Мы вышли на геополимерные бетоны, в которых нет ни грамма цемента, только зола, металлургический шлак, силикаты, щелочь и песок со щебнем.
ТЭЦ и ГРЭС Сибири в 2025 году передали предприятиям четверть всех образованных золошлаков. По данным Сибирской генерирующей компании, речь идет о 2,5 млн кубометров. Как используют золошлаки в Омской области, обозреватель «Коммерческих Вестей» Анастасия ИЛЬЧЕНКО узнала у кандидата технических наук, доцента кафедры «Проектное управление и информационное моделирование в строительстве» СибАДИ, директора центра компетенций «Использование вторичных материальных ресурсов в строительной отрасли» Александра ЛУНЕВА.
– Александр Александрович, насколько я понимаю, золошлаки уже достаточно давно используются в дорожном строительстве в России, но все еще не массово. Раньше мешала неготовая нормативная база. Сейчас она появилась. Что-то изменилось?
– Золошлаки применяются еще со времен Советского Союза. Но после развала СССР пару десятилетий был простой. Немного возобновили их использование в 2010-е годы. Действительно, сегодня нормативная база стала позволять закладывать в проекты эти материалы, появились необходимые изменения в классификаторы строительных ресурсов. Проектировать стало проще, но нельзя сказать, что все тут же побежали применять данный материал. И это даже несмотря на постановление Правительства РФ, где говорится, что нужно использовать как можно больше золошлаков. Государственный заказчик, проектировщик, крупные подрядчики согласны иметь дело с золошлаками, а вот мелкие сопротивляются.
– Кто в первую очередь выиграет от использования золошлаков?
– Государство. Снижается стоимость объекта, и оно тратит меньше денег на один километр дороги.
– Сколько составляет оптимальное плечо от стройки до золоотвала?
– 40 километров, если говорить про золошлаковую смесь, которая используется как техногенный грунт. Если речь о золе уноса (правда, в Омске ее нет), которая может оказывать вяжущие свойства, то вправе рассматривать расстояние до 1500 км при транспортировке по железной дороге. Потому что это низкомарочное вяжущее, по сути, замена цемента.
– Что представляет собой зола уноса и чем отличается от золошлаковых отходов на омских ТЭЦ?
– Золошлаки делятся на две разновидности: зола уноса и золошлаковая смесь. Когда мы только сожгли уголь, отобрали сухую часть вместе с дымовыми газами, то получили золу уноса – сыпучий сухой продукт. Он фасуется в биг-бэги и идет как замена части цемента или добавка для строительства. Но если ее не отобрали, то она водой смывается в золоотвал, смешивается с остальной частью, и получается золошлаковая смесь. Она представляет собой влажную, частично сыпучую смесь, похожую на пылеватые пески. Вяжущие свойства золы уноса в момент реакции с водой (если они и были) пропадают и получается техногенный грунт. Это абсолютно разные продукты. Из золошлаковой смеси мы можем сделать насыпь, добавив к ней вяжущее, получить укрепленное основание дорожной одежды, а присоединив еще какую-нибудь добавку, получить покрытие для автомобильной дороги с низкой интенсивностью движения.
– Почему в Омске нет золы уноса?
– Мы используем казахстанский уголь, в котором почти нет соединений кальция, которые и отвечают за вяжущие свойства. В Новосибирске, Красноярске, Хакасии и на Алтае жгут красноярский бурый уголь, который при сжигании и дает активную золу уноса. У нас есть инертная – неактивная, которая применяется как добавка к бетону и заполнитель в пенно- и газобетонах. Данным вопросом занимается в том числе мой коллега, аспирант СибАДИ Александр ЯВИНСКИЙ.
– Где в Омской области можно применять золошлаковые отходы?
– Мы прорабатывали этот вопрос с ТГК-11. В основном рассматривали использование их в земляном полотне, укрепленных слоях дорожных одежд, для рекультивации полигонов ТБО и планировочных работ (выравнивание местности под застройку), а также этот материал имеет потенциал для создания композиционных техногрунтов. Из омских золошлаковых материалов на дорогах можно делать все, что ниже асфальта, причем, использовать в большой дозировке.
