Образцы отбирали на золоотвалах электростанций.
Ученые Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ИШ ДВФУ) изучили радиоактивный фон, строение и форму частиц золы и шлаковых отходов, полученных при сжигании угля на энергетических производствах Приморского края. Специалисты признали их безопасность и возможность без риска заменять часть цемента в материалах для всех типов строительства. Статья об этом опубликована в International Journal of Scientific & Technology Research, передает пресс-служба ДВФУ.
Высокая стоимость бетонных конструкций, изготовленных с применением цемента, заставляет представителей прикладной науки по всему миру искать варианты удешевления бетона при сохранении его свойств. Один из таких технологических приемов — замена в бетонной смеси части цемента на предварительно подготовленные отходы промышленных производств. В бетоне можно заменять до 50 процентов цемента на золу-унос, образующуюся при сжигании угля на электростанциях. Бетонные конструкции из такой гибридной смеси не уступают по качеству эталонным и более безопасны для экологии, поскольку производство цемента занимает второе место в мире по степени вреда для окружающей среды.
Одна из задач, стоящих перед учеными — определить радиационную безопасность золошлаковых отходов, ведь в теории они могут накапливать вредные химические вещества. Ученые ДВФУ провели исследования угольной золы и шлака на энергетических производствах Приморского края и пришли к выводу, что содержание в них радиационно активных элементов не превышает требований по уровню радиационного фона, установленного для жилищного строительства.
«Теоретически уголь и отходы от его сжигания могут аккумулировать различные химические соединения, включая радиоактивные элементы. Учитывая, что в современной строительной индустрии активно набирает обороты тенденция заменять цемент на отходы промышленных производств, очень важно убедиться, что они безопасны для здоровья человека. Наше исследование показало, что зола и шлак, образующиеся при сжигании угля на тепловых электростанциях Приморского края, безопасны, из них можно производить строительные материалы для всех видов строительства. Кроме того, прочность и долговечность строительных материалов, полученных с использованием предварительно переработанных и подготовленных к применению золошлаков, будет выше обычных за счет активации вяжущих свойств этих отходов», — рассказал заведующий лабораторией переработки вторичных ресурсов Инженерной школы ДВФУ Андрей Таскин.
Ученый напомнил, что производство строительных материалов с использованием индустриальных отходов относится к энерго- и ресурсосберегающим технологиям и соответствует направлениям Стратегии научно-технологического развития России, утвержденной указом президента РФ от 1 декабря 2016 г.
Всего ученые ДВФУ исследовали более 50 образцов золы и шлака на энергетических производствах Владивостока, Артема и Партизанска. Образцы отбирали на золоотвалах электростанций, размеченных по сетке с шагом около 50 метров. Отбор производился в «узлах» сетки с поверхности и с глубины до 1,5 метров. Вес одной пробы составлял от 1,5 до 3 кг, всего было отобрано около 300 кг золошлакового материала.
Полученные образцы анализировали с помощью электронной микроскопии (микроскоп JSM-6490LV, производитель Jeol, Япония) и автоматической системы измерения размера, формы и химического состава частиц Morphology G3SE-ID (Malvern Panalytical, Великобритания). Радиационная активность проб измерялась в сертифицированной лаборатории Приморского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.