Уул уурхай хөгжсөн орнууд үйлдвэрийн хаягдлыг ашиглах чиглэлээр янз бүрийн аргаар өөрсдийн стандарт, онцлогт тохируулан хаягдалгүй технологи боловсруулан ашиглах болсон. Иймд Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургууль нь Казакстаны Павлодар хотын их сургуультай хамтран “Павлодарын хөнгөн цагааны үйлдвэрийн баяжуулалтын хаягдлыг ашиглан лабораторийн зарим эрдэс фазын үүсэлт, физик-механик туршилт”-ыг хамтран хийсэн юм. Энэ чиглэлээр тус улсын инженер, судлаач, эрдэмтдийн шинжилгээ, судалгааны зарим ажлын үр дүнгээс дурдвал, 1980-1990 онуудад эрдэмтэн Торпишев Шамиль Камильевичийн удирдлага дор холимог барьцалдагчийн бүрэлдэхүүнд 30-50% бокситын хаягдлыг бетон ба  төмөр бетон бүтээц эдлэлд том, жижиг дүүргэгчийг хэрэглэх зохистой горимыг тогтоосон байна.

Туршилтад үйлдвэрийн хатуу хаягдлыг зохистой ашиглахад үндэслэн барилгын ханын уламжлалт материал болох сийрмэг хөнгөн бетон үйлдвэрлэх технологийг боловсруулахад судалгааны ажлын үндсэн зорилго оршино. Хөнгөн цагааны үйлдвэрийн хаягдлыг хийт бетонд түүхий эдийг орлуулан хэрэглэхэд бүтээц эдлэлийн жинг 13-15%, барьцалдагчийн зарцуулалтыг  15-20 хувь хэмнэх, хашлага бүтээцийн дулаан тусгаарлах чадварыг дээшлүүлэх боломжтой болсон.

Цаашид металл боловсруулах үйлдвэрийн ширхэгжүүлсэн шаарга, зохиомол пемзааг бетонд сүвэрхэг хөнгөн дүүргэгч болгон ашиглах түүний технологийн үндсэн параметрийг тогтоох туршилт судалгаа хавсран хийгдэх боломжтой юм. Энэхүү судалгаа, шинжилгээний ажлыг цогцоор явуулах нь нийгэм эдийн засгийн практик ач холбогдолтой, зайлшгүй шийдвэрлэх асуудал юм. Павлодарийн хөнгөн цагааны үйлдвэрийн боксидын хатуу хаягдал 2013 оны байдлаар 92976 мян.тн хуримтлагдаж, цаашид их хэмжээгээр нэмэгдэн, улмаар байгаль орчныг бохирдуулснаас түүнийг барилгын материалд, ялангуяа хөнгөн бетонд эрдэс түүхий эдээр ашиглах судалгаа туршилтын үр дүнд хөнгөн бетон хольцын найрлагын бүрэлдэхүүнт хөнгөн цагааны үйлдвэрийн хаягдлыг ашиглан дулаан тусгаарлалтын зориулалтай бүтээц эдлэл гарган авах зорилго дэвшүүлсэн.
Боксидын эрдэс чулуулгийг дахин бутлах механик боловсруулалт хийх ба угаах явцад гаргах үлдэгдэл хаягдлыг “шлам” гэж нэрлэнэ. Боксидын шлам нь 80-85 хувь жижиг мөхлөг бүхий элстэй адил шинж чанартай. Энэ нь 10-40 хувь сүвэрхэг дүүргэгчтэй хөнгөн бетон хольцыг бэлтгэхэд боксидын дээрх шламыг хэрэглэснээр түүхий эдийн нөөцийг арвижуулах шинэлэг боломжийг бий болгоно.

Үйлдвэрийн хаягдал боксидын шламд үндэслэн гарган авсан эдлэл сийрмэг бетонд хамаарна. Энэ бетон нийт эзлэхүүний 85 хувь хүртэл 1,3 мм түүнээс бага нүх сүв бүхий сийрмэг бүтцийг үүсгэнэ. Энэ төрлийн бетон дундаж нягт ба ашиглалт үеийн зориулалт, түүнд тавигдах шаардлагаас хамааруулан ангилна.

