Актуальной экологической и технико-экономической проблемой в ряде регионов Казахстана, России и других стран является утилизация серы, образующейся как побочный продукт переработки нефти и газа, объем которого растет с каждым годом, достигая нескольких десятком миллионов тонн. Происходит загрязнение окружающей среды пылевидной серой, которая в ветреную погоду разносится на значительные расстояния. Превратить комовую серу и техногенные отходы хранилищ в перспективные строительно-дорожные материалы – важная национальная задача.
Залогом успешного решения такого рода проблем является комплексный подход к ведению работ на каждом объекте, включающий в себя правильный выбор материалов и технологий на высоком профессиональном уровне, экспертный надзор за объектом.
Именно такой комплексный подход применяется в ТОО «Дала Экос». Учитывая особенности приготовления бетонных смесей, на предприятии разработаны рецептуры производства серобетона из различных материалов. В качестве добавки в смеси используется полимерная сера (комовая, молотая или жидкая). На предприятиях производится большое количество опытных образцов, которые проходят испытания в АО «КаздорНИИ» по всем параметрам. После выявления оптимальных соотношений в составе серобетона заказчику даются рекомендации по применению данных материалов.
Целью проводимых исследований является получение новых материалов, используемых в области современных технологий дорожного строительства с применением серополимеров и материалов на их основе (серобетонов, сероасфальтобетонов).
Модифицированная жидкая сера может быть использована:
1. Для производства товарного продукта – фасованной гранулированной модифицированной серы высшего сорта
2. Для смешения с битумом в битумной ёмкости АБЗ и производства серобитума сероасфальтобетона. Доля серы в битуме от 15 до 45% масс. Все дорожные материалы отличаются высокой экологичностью и соответствуют природоохранным национальным стандартам.
3. Для производства серобетона, в соответствии со стандартами и изделий из него.
Бетоны на основе полимерной модифицированной серы обладают отличительными характеристиками:
- Низкое водопоглощение.
- Широкий спектр применяемых материалов в качестве наполнителя.
- Высокая кислотная устойчивость.
- Отсутствие биологической коррозии.
- Высокие прочностные характеристики.
- Широкая цветовая гамма
В рамках гранта Фонда Науки РК ТОО «Дала-Экос» произведено сертифицированное промышленное оборудование для производства серополимерных строительных материалов. Шеф-монтажные работы осуществляются на опытной базе АО «Института металлургии и обогащения», в Алматы, где создана совместная лаборатория для исследований.
Материал будет выпускается в виде 2-х модификаций, которые отличаются показателем «степень полимеризации» — долей полимерных структур, нерастворимых в сероуглероде. Изготовленное оборудование ТОО «Дала-Экос» поставлено в Казахстан (г.Алматы) и в дальнейшем планируется перенести в СЭЗ «НИНТ» Атырау .
Монтируемый модульный серобетонный завод позволяет проводить утилизацию измельченных техногенных промышленных отходов: строительных отходов (силикатных материалов), частично обезмазученных нефтешламов, шламов, шлаков, стекла, золы и металлического порошка методом капсулирования в серобетон в соответствие с стандартом.
В составе дорожного отряда установка полимеризации может производить укрепленный грунтовый слой слабого серобетона на основе полимерной серы и местных инертных материалов (песок, очищенный от почвы глинозем).
Установка полимеризации в мобильном варианте размещается на многоосном прицепе и перемещается за дорожным отрядом тягачом. Энергетическое обеспечение установки осуществляется с булита СПГ, необходимая электроэнергия подается с мобильной дизельной электростанции.
Сравнительные результаты испытаний традиционного и
модифицированного
асфальтобетона на колейность по Гамбургскому методу представлены в Таблицах.
Таблица 1 – Традиционный асфальтобетон
| № образца | Средняя плотность г/см3 | Остаточная пористость, % | Общая глубина колеи, мм |
| 1А | 2,59 | 3,28 | 13,91 |
| 1Б | 2,59 | 3,42 | |
| 2А | 2,59 | 3,30 | 9,21 |
| 2Б | 2,59 | 3,40 | |
| 3А | 2,6 | 3,12 | 7,2 |
| 3Б | 2,6 | 2,56 |
Таблица 2 – Сероасфальтобетон
| № образца | Средняя плотность г/см3 | Остаточная пористость, % | Общая глубина колеи, мм |
| 1А | 2,60 | 3,38 | 5,37 |
| 1Б | 2,61 | 3,30 | |
| 2А | 2,6 | 3,39 | 4,15 |
| 2Б | 2,6 | 3,28 |
Уровень колеобразования сероасфальтобетона в 1.5 – 2 раза ниже, чем у традиционного асфальтобетона.
На этой технологии и оборудовании и по заказу туркменской эксплуатирующей организации “Chaly” в 2016г. запущен и эксплуатируется технологический цех ТА-ПМС-5000 по производству полимерной серы марки GreenCrete™ (40 тыс. т/год) в г.Мары (Туркменистан), а также построен участок дороги (0,5 км) из сероасфальтобетона марки GreenCrete™ и в 2018- 2019 года положен сероасфальтобетон в гг. Астана и Алматы (3 участка) и участок дороги на трассе Алматы-Хоргос. Материал отличается высокими прочностными характеристиками и позволяет использовать стандартное оборудование АБЗ и стандартный асфальтоукладчик.
Проектирование изапуск производства дорожно-строительных материалов с применениемсерополимеров, является приоритетным направлением в рамках Третьей модернизацииРеспублики Казахстан.
Дамир МУЛДАШЕВ