Т. 329, № 11

Ситаллы из местного сырья для производственных инновационных инфраструктур с высокой технико-экономической эффективностью в экстремальных условиях Крайнего Севера

Актуальность исследования обусловлена проблемами эффективности освоения полезных ископаемых Заполярья за счет отказа от ввозимых за тысячи километров строительных материалов (бетонных изделий, кирпича и т. п.). Максимальная удаленность от промышленно-урбанизированных центров в сочетании с крайне суровыми природно-климатическими условиями Крайнего Севера значительно влияют на экономику добычи и экологию территории, где стоимость строительных материалов доходит до 70 % себестоимости нефти и газа. Выход на шельфы арктических морей России и других стран требует инновационных материалов и прорывных технологий, включая строительство искусственных островов и подводных сооружений на шельфе. Для реализации таких прорывных технологий необходимы материалы и конструкции, обладающие многократно большей прочностью и долговечностью. Цель исследования: разработать на основе сырья Полярного Урала многофункциональные материалы класса «сикам» с уникальным сочетанием физико-механических и химических свойств для передовых технологий. Объекты исследований: отвальные горные породы базитового ряда золоторудных месторождений Полярного Урала, метасиликатные расплавы, стекла и ситаллы. Методы исследований: теоретические и экспериментальные исследования исходных сырьевых материалов, расчет состава шихты для метасиликатных ситаллов - нового класса «сикам» (СКС), методы определения основных технологических параметров, изучения основных свойств продукции, методы создания новых инновационных строительных конструкций, методы обоснования технико-экономических показателей. Химический состав исходного сырья определен масс-спектральным методом с индуктивно связанной плазмой. Результаты исследований. Обоснованы исходные составы и установлены физико-химические свойства петроситаллов класса «сикам» из местного сырья золоторудных месторождений Полярного Урала. Показана экономическая эффективность и экологическая целесообразность производства материала на месте с использованием дешевого энергоносителя (попутного газа) в сравнении с ввозимым железобетоном. В особых условиях Арктики этот материал незаменим для производства свайно-эстакадной дорожной конструкции и строительства на ее основе долговечной транспортной инфраструктуры, промышленных и гражданских объектов в условиях вечной мерзлоты и арктического шельфа.

Ключевые слова:

горные породы, Полярный Урал, петроситаллы, изоморфизм, мономинеральность, метасиликаты, субсолидусная несмесимость, спинодальный распад, сикам, кристаллохимический подход, свайно-эстакадная дорожная конструкция, транспортная инфраструктура, промысловая инфраструктура, гражданская инфраструктура, полезные ископаемые, Заполярье, прочность, долговечность, электронный ресурс,

Авторы:

Мананков Анатолий Васильевич

Гасанова Эльгюл Разим кызы

Скачать PDF