СЫРЬЕВАЯ БАЗА ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В РЕСПУБЛИКЕ САХА (ЯКУТИЯ)

RESOURCES PRODUCTION OF BUILDING MATERIALS IN THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA)

Olga Burenina

cand. tehn. Sciences, Head. Laboratory testing of corrosion and aging of the Institute of Oil and Gas Problems SB RAS,

Russia, Yakutsk

Aytalina Andreeva

young alike. scientific. et al. Institute of Oil and Gas Problems SB RAS,

Russia, Yakutsk

Maria Savvinova

cand. tehn. sciences, scientific. et al. Institute of Oil and Gas Problems SB RAS,

Russia, Yakutsk

АННОТАЦИЯ

Показано, что, несмотря на наличие собственной минерально-сырьевой базы и устойчивый спрос на бетоны различного назначения, имеются сдерживающие для развития отрасли факторы: неравномерность дислокации производственных мощностей по выпуску строительных материалов на территории республики, что существенно увеличивает стоимость строительства за счет высоких тарифов на транспортные услуги, использование устаревших энергоемких технологий и энергозатратного оборудования.

ABSTRACT

It is shown that, in spite of the existence of its own mineral resource base and strong demand for concrete for various applications, there are constraints to the development of the factors the industry: the uneven deployment of production capacities for the production of building materials in the country, which significantly increases the cost of construction due to high tariffs on transportation services, the use of outdated energy-intensive technologies and energy-consuming equipment.

Ключевые слова: сырье, строительные материалы, бетоны различного назначения, месторождения, песок, песчано-гравийные смеси, глины, суглинки кирпичные, строительные камни, вяжущие материалы.

Keywords: raw materials, building materials, concrete for various purposes, deposits, sand, sand and gravel, clay, loam brick, building stones, binders.

Определяющим фактором размещения производства конкурентоспособных строительных материалов, изделий и конструкций на основе современных наукоемких технологий является наличие сырья и материалов. Север России, в том числе Якутия, располагает значительными источниками минерального сырья для производства строительных материалов. Реализация крупных инвестиционных проектов и строительство объектов капитального строительства в рамках Государственных программ Республики Саха (Якутия) требует большого объема бетонных смесей и строительных растворов. Одними из основных компонентов этих смесей являются нерудные строительные материалы – крупный и мелкий заполнитель. Республика располагает огромными запасами кварцевых песков. Кварцевые пески Бестяхского, Нижне-Бестяхского месторождений и месторождения Диринг-Етеге пригодны для производства силикатобетонных изделий, в том числе из автоклавного ячеистого бетона. В общем на территории Якутии подготовлены к промышленному освоению 17 месторождений песков с суммарным балансовым запасом по категории А + В + С1 в количестве 47530 тыс. м³. Однако, утвержденные запасы песка в южных и западных улусах Якутии недостаточны, поэтому перспективно создание на этих территориях завода по выпуску щебня и песка из отсевов дробления, тем более, что сырьевые запасы для этого производства распространены практически повсеместно.

Северные территории Республики Саха (Якутия) располагают значительными источниками минерального сырья для производства строительных материалов. Основными видами минерально-сырьевых ресурсов являются [4]:

- карбонатное сырье для производства извести;

- строительные камни, пригодные для производства бутового камня и щебня

- строительный песок для производства бетона, силикатных изделий, штукатурно-кладочных растворов;

- песчано-гравийные смеси;

- глины, суглинки кирпичные;

- сырье для производства легких заполнителей из керамзита.

Помимо естественных минерально-сырьевых ресурсов на Севере имеются отходы от добычи полезных ископаемых, а также шлаковые отвалы тепловых электростанций, пригодные для производства строительных материалов.

Для развития каменного строительства на Севере республики имеются широкие возможности, т.к. запасы строительного камня, песчаника и известняка как основных компонентов для создания бетона и цемента расположены в руслах судоходных рек, пересекающих территорию арктической зоны с выходом в Северный ледовитый океан. Это позволит обеспечить относительно низкую себестоимость их транспортировки к месту производства. 

Кроме того, Нижнеколымский район богат различными видами облицовочных камней: мраморов, гранитов, кристаллических сланцев. В бассейне р. Колыма в районе п. Среднеколымск и п. Зырянка Верхнеколымского улуса разведано несколько проявлений и месторождений облицовочного камня, представленных гранитами, габбродиоритами, липаритами. Окрестности п. Белая Гора Абыйского улуса богаты интрузивными породами гранитов и гранодиоритов. 

