Щебенка из пустой сланцевой породы не равноценна по своим свойствам качественной щебенке из плитняка. Применять ее в строительстве можно далеко не везде, а в бетоне – однозначно нельзя, указывают авторы статьи, исполнительный директор Эстонского союза производителей строительных материалов Энно Ребане и глава Эстонского союза инфраструктурного строительства Тармо Трей. По мнению строительных экспертов, пустую породу было бы разумней использовать для заполнения сланцевых шахт.
Вот уже более десяти лет продолжается кампания с целью сбыта народу Эстонии и принимающим решение предпринимателям и чиновникам пустой породы, остающейся после добычи сланца. Пустая порода в объеме десятков миллионов тонн складируется в Ида-Вирумаа в терриконах.
На первый поверхностный взгляд идея о широком применении щебенки из пустой породы выглядит во всех отношениях разумной. Но так ли это на самом деле?
Еще в 2007 году утверждалось, что из добываемого со сланцем плитняка «можно делать все равно что» (см. Ärileht газеты Eesti Päevaleht, 28.12.2007). К сожалению, такими кампаниями оказывается медвежья услуга действующим и перспективным карьерам по добыче плитняка. Авторы подобных кампаний пытаются создать впечатление, что «щебенка из пустой породы решит все проблемы».
Несомненно, поиск более широкого применения для подобной щебенки является положительным моментом. На объектах, где такая щебенка подходит по свойствам, т. е. там, где требования к используемым материалам ниже, использовать щебенку из пустой породы может быть разумно.
Однако при этом нужно учитывать, что пустая порода — это смешанный со сланцем материал, поэтому некоторые его свойства не являются равнозначными свойствам добываемого в карьере по добыче плитняка качественного камня.
Щебенка из пустой породы не может заменить высококачественную щебенку из плитняка
Специалист по бетону Тоомас Лаур, занимающийся сертификацией строительных материалов, в свое время написал подробное пояснение о том, какие моменты необходимо учитывать при использовании пустой породы в производстве бетона (Использование щебенки из добываемой со сланцем пустой породы в бетонной промышленности ограничено, Ehitaja № 3 за 2008 год).
В своей статье Лаур сравнивает технические показатели известняковой щебенки из пустой породы со свойствами традиционных щебенок из плитняка.
«В части наполняющего бетон материала наибольшие различия обнаруживаются в плотности крупиц щебенки, их намокаемости, морозоустойчивости. Более низкие показатели указывают на вероятный небольшой срок службы бетона», — поясняет опытный преподаватель Taltech.
Союз бетона Эстонии утверждает однозначно: щебенку из пустой породы в бетоне использовать нельзя. Это относится как к строительству зданий, так и к дорожному строительству.
Высокие требования к наполняющим материалам установлены и в проекте Rail Baltica. Исследователи отмечают, что щебенкой из пустой породы нельзя заменить высококачественную щебенку из плитняка (исследования Taltech, автор — Свен Силламяэ).
В проведенном для Rail Baltica исследовании говорится о возможности при определенных условиях и в конкретных местах заменить песок смесью щебенки из пустой породы и песка, но высококачественную щебенку из плитняка заменить щебенкой из пустой породы все равно нельзя.
«Пустая порода — это материал, свойства которого в целом не соответствуют минимальным требованиям качества для использования в подслое дорожных конструкций, и его использование обосновано и допустимо лишь при строительстве дорог с малой транспортной нагрузкой», — пишет в своем ответе министру окружающей среды вице-канцлер по вопросам транспорта Министерства экономики и коммуникации Ахти Кунингас (17.01.2020).
Департамент транспорта указывает, что при использовании пустой породы срок службы дороги и расходы в течение всего периода ее существования должны быть аналогичными традиционным решениям. Иными словами, свойства щебенки из пустой породы должны быть такими же, как у традиционных материалов.
