Проблема утилизации пустой породы, которая возникает при добыче угля, актуальна для многих регионов России. Терриконы — отвалы на территории угольных бассейнов — могут самовозгораться. Только из одного горящего отвала за сутки в воздух может попасть до 5 т оксидов углерода.
Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) предложили использовать терриконики как минеральную добавку для портландцементов и бетонов. Отходы угледобычи содержат включения алюминия, кремния, железа и повышают прочность, водонепроницаемость, коррозионную стойкость материалов.
Эксперты апробировали свою методику на территории Кизеловского угольного бассейна, где количество техногенных отходов оценивается в 13 млн м³.
Исследователи отобрали пробы породы горелых и не горелых террикоников, изучили их химический и минералогический состав. После этого провели эксперименты, заменяя обычные компоненты в составе портландцемента террикониками с долей 10, 20 и 30%.
Для получения минеральной добавки эксперты измельчали частицы до 0,08 мм. Не горелый терриконик после этого обжигали в лабораторной муфельной печи при температуре 700°С в течение двух часов.
По словам Степана Леонтьева, доцента кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ, к. т. н., замена до 20% цемента не горелым террикоником на 21% повышает прочность раствора по сравнению с обычным составом.
Решение, предложенное учёными, позволит значительно уменьшить количество техногенных отвалов и сократит нагрузку на окружающую среду.
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.