– Как будет выглядеть пирог дорожной одежды при максимальном применении золошлаков?
– Обычно под двумя-тремя слоями асфальта находится щебенка, под ней песчаный дополнительный слой, потом идет земляное полотно. Оно может отсыпаться из золы на 100%. В дополнительный слой одну золу положить нельзя, ее надо улучшить, в том числе обычным цементом. Допустим, берем золошлаковой смеси 94%, вяжущих 6%. Так мы заменяем слой песка. Чтобы заменить щебень, требуется больше цемента, поскольку нужен несущий слой основания в виде монолитной плиты, способной выдержать нагрузку. Для таких целей, например, можно использовать 90% золошлаковой смеси и 10% цемента или 88% золошлаков и 12% извести. Возможны многочисленные варианты, но золошлаков всегда больше 80%. Использование золошлаковых смесей позволяет не привозить никакие каменные материалы и не добавлять песок при строительстве дорог.
– Стоимость километра такой дороги в сравнении с обычной вы просчитывали?
– Мы делали это, когда работали над обоснованием проекта «Северный обход Омска». На земляном полотне получили экономию порядка 30-40% от стоимости конструктива. При применении золошлаков в несущих слоях экономия составляла 10-15%. Вроде бы немного, но, когда речь идет о сотнях миллионов, сумма получается значительная.
– Почему экономия от земполотна получается больше, ведь земля у нас местная, а щебенка привозная?
– Чтобы получить грунт, нужно вырыть карьер, заплатить экскаваторщику, вывезти (как правило, карьеры дальше, чем золоотвалы). И потом: карьер просто так бросать нельзя, придется его уположить, рекультивировать, привезти черный грунт, посадить травку и т.д. и т.п. Бывает, что это не выполняется, но вообще-то за такое нарушение предусмотрена уголовная ответственность. Кроме того, для создания несущих слоев требуется специализированная техника. Плюс их устройство требует большей квалификации.
– Часто слышу, что золошлаки – условно бесплатный материал. Какова их стоимость?
– Обычно это один рубль без НДС за тонну. Это юридически необходимо, чтобы закрепить стоимость. ТЭЦ не может на золошлаках зарабатывать, как только она это сделает, РЭК потребует пересчета стоимости энергии. Ресурсным компаниям это не нужно. Плюс полигоны после золошлаков рекультивировать не придется, ТЭЦ сделает это сама.
– На данный момент насколько богата история создания в регионе дорог из золошлаков?
– Из последнего: в 2025 году построили дорогу к ОЭЗ «Авангард». Там на земляное полотно и основание дорожных одежд задействовано, если не ошибаюсь, около 160 тыс. тонн. На Советской мусорной свалке у ТЭЦ-4 в 2023 году изолирующие слои были отсыпаны из золошлаков – около 60-80 тыс. тонн. Сейчас планируется строить с применением золошлаков Северный обход. Там заявленное количество – 800 тыс. тонн. Всего на территории области в разные годы было построено множество дорог и городских улиц со слоями из золоминеральной смеси. Этими вопросами занимались ученые СибАДИ – Виктор Владимирович СИРОТЮК, Александр Александрович ЛЫТКИН, Виктор Георгиевич СТЕПАНЕЦ и другие.
– На сайте холдинга «Автобан» генеральный директор Юлия ШТРЕК сообщает, что золошлаки будут использоваться на пяти участках основного хода дороги – более 500 тысяч кубометров.
– Правильно, ведь плотность у материала не единица, это не вода. Всего протяженность дороги 66 км. Золошлаки с ТЭЦ-4 будут использоваться на высоких участках, кусками, а не сплошняком. В укрепленных слоях они применяться не будут, только в качестве земляного полотна. Первый подход по вопросу мы делали в 2019 году, когда с ФАУ «РОСДОРНИИ» разрабатывали предварительное технико-экономическое обоснование. Тогда мы заявили применение большого количества данного материала – до 6 млн кубометров. Но когда «ГЕО-Проект» начал проектировать, высота насыпи сократилась.
