Местные строительные материалы

Отходы производства и другие техногенные образования, состоящие в основном из неорганических соединений и не представляющие интереса для извлечения из них каких-либо полезных компонентов, могут быть переработаны в местные строительные материалы. К таким отходам относятся шлаки, золы, различные виды шламов, осадков и т. п., содержащих всевозможные неорганические и органические загрязнители, в том числе нефтепродукты, а также различные виды загрязненных дисперсных грунтов. При их переработке необходимо учитывать их химические свойства и минеральный состав. Поэтому предварительный стадией переработки является подбор состава производимой смеси таким образом, чтобы в ней формировалась активированная алюмосиликатная минеральная матрица, способная обеспечить хемосорбционное связывание (поглощение) загрязнителей и синтез вяжущего вещества. Вторая необходимая стадия - гомогенизация смеси, обеспечивающая равномерное совмещение компонентов и протекание физико-химических процессов и реакций. Следующая стадия технологии - уплотнение смеси "в деле" (в конструктивном слое основания или покрытия и т. д.) или формирование из нее блоков, плит с последующей термовлажностной обработкой или без нее. Завершающая стадия - мероприятия по уходу за материалом, приготовленным без термовлажностной обработки. В ходе осуществления технологического процесса контролируются состав, химические свойства смеси, степень уплотнения, а также экологическая безопасность технологических операций и получаемой продукции.

При подборе состава смеси учитывается назначение конечного продукта: для производства конструкционных материалов с повышенной прочностью регламентируется содержание скелетных минеральных заполнителей и состав синтезируемого вяжущего в смеси; при формировании гидроизоляционных смесей и тампонажных растворов регламентируется повышенное содержание в смеси коллоидно-дисперсных и золь-гелевых фаз, для чего в смесь вводится повышенное содержание алюмосиликатных составляющих (глинистых частиц) или органических комплексов (сапропели, торф).

Экологическая безопасность получаемого материала достигается за счет химического связывания загрязнителей вплоть до их включения в кристаллическую решетку цементирующих новообразований (например, тяжелых металлов) либо блокировки загрязнителей коллоидно-дисперсными и золь-гелевыми фазами в массе формирующегося материала.

Опытно-промышленное внедрение ИММ-технологии было осуществлено для переработки буровых шламов и нефтезагрязненных грунтов в Ненецком автономном округе на скважине No 112 Тэдинская г. Нарьян-Мар, на скважине No 24 Торавейская, на предприятиях ОАО "Архангельскгеолдобыча", ОАО "Лукойл-Калининградморнефть" и рекомендовано к использованию местными комитетами охраны окружающей среды. На спичечной фабрике АО "Солнце" (г. Чудово Новгородской области) была реализована переработка промышленных твердых и вязкопластичных отходов в гидроизоляционные материалы для обваловки производственных сооружений. ИММ-технология была также внедрена на предприятии "Экотехсервис" в г. Сочи. Ведется проектирование производственного участка по переработке на основе ИММ-технологии экологически опасных вязкопластичных и твердых отходов на предприятиях ОАО "Лукойл-Калининградморнефть".

Проведены лабораторные испытания и апробация технологических решений с привлечением специалистов ОАО "Ленморниипроект", Управления по охране окружающей среды Санкт-Петербурга по обезвреживанию и переработке донных отложений, извлекаемых при дноуглубительных работах и очистке рек и каналов города.

При переработке шламов нефтеловушек в укрепленный техногенный грунт полученный материал был пожаробезопасен, десорбция загрязнителей в водную среду ниже ПДК, механическая прочность в пределах 1-3 МПа.. Такой материал может быть использован для устройства оснований покрытий технологических площадок, замены инертных материалов в основаниях дорог и площадок с твердым покрытием.

Штучные строительные материалы

Штучные строительные материалы в виде стеновых и фундаментных блоков, кирпичных и плиточных изделий производят при использовании пластичных смесей техногенных грунтов, подвергающихся формовке с последующей низкотемпературной (до 130°С) гидротермальной обработкой в течение 15-20 часов. При этом в материале ускоренно протекают физико-химические процессы литификации, придающие ему требуемые свойства. Наиболее удачным для такого производства можно считать использование промышленных и строительных отходов, содержащих волокнистые материалы (шлаковата, стекловата и т. п.), обеспечивающие армирование материалов. Кроме того, указанные отходы содержат ряд компонентов, потенциально полезных для формирования материала: цементно-известково-песчаную крошку, кирпичный бой, крошку гипсовых штукатурных изделий.