Ученые из России, Казахстана и Бразилии придумали экологичные дороги

Ученые ДВФУ вместе с коллегами из Казахстана и Бразилии предложили строить основания автомобильных дорог из смеси суглинка, металлического шлака и отходов известковых производств, которыми они заменили традиционные слои из природного песка и щебня. Новый композит отличается прочностью, водо- и морозостойкостью, соответствует требованиям строительных материалов первого класса. Статья об этом опубликована в Journal of Cleaner Production.

"Строительство дорожных оснований из нового композита будет более быстрым и рентабельным за счет замены большого количества относительно дорогих песка и щебня на отходы местного металлургического производства и суглинок. Подобные технологии не только экономически эффективны, но и помогают решить проблему утилизации опасных для окружающей среды промышленных отходов", — приводятся в сообщении слова заведующего лабораторией использования вторичных ресурсов Инженерной школы ДВФУ Андрея Таскина.

Отмечается, что во время эксперимента изготовили тестовые образцы композитного материала для строительства основания автомобильной дороги из смеси производственных отходов Карагандинского металлургического комбината и местного суглинка. В смесь добавили отходы известкового производства, которые сыграли роль активатора химического взаимодействия металлического шлака и суглинка.

В результате реакции выщелачивания между частицами смеси образовался постоянно уплотняющийся гель, который со временем переходит в камнеобразное состояние. Композит показал очень высокие водо- и морозостойкость и низкие значения расширения/сжатия при перепаде температур. Эксперимент длился два года и проходил на территории Казахстана.

Автор разработки Всеволод Мымрин, профессор Федерального технологического университета штата Парана (Бразилия), объяснил, что в композите тяжелые металлы стали частью новых образований, то есть оказались химически связаны на уровне атомов и перестали представлять угрозу для окружающей среды. Материал может считаться экологически чистым и соответствует строгим санитарным нормам.

Ученый заявил, что ремонтировать такую дорогу можно будет вдвое реже, поскольку со временем композитная смесь становится только прочнее, в 1,5–2 раза превышая проектную прочность дорожного основания. Испытания новой дороги ещё продолжаются.

Отмечается, что схожий композит можно применять для строительства оснований дорог и в России.

По мнению учёных, главное - определиться с материалами на этапе проектирования дороги.

Механические свойства композита делают его пригодным не только для производства дорожных оснований, но и для изготовления таких строительных материалов как необожженный кирпич, блоки и аналогичные им компоненты. При этом сохраняется высокая экологическая и экономическая эффективность.

В сообщении отмечается, что отходы производства черной металлургии считаются одним из наиболее значимых загрязнителей окружающей среды во всем мире. Годовой объём глобального производства чугунного плавильного шлака составляет около 400 миллионов тонн.