– Чем это обусловлено?
– Экономией. Дорогу сделали пониже, подешевле, но не хуже. Раз снизилась потребность в грунтах, значит, сократилось и применение золошлаковых материалов. Плюс риски. Кто из строителей раньше работал с золошлаками? ДСК «Автобан» – нет. Наш Минстрой – только на «Авангарде», но тогда Северный обход уже был на стадии экспертизы. Поэтому проект выиграла ГК «Нацпроектстрой», имеющая опыт работы со всеми материалами. Мы вместе с компанией «ГЕО-Проект» с 2021 года по январь 2025-го делали научно-техническое сопровождение процесса проектирования – обосновывали конструкции, давали консультации, отвечали экспертизе на возникающие вопросы и т.д.
– Некоторые считают, что у золошлаков есть минусы, например, их поведение при соприкосновении с водой. Это реальная проблема?
– Технологические минусы существуют. Грунты все разные – глины, суглинки, супеси, пески. Золошлаки ближе к супесям. Песок – самый легкий в работе материал – сыпучий, его как не увлажняй, он практически всегда будет укатываться, а глины, если переувлажнить, превращаются в жижу, которую вообще невозможно уложить. У золошлаков есть ограничения, как и у супеси, которая активно применяется в России, в том числе в Омской области, но в отличие от суглинка золошлаки меньше пучатся при замораживании в процессе эксплуатации. По технологическим характеристикам, они, возможно, хуже песка, но точно лучше того, что сегодня применяется для отсыпки земполотна. Они не так боятся воды, как наши глинистые грунты. Если золошлаки уложить, уплотнить, то вода им индифферентна. Главное, закрыть откосы геосинтетикой или почвенным слоем, как это положено при использовании обычного грунта. Замечали, что на всех обочинах у нас растет травка? Это укрытие от эрозии и воздействия масел, нефтепродуктов. Кстати, мы в прошлом году проводили эксперимент, как всходят травосмеси на разных составах золошлаков. Отлично, даже без черного слоя, лучше, чем на многих чистых грунтах.
– Что-то еще планируется строить с применением золошлаков в Омской области?
– Мне такие объекты неизвестны. Мы в основном работаем с другими регионами. Два года назад сделали обоснование восточного обхода Новосибирска, в прошлом году – южного транзита Новосибирска. Недавно пришел заказ на разработку для Приморья укрепленных грунтов на межпоселковых дорогах с низкой интенсивностью, чтобы можно было делать покрытие из золошлаков. Работаем с крупными металлургическими компаниями по вовлечению их шлаков в строительство в арктической зоне. В нашем центре компетенций «Изучение вторичных материальных ресурсов в строительной отрасли» на данный момент пять сотрудников. Мы изучаем белитовые шламы, металлургические шлаки, золошлаки, фосфогипсы, отходы производства соды, в общем, все материалы, которые никто не знает, куда использовать.
– Расскажите о разработанной вами технологии укрепления временных зимних трасс. Где она апробировалась? Какой экономический эффект имеет? Это был северный заказ?
– Да, есть регионы, где построить постоянную дорогу очень сложно и дорого. И эти трудности сильно перекрывают затраты на ежегодную постройку автозимников. Их главная беда в том, что климат с каждым годом меняется и они все хуже эксплуатируются, а значит, меньше служат. Стоимость возведения при этом растет. Проблема и в том, что зимники не всегда позволяют пропускать нужные нагрузки. Я говорю про тоннаж машин, для логистики ведь выгоднее тяжелые автомобили. Поэтому повышение несущей способности автозимников было одной из задач исследования.
– Что представляют собой автозимники? Для их создания недостаточно грейдера?
– Это временные дороги с покрытием проезжей части изо льда или уплотненного снега и льда, а также проложенные по замерзшим рекам. Нельзя просто пройти по снегу грейдером и сказать, что это дорога. В ней машины будут так же вязнуть, как в сугробах. Кроме того, есть участки автозимников, которые строятся по крупнейшим рекам, например по Лене.
– Ваша разработка позволяет укреплять в том числе и такие?