           1-р хүснэгт. Сийрмэг бетоны ангилал

 
Сийрмэг бетоныг дулаан тусгаарлах зориулалтаар угсармал ба цутгамал бетоны хаагч бүтээцэд нийтлэг ашигладаг. Сийрмэг бетон барилга техникийн шаардлага хангасан бат бэх, энгийн технологи бүхий хямд түүхий эд ашиглах нөхцөлийг бүрдүүлж байна. Уг бетоныг хүйтэн ба сэрүүн, хуурай уур амьсгалтай нөхцөлд ашиглах боломжтой. Хийт бетоны сүвэрхэгжүүлсэн эрдэс фаз бүтцийн үүсэлт нь үндсэн бүрэлдэхүүн материалын зохистой орцын найрлага, шинэ гидрат нэгдэл, бэхжүүлэх дулааны боловсруулалтын технологийн горим зэргээс ихээхэн хамаарна.
Боксидын шлам гадаад байдлаар боровтор, цайвар өнгийн элсэрхэг, дунд зэргийн үрэлжсэн мөхлөг нунтаг юм. Түүний чийгийн агуулалт 20-30 хувь, шламын овоолгын нягт 1-1,3 г/см3, туйлын нягт 2,6-2,8 г/см3 байна. Лабораторийн стандартын бүлэг шигшүүрээр хуурай байдалтай боксидын хаягдлын ширхэглэлийн бүрэлдэхүүн ба химийн найрлагыг дараах хүнэгтүүдэд үзүүлэв.

           2-р хүснэгт. Боксидын хаягдлын ширхэглэлийн бүрэлдэхүүн

 
            3-р хүснэгт. Бокситын шламын химийн найрлага

 
Боксидын шламын эрдсийн найрлага кальцийн силикат, натри хөнгөн цагааны кальц болон алюмосиликат эзэлж байна. Мөн карбонат, гематит тодорхой хэмжээгээр агуулагдана. Боксидын дээжээр хийт хөнгөн бетонын хольцыг бэлтгэж, бат бэхийн үзүүлэлтээр харьцуулан туршилт хийхэд цайвар өнгийн зутан бүхий сорьц стандартын шаардлага хангахгүй байна. Иймд бат бэх багатай шламыг 37-75 хувь хүртэл нэмэлт болгоход бат бэхийн үзүүлэлтээр 0,8-0,3 МПа хүртэл буурч байна. Харин цайвар өнгийн шлам нь харьцангуй нягт ихтэй байгаа нь жинг хүндрүүлэн дулаан тусгаарлах үзүүлэлтэд таатай бус байгааг туршилтаар тогтоосон. Иймд хийт бетоны бат бэх, сүвэрхэг шинж чанарыг нэмэгдүүлэх зорилгоор сорьцын туршилтыг өөрчилж зохистой найрлага сонгох судалгааг хийсэн юм. 
         4-р хүснэгт. Хийт бетоны орцын найрлага ба физик-механик шинж чанарын үзүүлэлт
 

                                               
Цемент ба шохойн хольцын нягт орчимд үрэл хэлбэртэй янз бүрийн хэмжээний сүвэрхэг нүх сүвүүд үүссэн. Сүвэрхэгжүүлсэн нүх сүв өөр хоорондоо шлам элстэй цемент шохойн зуурмагаар нягт барилцсан байна.

Дүгнэлт: Бокситын шламын хольцтой, 900-1200 кг/м3 нягт, 0,62-1,65 МПа бат бэхтэй хийт бетоныг гарган авах боломжтой байна.

Ашигласан материал:

 

Инженер. Шейхслам Т, проф. Кудерин М.К
ШУТИС, БИАС-ийн багш Доктор, Ph.D профессор Б.Батцагаан
Монгол Улсын зөвлөх инженер Ч.Баатарсүрэн