«При производстве кальцинированной соды (карбоната натрия) образуется большое количество отходов. Распространенный способ их размещения в окружающей среде — шламохранилище рядом с содовым заводом. При таком подходе на долгосрочной основе занимаются большие площади, происходит загрязнение атмосферного воздуха, подземных вод и почвы, эта территория не может обеспечить устойчивое ресурсное и экономическое развитие. Ученые предложили новый способ использования отходов содового производства для дорожного строительства», — рассказали в университете.
В частности, исследователи ПНИПУ изучили возможность использования шлама карбоната кальция в качестве материала, повышающего несущую способность грунтовых слоев дорог при отсыпке земляного полотна. «Мы провели предварительные эксперименты и выяснили, что таким способом возможно упрочнение грунта на 6−18% в зависимости от его кислотности и гранулометрического состава. Это повышает устойчивость грунта к внешним нагрузкам, которые создают транспортные средства и вес вышележащих конструктивных слоев дорожной одежды», — пояснил доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ Константин Пугин.
Однако при таком способе утилизации отходов ограничивающим фактором становится наличие хлорид-ионов, содержащихся в шламе. Они могут загрязнить воду и почву. Эту проблему ученые предлагают решить с помощью летучей золы, которая образуется при сжигании твердого топлива и улавливается на фильтрах тепловых электростанций. Она способна поглощать свободные хлорид-ионы и предотвращать их миграцию из шлама в воду и почву.
«Замена природных материалов в дорожных конструкциях на отходы содового производства соответствует современным принципам ресурсосбережения и устойчивого развития. Отказ от укрепления грунтов цементами, которые широко используются в настоящее время, и переход на карбонатный шлам также сократит выбросы углерода, образующихся при выпуске цемента», — отметил Пугин, отметив, что планируется проведение эксперимента. Только после этого смесь возможно будет использовать при строительстве дорог.
Статья пермских ученых опубликована в сборнике материалов конференции «Химия. Экология. Урбанистика» за 2024 год. Исследование проводится в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», обладателем гранта которой в размере 100 млн рублей ПНИПУ стал в 2021 году.
