Превращая отходы в ресурсы для дорог и строительства будущего

Сотни гектаров земли вокруг каждого крупного города заняты огромными отвалами промышленных предприятий – колоссальными хранилищами техногенных отходов, захоронение и накопление которых до недавнего времени было основным способом их утилизации. Однако в последние годы активная государственная политика в области обращения с отходами привела к утверждению ряда ключевых документов, направленных на стимулирование вовлечения побочных продуктов в реальный сектор экономики. Среди них:

·       Распоряжение Правительства России от 15.06.2022 № 1557-р. Комплексный план по повышению объемов утилизации продуктов сжигания твердого топлива на угольных тепловых электростанциях и котельных

·       Отраслевая программа утв. Правительством России 17.11.2022 г. № 13493п-П11. Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в промышленном производстве

·       Распоряжение Правительства России от 25.01.2018 № 84-р .Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года

·       Распоряжение Правительства России от 28 .08. 2024 г. №  2330-р. Об утверждении перечня видов продукции с обязательным использованием доли вторичного сырья в её составе.

Именно на решение задач, поставленных в этих основополагающих документах, направлена системная работа ученых Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета (СибАДИ). Эта деятельность, ставшая сегодня одним из стратегических направлений развития университета, берет свои истоки в трудах основателя этой научной школы – выдающегося профессора В. В. Сиротюка. Его видение и многолетние исследования по переработке техногенных отходов заложили фундамент для дальнейшего развития. При поддержке и непосредственном руководстве и участии ректора СибАДИ, профессора А. П. Жигадло эта работа приобрела системный характер, выразившись в создании лабораторий, центра компетенций, позволивших вузу активно работать в исполнении дорожной карты Росавтодора в части реализации комплексного плана Российской Федерации по использованию золошлаковых отходов. Она стала основой для формирования на базе университета центра компетенций «Использование вторичных материальных ресурсов в строительной отрасли». Этот центр призван стать основной научной базой для изучения и разработки возможностей применения вторичных материалов в строительстве, обещая экологический и экономический прорыв как в дорожном, так и в промышленно-гражданском строительстве.

Возглавляет центр компетенций Александр Лунёв, который прошел в СибАДИ все основные этапы трудовой и научно-педагогической деятельности: от лаборанта и аспиранта до старшего преподавателя, научного сотрудника, руководителя научно-исследовательской лаборатории, а с 2022 года – директора центра компетенций. Наряду с руководителем, огромный вклад в реализацию поставленных задач вносят молодые специалисты: Александр Явинский, преподаватель и аспирант кафедры «Промышленное и гражданское строительство», и Анастасия Довыденко, преподаватель и будущий аспирант кафедры «Проектное управление и информационное моделирование в строительстве». Эти молодые ученые, несмотря на свой возраст, руководят отдельными направлениями в работе центра компетенций и успешно ведут самостоятельные исследования, которые находят отражение и в образовательном процессе университета.

Ключевые направления работы сотрудников центра компетенций – это всестороннее исследование вторичных материалов, а также разработка и обоснование технологий их применения в строительстве и получение новых материалов на их основе. В центре компетенций активно исследуют:

·       Золошлаковые материалы. Побочные продукты теплогенерации в виде золы-уноса или золошлаковой смеси, которых накоплено порядка 1,5 млрд. тоннПредставляет собой термически обработанную горные породы.

·       Металлургические шлаки. Побочные продукты производства металлов (как правило стали, чугуна, никеля и пр.) в виде щебня, гранулированного шлака или продуктов на их основе, которых накоплено порядка 10 млрд. тонн. Представляет собой расплав породы с примесями добавок и металла.

·       Вторичный гипс. Побочные продукты химической промышленности, как правило в фтор или фосфогипса, которых накоплено порядка 0,8 млрд. тонн. Представляет собой сульфат кальция с примесями кислот.

·       Отходы бурения. Отходы, образуемые при бурении горных пород в процессе добычи газа и нефти, которых накоплено порядка 3 млрд. тонн, представляющие собой грунты, загрязненные нефтепродуктами и растворами.

Эта деятельность СибАДИ – яркий пример того, как университет активно участвует в решении актуальных задач государственной важности, превращая потенциальные экологические проблемы в ценные ресурсы для развития строительной отрасли страны.

Работы, проводимые в Центре компетенций, как правило, реализуются в рамках сотрудничества по заказу предприятий реального сектора экономики, таких как ООО «Газпром энергохолдинг», ФАУ «Росдорнии», АО «ТГК-11», АО «Сибирская генерирующая компания», ПАО «Юнипро» и другие крупные компании. Деятельность Центра также активно поддерживается за счет грантов Фонда президентских грантов, Российского научного фонда (РНФ) и Фонда содействия инновациям.

В настоящее время Центр активно ведет ряд стратегически важных совместных проектов:

·       С АО «Сибирская генерирующая компания» – по созданию сухих геополимерных смесей для укрепления и стабилизации грунтов, а также геополимерных бетонов на основе золы-уноса Рефтинской ГРЭС.

·       Успешно реализуется проект по исследованию потенциала применения золы-уноса Березовской ГРЭС для технической мелиорации переувлажненных глинистых грунтов, их укрепления и получения новых разновидностей комплексных минеральных вяжущих.

Среди наиболее значимых результатов последнего времени, свидетельствующих о практической ценности и стратегическом влиянии разработок СибАДИ, стоит отметить:

·       ПНСТ 1003-2025 – первый в России стандарт для ЗШМ: При непосредственном участии Центра компетенций СибАДИ как одного из ключевых разработчиков, совместно с АО «Сибирская генерирующая компания», Ассоциацией «Р.О.С.АСФАЛЬТ» и НИИ ТСК, создан предварительный национальный стандарт (ПНСТ) 1003-2025 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы золошлаковые. Классификация». Этот документ, вступивший в силу с 1 июля 2025 года, является первым в России стандартом, определяющим классификацию золошлаковых материалов (ЗШМ) для применения в дорожных работах. Он регулирует использование ЗШМ в земляном полотне – в основаниях, насыпях, рабочих слоях, а также в качестве наполнителей и добавок. Это событие создаёт прочную нормативную базу для безопасного и эффективного применения вторичных материалов, открывая новые перспективы для отрасли.

·       Реальные проекты с использованием ЗШМ: При научном сопровождении Центра компетенций планируется использовать порядка 780 тыс. тонн золошлаковой смеси Омской ТЭЦ-4 при реализации проекта Северного обхода г. Омска. Кроме того, в ФАУ «Главгосэкспертиза России» уже передан проект третьего этапа Восточного обхода г. Новосибирска, в котором предусмотрено использование порядка 175 тыс. м³ золошлаковых смесей (ЗШС).

В перспективе Центр планирует продолжать разработки по созданию линейки техногрунтов на основе золошлаковых смесей Омских ТЭЦ, что позволит существенно снизить дефицит природных материалов, повысить качество строительства и внести значимый вклад в устойчивое развитие региона.

#наукабудущего #наукамолодых #медиакод