В реальной жизни свойства пустой породы по сравнению с традиционными материалами достаточно низкие, в связи с чем в данный момент и использование пустой породы возможно лишь в ограниченных случаях: например, в слоях земляной насыпи, где нет динамических нагрузок и которые расположены в сухом слое конструкции.
Для транспортного департамента также важно, чтобы соответствующий слой конструкции можно было использовать вторично в конце его срока службы.
Окончательное решение по использованию одного или другого наполняющего вещества принимается в рамках конкретного строительного объекта с учетом экономической целесообразности, в том числе с учетом транспортных расходов и предъявляемых к качеству строительных материалов требований.
Показатели свойств щебенки из пустой породы нестабильны
Особенно важно то, что свойства производимой из пустой породы щебенки не стабильно одинаковы, а меняются в зависимости от места расположения слоя известняка и величины площади, откуда этот материал собран.
Что говорит о значительном присутствии сланца в щебенке?
Если плотность крупинок щебенки из плитняка высокого качества составляет 2,6-2,7 Mg/m3, а морозоустойчивость F2, то для щебенки из пустой породы показатель плотности составляет 2,4 Mg/m3 и морозоустойчивость F4, но бывают и еще более низкие показатели.
Более низкие показатели плотности крупинок и низкие показатели морозоустойчивости означают очень большое присутствие сланца в составе щебенки. И такую щебенку в испытывающих погодное влияние конструкциях использовать нельзя.
Если показатели свойств щебенки колеблются, то при планировании использования такого материала можно исходить только из нижних показателей. Невозможно представить, что один метр одной и той же дороги строится из прочной щебенки, а следующий метр из непрочной щебенки.
Обойдемся без «зеленого камуфляжа»
Зададимся вопросом: какова цена смеси щебенки из пустой породы и песка и цена материала, добытого в местном карьере, если сопоставить выбросы CO2?
Для того чтобы использовать щебенку из пустой породы из Ида-Вирумаа, например, в Пярнумаа, эту щебенку надо перевезти из карьера самосвалом на железнодорожную станцию, погрузить погрузчиком в вагоны, перевезти поездом через Таллинн в Пярну.
Затем ее необходимо выгрузить экскаватором из вагонов, после этого доставить в смешивающий узел, там смешать и в конечном итоге доставить самосвалом на объект. Вся эта цепочка поставок сегодня происходит на базе использующих дизельное топливо машин и механизмов.
Сравним весь этот путь с добычей материала из местного карьера, где происходит погрузка экскаватором на автомобиль и доставка на объект. Не надо быть крупным специалистом, чтобы оценить, какая из схем связана с более значительными производственными и транспортными расходами.
А теперь посмотрим на это с экологической точки зрения. Для обычного карьера по добыче плитняка необходимо оценить транспортные потребности — каждый километр перевозки и влияние транспортировки на окружающую среду.
В случае с пустой породой речь идет о сотнях дополнительных тонно-километров, однако при этом влияние подобной транспортировки на окружающую среду почему-то серьезно не обсуждается.
Совершенно очевидно, что для снижения негативного влияния на окружающую среду пустую породу и производимый из нее материал надо использовать по возможности близко к месту его происхождения.
Решение проблемы существует
Сегодня при добыче сланца примерно треть ценного полезного ископаемого остается в виде потерь под землей, так как шахты надо поддерживать (чтобы не обвалился свод), и это делается посредством т.н. целиков, которые остаются не добытыми.
В то же время ландшафт Ида-Вирумаа портят гигантские терриконы, оставшиеся после добычи сланца. Вместо того, чтобы перевозить эти горы за сотни километров, тратя в больших количествах энергию и прочие ресурсы (необходимо также учитывать и негативное влияние на окружающую среду), пустую породу можно было бы использовать для заполнения шахт.
Действуя таким образом, мы могли бы максимально использовать ценный сланец, избавиться от терриконов и в значительной мере снизить негативное влияние на окружающую среду.
