У строителей он известен под названием «магнезиальное вяжущее». Разработкой и усовершенствованием технологий его производства занимается аспирант кафедры строительных материалов и изделий Архитектурно-строительного института ЮУрГУ Галина Аверина. Основное направление её работы – рациональное природопользование. Молодая исследовательница вдохновилась этой темой ещё будучи студенткой третьего курса специалитета, на занятиях по предмету «Безотходные технологии», где профессор Арихитектурно-строительного института Владимир Васильевич Спасибожко подробно и увлекательно рассказывал, какими способами можно продуктивно утилизировать отходы различных промышленных производств.
Горно-добывающая промышленность – одна из важнейших сфер развития экономики нашей страны и вместе с тем один из главных производителей многотонных невостребованных отходных отвалов. Например, по данным государственного баланса РФ, на сегодняшний день насчитывается около четырех миллионов тонн отвалов с высоким содержанием магния, пригодных для производства строительных материалов по разрабатываемым технологиям.
– В год экологии наши исследования особенно актуальны. Мы с моим научным руководителем – доктором технических наук Людмилой Яковлевной Крамар – стараемся уделять особое внимание повышению экологической эффективности производства строительных материалов. Используя отходы в качестве сырья, мы сможем добиться ликвидации уже существующих отвалов горно-добывающих производств. Внедрение разрабатываемых нами технологий в качестве дополнительных производственных линий на горно-добывающих предприятиях позволит сделать их практически безотходными, – говорит Галина Фёдоровна.
Магнезиальные вяжущие вещества представляют собой тонкомолотый порошок оксида магния, получаемый обжигом высокомагнезиальных горных пород. Ученый поясняет, что такие вяжущие являются достаточно перспективным предметом научных исследований, так как их потенциал огромен и до сих пор не используется в полной мере.
Галина Аверина планирует вовлечь в производство максимально возможное количество отходов горно-добывающих и огнеупорных предприятий, повышая популярность магнезиальных вяжущих для потребителей, а также постепенно расширяя номенклатуру изделий на их основе.
– Магнезиальное вяжущее получить довольно просто. Достаточно подвергнуть сырьевую породу обжигу при низких температурах, – поясняет Галина Фёдоровна. – Представьте: у нас есть отвал, который представляет собой сплошные низкосортные магнезиальные породы. Они не годятся для производства огнеупорных материалов, потому что помимо основного минерала – карбоната магния – содержат большое количество посторонних примесей. В нашем случае эти примеси практически не мешают. Только небольшой процент примесных минералов может отрицательно сказаться на качестве магнезиальных вяжущих, но мы уже научились ликвидировать их вредоносное влияние, применяя ряд технологических приемов.
В итоге получается хороший материал, который, как надеется Галина Фёдоровна, когда-нибудь сможет заменить портландцемент или, по крайней мере, уверенно разделить с ним рыночную нишу, ведь на его основе точно так же можно производить тяжелые и ячеистые бетоны, листовые отделочные материалы, сухие строительные смеси и многое другое.
Основное преимущество магнезиальных вяжущих на данный момент – невысокая стоимость за счет, во-первых, использования отходов в качестве сырья, а во-вторых, значительно более низкой энергоемкости производства. Для обжига магнезиальных пород достаточно температуры 650–800ºС, тогда как обжиг портландцемента требует не менее 1300ºС, а следовательно, и больше топлива.
В прошлом году Галина Аверина выиграла конкурс «Научная перспектива», который проводился в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100, и получила грант на разработку пенобетонов на основе магнезиального вяжущего.
– На данный момент такого материала на рынке нет, мы вполне можем быть первыми. Сейчас пенобетон делают на основе цемента и извести. Пенобетоны на основе магнезиальных вяжущих не требуют тепловой обработки, следовательно, наш продукт будет значительно дешевле, – рассказывает исследовательница. – Кроме того, как и любые другие изделия на основе магнезиальных вяжущих, он будет обладать лучшими качественными характеристиками: быстрым набором прочности и высокими ее показателями, износостойкостью, экологичностью.
У Галины Авериной уже имеется ряд публикаций на данную тему в международных научных журналах, которые индексируются в базах данных Scopus и Web of Science.
– Считаю, что необходимость иметь такие публикации действительно поможет ученым университета быстрее вступать в мировое научное сообщество. Качественные исследования и разработки, опубликованные исследователями нашего вуза, надеюсь, будут способствовать повышению его престижа среди как отечественных, так и зарубежных высших учебных заведений, – говорит аспирант.
В планах Галины Авериной защита кандидатской диссертации, а также внедрение собственных разработок в производство.