Отход производства глинозёма может стать сырьём для бетона: в Ирландии разработку с использованием красного шлама начали проверять на промышленном оборудовании. Исследования ведёт Тринити-колледж Дублина совместно с компаниями Gannon Eco и McGrath Quarries.
Красный шлам, или бокситовый остаток, образуется при получении глинозёма — сырья для производства алюминия. Учёные ищут способ использовать этот материал в строительстве и одновременно сократить потребность в обычном цементе.
Команда работает по двум направлениям. В первом красный шлам заменяет часть портландцемента. В лаборатории при замене 20–30% цемента исследователи получили бетон с прочностью на сжатие, сопоставимой с контрольным составом.
Второе направление — геополимерное вяжущее. Это сухая смесь бокситового остатка с другими компонентами, которая выполняет роль цемента после добавления воды и заполнителей. По данным разработчиков, её можно готовить на существующем смесительном оборудовании: отдельная производственная линия для этого не требуется.
Именно для геополимерных составов команда рассчитала снижение углеродного следа на 67,8–79,8% по сравнению с цементом CEM II-A/L. Оценка охватывает получение сырья, его транспортировку и производство материала. Это расчёт для исследованных рецептур, а не показатель уже достигнутого сокращения выбросов строительной отрасли.
Проверяли и устойчивость образцов: их подвергали воздействию сульфатов, многократному увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаиванию. По сообщению университета, геополимерные составы по результатам лабораторных испытаний не уступали обычному бетону, а в отдельных случаях превосходили его.
Теперь главный вопрос — как материал поведёт себя в повседневной работе бетонного производства. Смесь должна сохранять подвижность при перевозке и укладке и схватываться в подходящие для строителей сроки. Промышленные испытания позволяют проверить эти свойства в условиях, которые трудно полностью воспроизвести в лаборатории.
Ещё одна задача — стоимость активаторов, компонентов, запускающих образование геополимерного вяжущего. Исследователи совершенствуют рецептуры и ищут более дешёвые варианты, в том числе на основе отходов. До коммерческого применения предстоят длительная проверка свойств и подтверждение соответствия нормативным требованиям.
Проект поддерживает программа инновационных партнёрств Enterprise Ireland. Его практическая цель — превратить промышленный остаток в строительное сырьё, пригодное для выпуска на действующем оборудовании. Переход к таким испытаниям должен показать, насколько лабораторные результаты совместимы с требованиями реального производства.
