Челябинские ученые удешевили бетон на треть
Исследователи Южно-Уральского государственного университета одни из первых в России заменили природный песок в составе бетона и штукатурки на искусственный порфиритовый. Такой подход позволил сделать строительный материал дешевле и долговечнее, сообщает пресс-служба вуза.
Запасы месторождений природного песка в России стремительно истощаются. Кроме того, добываемое сырье не всегда отличается высоким качеством – большие объемы пылеватых частиц в составе песка требуют дополнительного расхода цемента при производстве бетона.
При добыче порфирита в любом карьере образуется вскрышная порода, которая накапливается в виде балласта, формируя отвалы, занимающие земли для хозяйственных нужд. Исследователи кафедры строительных материалов и изделий ЮУрГУ путем дробления этих пород получили эффективный искусственный песок. Он не содержит вредные включения в виде пылеватых частиц и применим для создания тяжелых бетонов и штукатурных смесей, а также способствует повышению качества готового продукта.
«Экологически безопасный порфирит обычно никак не утилизируется, его складируют в качестве вскрышной породы в отвалах. Чтобы сделать этот камень востребованным и полезным, к нам за помощью обратился индустриальный партнер ООО «Спецтехпроект» – предприятие по добыче и переработке порфирита, – рассказала доцент кафедры строительных материалов и изделий ЮУрГУ Марина Бутакова. – Мы исследовали такую возможность и нашли метод – перерабатывать невостребованную вскрышную породу в песок, который можно использовать в строительстве. Замещая природный песок в составе бетона и штукатурки искусственным порфиритовым, мы делаем материалы дешевле как минимум на треть. К тому же экономятся средства, которые предприятия затрачивают на добычу, транспортировку и переработку естественного песка, пригодного для стройматериалов».
Частицы песка, получаемого из порфирита, имеют кубовидную форму, что обеспечивает хорошее качество штукатурных смесей (за счет плотного прилегания зернышек друг к другу), а, следовательно, более гладкую и ровную, долговечную поверхность на выходе.
Крупная щебенистая фракция, образующаяся при безотходном дроблении порфирита на песок, так же эффективно может заменить обычный щебень, входящий в состав тяжелых бетонов.
Работы выполнены на участке км 421-км 426, проходящем через перевал Чульмакан в Нерюнгринском районе республики.
Гравийно-щебеночный разрыв ликвидирован в рамках ремонтных работ, начатых в мае 2023 года. На участке со сложным рельефом местности произведена значительная работа по понижению профиля земляного полотна и спрямлению углов поворота. Общий объем земляных работ составил более 600 тыс. м3. Специалисты произвели укладку двуслойного асфальтобетонного покрытия, уплотнив его основание щебеночно-песчаной смесью. Для более комфортного прохождения перевала на самом затяжном его отрезке расширили количество полос движения до трех. При выполнении работ на перевале Чульмакан было задействовано 47 единиц спецтехники, а также 53 специалиста.
На объекте заменили водопропускную трубу. Для организации водоотвода с проезжей части и откосов насыпи были устроены прикромочные лотки и водосбросы по откосной части земляного полотна.
Надлежащий уровень безопасности дорожного движения обеспечили за счет установки в общей сложности более пяти км барьерного ограждения, 105 дорожных знаков и 117 сигнальных столбиков. На 425-м км обустроили стоянку, рассчитанную на десять большегрузных автомобилей.
В числе природоохранных мероприятий – устройство шести локальных очистительных сооружений, призванных фильтровать загрязнённые воды.
Добавим, что за последние шесть лет по заданию Росавтодора на федеральной трассе «Лена» ликвидировано более полутысячи километров грунтовых разрывов.