Цитрогипс в помощь строителям

Гипсовые блоки позволяют сооружать различные конструкции за короткие сроки и отличаются небольшой массой. Фото © Белгородский государственный национальный исследовательский университет

Ученые Белгородского государственного университета (БелГУ) разработали устройство для быстрого изготовления прочных гипсовых блоков, способное выпускать качественную продукцию на любом гипсовом сырье, в том числе на отходах химической промышленности. Проект решает не только научные и производственные задачи, но и экономические, представляя собой яркий образец союза науки, производства и бизнеса. А заодно помогает экологии, позволяя перерабатывать отходы, загрязняющие окружающую среду, в чистый стройматериал. Создание технологии курируют в научно-образовательном центре (НОЦ) мирового уровня «Инновационные решения в АПК», созданном по национальному проекту «Наука и университеты».

Изобретение белгородских ученых относится к устройствам для изготовления блоков из полуводного или безводного гипса путем прессования. Разработка направлена на сокращение технологического цикла, повышение точности и качества. Новинка может найти применение в строительстве для возведения различных зданий и сооружений. Сами по себе гипсовые блоки благодаря геометрическим размерам, выдержанным с большой точностью, и ровной поверхности позволяют сооружать различные конструкции за короткие сроки, не требуют проведения дополнительных отделочных работ, отличаются небольшой массой. А новое устройство дает возможность сократить сроки их изготовления, отличается простотой и использует любое гипсовое сырье.

«Мы разработали устройство, превосходящее аналоги по скорости изготовления блоков из полуводного или безводного гипса, – рассказал автор разработки, директор ООО «Инжиниринговый центр НИУ «БелГУ», кандидат физико-математических наук, доцент Иван Никулин. – Оно способно работать в том числе и с сырьем из гипсовых отходов химического производства, например с двуводным цитрогипсом – побочным продуктом производства лимонной кислоты».

В Белгороде такое сырье находится буквально под боком – на территории бывшего завода по выпуску лимонной кислоты. Известно, что гипсовые отходы химической промышленности – фосфогипс, цитрогипс и т.д. – вызывают загрязнение воздушной среды, плодородного слоя почвы, водных бассейнов. Одним из перспективных путей решения этой экологической проблемы является утилизация гипсовых отходов путем переработки в строительный гипс. Во многих регионах России, не имеющих собственных гипсовых месторождений, это не только благоприятно скажется на экологии, но и обеспечит местные строительные производства сырьем по более низкой цене, чем привезенное из других регионов. Ведь дальняя транспортировка гипса существенно повышает его стоимость. Но гипсовые отходы по химическому составу несколько отличаются от природного гипса, поэтому получение из них высокомарочного строительного гипса является сложной задачей.

Попытки создания устройств по переработке гипсовых отходов предпринимались неоднократно, но все они обладают теми или иными изъянами. К сожалению, небольшие размеры получаемых образцов и невысокая производительность не подходят для налаживания промышленной технологии. Ряд установок отличались энергоемкостью и трудоемкостью процесса прессования и технической сложностью используемого оборудования. В одном из станков применяется технология, замедляющая конвейерный способ промышленного производства, другой невозможно использовать для получения блоков из увлажненного полуводного или безводного гипса.

Исследователям БелГУ удалось разработать установку, одной из главных характеристик которой являются низкие производственные и энергетические затраты промышленного производства строительных блоков из полуводного или безводного гипса. Новое оборудование обеспечивает более высокую скорость изготовления блоков по сравнению с аналогами и соответствие выпускаемой продукции всем установленным параметрам и требованиям, а также отличается простотой конструкции.

Как подчеркнул инженер-исследователь ООО «ИЦ НИУ БелГУ» Алексей Вьюгин, полученные с помощью установки гипсовые блоки по техническим параметрам плотности и максимальной нагрузки при сохранении сроков схватывания соответствуют межгосударственному стандарту на гипсовые вяжущие, применяемые для изготовления строительных изделий всех видов и при производстве строительных работ.

«Установка предназначена для переработки любого гипсового сырья. Даже при использовании в качестве первичного сырья двуводного цитрогипса – отхода производства лимонной кислоты можно получить гипсовые блоки с такими техническими параметрами, как плотность и максимальная нагрузка, значения которых соответствуют и даже превосходят требования ГОСТ. При этом сохраняются сроки схватывания, указанные в ГОСТ», – рассказал Алексей Вьюгин.