Не используются сырьевые ресурсы для вяжущих веществ – карбонатные породы для строительной извести и гипсового камня, песков для стекла и силикатных изделий, на основе которых на мировом уровне успешно работают конкурентоспособные производства энергоэффективных экологически чистых стеновых и теплоизоляционных материалов на основе пеностекла и ячеистых бетонов автоклавного твердения. Следует отметить, что наличие сырьевой базы известняков и гипса создает предпосылки для развития альтернативных цементу видов вяжущих. Производство извести менее энергоемко, чем производство цемента. 

На основе извести возможна организация смешанных вяжущих: известково-цеолитовых, известково-цементно-цеолитовых, известково-карбонатных, отличающихся большей гидравличностью – способностью твердеть во влажных и водных средах, стойкостью к воздействию воды. Прочность таких вяжущих соответствует маркам 100, 200 и 300 и может применяться для изготовления низкомарочных строительных растворов и бетонов для устройства полов, санитарно- технических кабин, штукатурных работ во влажных помещениях.

Уникальные свойства природного вермикулита, обнаруженные Дж. Берчелл [1], позволяют изготавливать огнеупорную неорганическую пенообразную массу, подобную органическому пенополистиролу. Сырьевой базой строительного вермикулита в Якутии является Инаглинское месторождение. Месторождение комплексное и включает в себе минеральные запасы вермикулита, хромдиопсида, дунитовых пород и является единственным на Дальнем Востоке и северо-востоке Российской Федерации. Запасы вермикулитовой руды категорий С1 + С2 составляют 3326,8 тыс. т при среднем содержании вермикулита 19,9 %.

Помимо востребованности на местном рынке, вермикулитовая продукция обладает большими экспортными возможностями, благодаря своим уникальным свойствам многоцелевого назначения.

Заслуживают внимания цеолитсодержащие породы Сунтарского месторождения. Эффективность работы карьеров по добыче цеолитсодержащих пород заключается в многопрофильном, комплексном использовании этого полезного ископаемого, нацеленного не только на традиционные области применения. Одной из областей с практически неограниченными возможностями потребления является строительство. В силу своих уникальных свойств цеолиты могут применяться в качестве активной минеральной добавки при производстве тяжелых бетонов, гипсобетонов, водостойких гипсовых материалов, силикатного кирпича, а также использоваться в различных строительных смесях с целью экономии цемента. Благодаря введению природного цеолита в рецептуру можно существенно сократить содержание дорогостоящего клинкера без ухудшения свойств цемента. Данная технология находит широкое применение для производства добавочных и композиционных цементов, так как цена цеолита значительно меньше себестоимости производства клинкера. Кроме этого, цеолиты имеют способность к термоактивированному вспениванию, что определяет их использование для изготовления энергосберегающих пористых строительных материалов, в том числе на основе бетонных смесей.

Помимо естественных минерально-сырьевых ресурсов имеются отходы от добычи полезных ископаемых, а также шлаковые отвалы тепловых электростанций, пригодные для производства строительных материалов [4, 2].

Однако, несмотря на обширную сырьевую базу, предприятия промышленности строительных материалов Республики Саха (Якутия) производят лишь следующие материалы:

- вяжущие материалы (цемент);

- бетонные смеси и строительные растворы;

- сборные железобетонные изделия (в том числе детали для крупнопанельного домостроения);

- материалы, изделия и конструкции из древесины;

- нерудные строительные материалы (щебень, гравий, песчано-гравийные материалы, строительный песок);

- теплоизоляционные материалы (пенополистирольные плиты, ячеистые бетоны, минераловатные теплоизоляционные изделия).

Анализ текущего состояния промышленности строительных материалов Республики Саха (Якутия) показал, что, несмотря  наличие собственной минерально-сырьевой базы,  устойчивый спрос на продукцию отрасли, обусловленный увеличением строительства жилья и реализацией инвестиционных проектов в транспортном, нефтегазовом, лесопромышленном и агропромышленном комплексах, горнодобывающей промышленности, туризме, развитием перерабатывающих производств, осуществлением берегоукрепительных работ, имеются и сдерживающие для развития отрасли стороны. В первую очередь, это неравномерность дислокации производственных мощностей по выпуску строительных материалов на территории республики, что существенно увеличивает стоимость строительства за счет высоких тарифов на транспортные слуги. Во-вторых, это высокий уровень физического износа основных производственных фондов предприятий и, наконец, использование энергоемких технологий и устаревшего энергозатратного оборудования.

В связи с этим, для масштабного развития отрасли необходимо внедрение результатов научных исследований в производство энергоэффективных и энергосберегающих строительных материалов на основе имеющейся сырьевой базы.