– Мы предлагаем комбинированный вариант. Во-первых, рекомендуем использовать поливиниловые спирты, которые, взаимодействуя со снегом, очень активно повышают несущую способность. Они хорошо показали себя в разработках МГТУ им. Н.Э. Баумана на ледовых покрытиях катков. Повышается износоустойчивость, идет меньше расходов на поддержание в хорошем состоянии ледового покрова. Вместе с московским университетом мы вели данную разработку по заказу северян, которые строят автозимники. Второе наше предложение – использовать армирование для участков на реках. Самое слабое место автозимника там, где он пересекает воду. В итоге получается комбинированный эффект – и более тяжелую технику можно пустить, и, если покров трескается, водитель успевает выскочить, потому что какое-то время машина может провисеть на армирующей сетке. Это на случай форс-мажора. Наша разработка уже применяется на опытных участках последние две зимы. Несущую способность мы смогли значительно повысить – раза в 2-3. А армированием переправ наш вуз занимается уже давно. Над технологией работали мой научный руководитель Виктор Владимирович СИРОТЮК и кандидат технических наук, доцент СибАДИ Ольга Владимировна ЯКИМЕНКО.
– В 2018 году вы рассказывали «Коммерческим Вестям» про ремонт в зимний период выбоин при помощи золошлаков и жидкого стекла. Расскажите о судьбе этой разработки. Что получилось?
– Мы видоизменили идею. Изначально планировали использовать силикаты с золой, а вышли на геополимерные бетоны, в которых нет ни грамма цемента, только зола, металлургический шлак, силикаты, щелочь и песок со щебнем.
– Какой смысл в таком бетоне? Он дешевле?
– Немного. Главное – очень износостойкий, химостойкий и набирает прочность достаточно долгий период времени. Если мы получили в проектные 28 суток марку с прочностью Б30 (40 мегапаскалей), то через три месяца она превращается уже в Б45. А настоящий цемент на тот момент прекращает набирать прочность. И когда мы учитываем долгосрочный период, то экономический эффект получается 15-20%. Плюс здесь история и про экологию. При производстве цемента происходит загрязнение воздуха диоксидом углерода, т.е. углекислым газом. Цемент каждый раз обжигается по-новому, приходится тратить энергоресурсы, загрязнять воздух. Мы же предлагаем использовать материалы, которые уже были обожжены – взять металлургический шлак, золу ТЭЦ или ГРЭС, отходы производства капролактама в качестве щелочи, жидкое стекло, смешать все это в определенных пропорциях и добавить пластифицирующую добавку. В итоге получим геополимерный бетон. Он аналогичен цементному плюс не боится кислот. В первую очередь этот материал будет интересен для морских причалов, где идет постоянное воздействие соленой воды, для хранилищ химических веществ.
– Он уже применяется где-то?
– Опытный участок, если все сложится, будем строить следующим летом на Рефтинской ГРЭС в Свердловской области. Сибирская генерирующая компания заказала такую разработку для капитального ремонта дороги около своей станции. Кроме того, в ходе данной работы пришла идея сделать аналог вяжущего. Если мы создаем бетон, то почему бы не сделать цемент? Наша аспирантка Анастасия ДОВЫДЕНКО занимается диссертацией на тему укрепления и стабилизации грунтов такими материалами.
– Близится дачный сезон, и снова в центре внимания окажутся дороги к СНТ. Если я правильно поняла, то их можно делать из имеющегося грунта, просто добавляя к нему вяжущие? Почему так не строят?
– Мы возвращаемся к вопросу экономики. Да, щебень дорогой, но его привез, раскидал, уплотнил и готово. С грунтом сложнее, его придется перемешивать с вяжущим, что является, наверное, самой дорогой операцией. Этим занимаются специальные машины – ресайклеры. Дорожно-строительные компании, имеющие их в своем арсенале, готовы ехать в любую точку России при объемах от 100 тыс. кв.м. Меньше им не интересно. А где взять столько на сельской дороге?!
Ранее интервью было доступно только в печатной версии газеты «Коммерческие вести» от 11марта 2026 года.
Фото © Максим КАРМАЕВ