основой для получения фибробетона, обладающего упруго-вязкой микроструктурой (модуль упругости 40,3 ГПа, коэффициент Пуассона 0,20) и высокими эксплуатационными характеристиками (марки: G1 (износостойкость), W18 (водостойкость), F2300 (морозостойкость), T15-T115 (термостойкость для классов в соответствии с максимально допустимой температурой применения I9-I11)), что позволяет использовать композиты для автомобильных дорог).
Строительная отрасль требует использования эффективных материалов, отвечающих растущим потребностям в проектировании, строительстве, эксплуатации и ремонте зданий и сооружений различного назначения. Объектом исследования является строительная отрасль, которая требует использования эффективных материалов, отвечающих растущим потребностям в проектировании, строительстве, эксплуатации и ремонте зданий и сооружений различного назначения. Целью данной работы является разработка научно обоснованного технологического решения, направленного на создание эффективных композитных цементов, активированных обогащенными зольными и шлаковыми смесями, и набрызгбетона на их основе. Методы. Было проведено систематическое исследование структуры и свойств сырья и цементных композитов. Для создания ремонтных составов использовались теоретические положения закона структурного сродства. Физико-механические свойства сырья и материалов, разработанных на его основе, определялись с помощью стандартных методов исследования: физико-химических методов анализа, лазерной гранулометрии, рентгенофазового и дифференциально-термического анализа, сканирующей электронной микроскопии и др. Результаты. Предложено научно обоснованное технологическое решение для производства торкрет-бетона с использованием композитного цемента, которое заключается в использовании техногенных ресурсов на основе промышленных отходов (зольно-шлаковых смесей) и строительных (бетонного лома от демонтажа зданий и сооружений), активированных и гомогенизированных в вибромельнице, что позволяет контролировать процессы структурообразования за счёт сродства структур и формирования высокопрочных новых образований. Разработанная смесь для торкретирования с низким отскоком (<8%) обеспечивает уплотнение и укрепление зоны контакта клея с основным материалом бетонной стены, что приводит к более эффективной передаче нагрузки между слоями и повышению общей несущей способности всей конструкции.