АНДОРРА У СТЕПУ

Україна, власниця величезних запасів залізних руд, — одна з найбільш розвинених країн світу в галузі гірничодобувної промисловості. І недосяжний лідер у створенні «гірських масивів», які оточують збагачувальні комбінати. Відвали відходів переробки займають у нас десятки тисяч гектарів родючих земель. Але це ще не все. Вони витискують грунтові води до поверхні сусідніх полів, переводячи їх у розряд неугідь. А якщо поруч лежить селище, то йому протягом усього року гарантована багнюка на вулицях, затоплені підвали і непридатна для пиття вода в криницях.

Як же позбутися екологічно шкідливих і, до того ж, зовсім не мальовничих гір? Та й чи можливо це? Технічно — так. Але ж сьогодні за все потрібно платити. А хто на це піде? Той, хто знає, як отримати прибуток із розробки безперервно поповнюваних «вторинних родовищ» піску та щебеню.

Дослідження властивостей бетонів, виготовлених із відходів гірничо-збагачувальних комбінатів (ГЗК), проведені науково-дослідними інститутами, вузами та будівельними організаціями, переконливо довели, що при використанні піску та щебеню з відвалів можна створювати бетони з такими заданими параметрами, як щільність, міцність, деформативність і водонепроникність. Тобто з’явилася можливість простого регулювання основних характеристик будівельних матеріалів і конструкцій, яке з традиційними заповнювачами і складніше, і дорожче.

Лабораторні і натурні випробування довели, що міцність бетону на дрібному заповнювачі з відходів ГЗК майже на чверть вища від міцності бетону на кар’єрному чи річковому кварцовому піску. Це пояснюється великою шорсткістю зерен відходів і їх підвищеною міцністю, чого немає у гладких кар’єрних аналогів.

Далі. Середня щільність бетонів, наповнених залозистими кварцитами, майже на третину більша, ніж при використанні кар’єрного чи річкового піску, що дозволяє застосовувати їх у дуже складних умовах експлуатації. Навіть у захисних спорудах атомних електростанцій, де застосовуються спеціальні важкі бетони.

Якщо ж у складі бетонів є не лише залізисті кварцити, а й щебінь із відходів ГЗК, то вони виявляються в 1,5 разу менш деформативними і на 30% міцнішими, порівняно з традиційними бетонами. Це обумовлено специфічними властивостями піску зі шламових відходів і щебеню із залізистих кварцитів: великою питомою поверхнею частинок заповнювачів, її «рваною» структурою, а також підвищеним вмістом заліза. При цьому набуття міцності бетонів на заповнювачах із відходів відбувається швидше, ніж у традиційних цементних сумішах, що дозволяє вводити в експлуатацію будівельні конструкції в більш ранні терміни після бетонування.

До переваг будівельних виробів із відходів ГЗК, порівняно зі звичайними бетонами, належать також знижені в 1,5 разу усадка і повзучість. Ці характеристики дуже істотні, бо в процесі тривалої експлуатації усадка знижує тріщиностійкість матеріалу, а повзучість збільшує деформації конструкцій: прогини, відхилення від вертикалі, зміна форми.

Недоліки, які, як запевняє народна мудрість, — продовження переваг, у бетонів на відходах, звісно ж, є. Наприклад, підвищена жорсткість, що ускладнює умови укладання та формування. Але цей параметр можна легко скоригувати використанням широко застосовуваних у будівництві недорогих синтетичних добавок-пластифікаторів.

Дуже обнадійливі результати наукових досліджень вже 1967 року стали основою впровадження на Новокриворізькому ГЗК установки зі збагачення і фракційного поділу шламових відходів із річною продуктивністю понад мільйон кубометрів. Невдовзі практично на кожному залізорудному комбінаті України було організовано невеликі підсобні виробництва щебеню на дробильно-сортувальних установках. Щебінь (до півмільйона кубометрів на рік), який на них одержували, використовувався у будівництві і ремонті автодоріг, залізничного полотна, у спорудженні будинків.

Досвід їхньої роботи засвідчив високу економічну ефективність такого виробництва. Ще б пак, адже прибуток від реалізації товарного щебеню стосовно собівартості виробництва забезпечував рентабельність до 115%! До речі, в основному виробництві вона значно нижча, та й чи багато знайдеться технологій, які гарантують такі прибутки? Відзначимо, що такий високий рівень рентабельності дозволив усім, хто ризикнув освоїти нетрадиційну для гірничих підприємств технологію, окупити капіталовкладення протягом півтора року.

Однак найбільш перспективне і вигідне, з гарантованим безвідходним використанням нерудної побіжної сировини — виготовлення з неї будівельних виробів, які можна одержувати на заводах залізобетонних конструкцій, не змінюючи традиційних технологічних процесів. При цьому не знадобляться ні додаткові трудовитрати, ні капітальні вкладення.

Важливим аргументом на користь застосування відходів у серійному виробництві несучих конструкцій (плит, ферм, балок) є також те, що їхні характеристики, як правило, перевершують вимоги державних стандартів. Наприклад, порівняння параметрів бетонних плит свідчить, що коли їх виготовлено з використанням піску та щебеню з відходів ГЗК, то міцність, тріщиностійкість і деформативність помітно вищі, ніж у плитах, отриманих зі звичайних бетонів, а собівартість, як ви вже здогадалися, нижча.

До початку 90-х років темпи переробки відходів гірничо-збагачувальних комбінатів зростали. При цьому відвали якщо помітно і не зменшувалися, то, принаймні, і не збільшувалися. Однак в останнє десятиліття процес пішов у зворотному напрямку. І сьогодні, коли він завмер на нулі, рукотворні гірські хребти почали розповзатися, захоплюючи дедалі більші площі.

Лише у Криворізькому басейні гірничі підприємства разом із відвалами займають близько 465 кв. км — територію, що дорівнює Андоррі. Але якщо налагодити утилізацію побіжної нерудної сировини, то можна визволити приблизно 150 кв. км земель. ГЗК від такої анексії не постраждають. Нескладно підрахувати, що для видобутку руди їм залишаться степові простори площею з Мальтійський архіпелаг.