В настоящее время возобновлено производство базальтовых теплоизоляционных изделий в г. Покровске ОАО «Сахабазальт» и пос. Кысыл-Сыр, широко развернуто производство пенополистирола из привозного сырья, что в достаточной степени обеспечивает потребности республики. Их преимущества и недостатки общеизвестны. Поэтому для экономии энергии и углеводорода необходима разработка низкотемпературных способов получения неорганических соединений, позволяющих получать теплоизоляционные материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами. Как известно, к таким материалам относятся автоклавные ячеистые бетоны. Совместно со специалистами кафедры инженерной химии и естествознания Петербургского государственного университета путей сообщения разрабатывается технология производства теплоизоляционных изделий автоклавного твердения из малокварцевых речных песков [3].

Пилотный проект создан на базе СВФУ им. М.К. Аммососва с использованием отечественного технологического оборудования производительностью до 50–70 м³ в сутки, достаточной для малых городов России. Ведутся совместные исследования по созданию наноструктурированного модификатора, повышающего эксплуатационные свойства изделий автоклавного твердения из малокварцевых речных песков при низких плотностях и, в конечном итоге, снижающего себестоимость конкурентоспособного конечного продукта.

Для реализации мероприятий социально-экономического развития Республики Саха (Якутия), приоритетными направлениями развития производства строительных материалов на основе бетонных смесей видятся следующие:

- увеличение объема производства низкомарочных бетонов и изделий на их основе для малоэтажного домостроения;

 - организация производства стеновых мелких блоков из высокопрочных энергоэффективных бетонов, дислоцированных по всей территории РС (Я);

- широкомасштабное использование местной минерально-сырьевой базы и отходов потребления и производства для изготовления высокопрочных и энергоэффективных материалов;

- создание новых, либо расширение существующих производств сборных железобетонных изделий для строительства жилья эконом-класса и объектов социально-культурного назначения;

- для уменьшения транспортной составляющей в стоимости строительства целесообразно размещение мобильных производств строительных материалов малой производительности во всех группах улусов, при этом, создаваемые производства должны отвечать требованиям энергоэффективности и экологичности, быть легко переналаживаемыми, иметь возможность производства широкой номенклатуры изделий и конструкций;

- при создании новых мощностей промышленности строительных материалов использовать их максимальную приближенность к потребителю.

В результате реализации основных направлений развития отрасли промышленных материалов возможно создание в Республике Саха (Якутия) производства современных высококачественных конкурентоспособных ресурсо- и энергосберегающих строительных материалов, изделий и конструкций на основе бетонных смесей с учетом потребностей, и имеющейся сырьевой базы, что позволит обеспечить потребность регионального рынка в строительных материалах по количеству, ассортименту и качеству.

Для масштабного развития отрасли необходимо внедрение результатов научных исследований в производство энергоэффективных и энергосберегающих строительных бетонных материалов с высоким комплексом физико-механических свойств. Для реализации этой задачи необходимо:

- широкомасштабное использование местной минерально-сырьевой базы и отходов потребления и производства для изготовления высокопрочных и энергоэффективныхбетонных материалов;

- размещение мобильных производств строительных материалов малой производительности во всех группах улусов, при этом, использовать их максимальную приближенность к потребителю; создаваемые производства должны отвечать требованиям энергоэффективности и экологичности, иметь возможность производства необходимой номенклатуры изделий и конструкций.

В результате реализации основных направлений развития отрасли промышленных материалов возможно создание в Республике Саха (Якутия) производства современных высококачественных конкурентоспособных ресурсо- и энергосберегающих строительных материалов, изделий и конструкций на основе бетонных смесей, с учетом потребностей и имеющейся сырьевой базы, что позволит обеспечить потребность регионального рынка в строительных материалах по количеству, ассортименту и качеству.

Список литературы:

1. Берчелл Дж. Д., Энтони Келли. Новые неорганические материалы // В мире науки. ScientificAmerican: Изд. на русском языке. – 1988. – № 7. – С. 51–59.
2. Матвеева О.И., Федорова Г.Д., Косенко Н.В. и др. Коррозионная стойкость бетонов с модификатором ПФМ-НЛК в рассолах подземных рудников АК «АЛРОСА» / Бетон и железобетон – пути развития: научные труды 2-й Всеросс.(междунар.) конф. по бетону и железобетону. 5-9 сентября 2005 г. в 5 томах. Том 4. Секция «Легкие и ячеистые бетоны. Долговечность ж/б. конструкций», - М.: Дипак, 2005. – С. 364-370.
3. Матвеева О.И., Федорова Г.Д. Бетоны на местных материалах для железобетонных конструкций, работающих в суровых условиях Якутии /Бетон на рубеже третьего тысячелетия: Материалы 1-й Всерос.конф. по проблемам бетона и железобетона, 9-14 сентября, 2001 г., Москва: в 3 кн. –М.: Ассоциация «Железобетон», 2 кн. Секционные доклады [Секции I-II]. –С. 1058.
4. Местников А.Е., Егорова А.Д., Абрамова П.С. Сырьевые ресурсы для производства строительных материалов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2012. №2. С. 39-41.