ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШЛАКОВ В ЗЕЛЕНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ  В КОНТЕКСТЕ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АРКТИКИ

Научная статья

УДК 502.131.1

doi:10.37614/2220-802X.2.2024.84.007

Скачать статью  

Дмитрий Олегович Скобелев1, Екатерина Николаевна Потапова2, Дмитрий Христофорович Михайлиди3, Виктор Викторович Рудомазин4

1, 3, 4Научно-исследовательский институт «Центр экологической промышленной политики», Москва, Россия

2Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия

1dskobelev@eipc.center, ORCID 0000-0002-8067-7016

2potapova.e.n@muctr.ru, ORCID 0000-0002-5796-2265

3d.mikhailidi@eipc.center, ORCID 0009-0005-6491-0710

4v.rudomazin@eipc.center

Аннотация. В статье исследуется возможность применения бетона, изготовленного из цементной смеси с добавками доменного шлака, для строительства зданий и сооружений в Арктическом регионе Российской Федерации в контексте стратегии устойчивого развития территории. Вовлечение отходов производств в качестве вторичного сырья соответствует принципам зеленой экономики и экономики замкнутого цикла, в последнее время проявились локальные симбиотические эффекты снижения стоимости материалов и нагрузки на окружающую среду. Отмечено, что замена части клинкера на минеральные добавки при производстве цемента сокращает его углеродоемкость. Дополнительное снижение выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ достигается за счет длительного сохранения теплоизолирующих свойств объекта при относительно медленном разрушении его конструкций. Проведены сравнительные лабораторные испытания образцов бетона, изготовленных на основе цемента  с добавлением 15 % (по массе) минеральных добавок шлаков и цемента без добавок. Оценены динамические показатели плотности и прочности образцов цементного камня при моделировании естественных природных условий. Включение минеральных добавок изменяет течение химических реакций при отвердевании камня и его последующем контакте с природной средой, при этом скорость процесса не удлиняется, а прочность повышается,  в том числе при частых сменах режимов замораживания/оттаивания и гидратации/дегидратации, что повышает срок службы объекта. Полученные данные экстраполированы на эколого-экономические показатели строительства  и эксплуатации, в качестве основных характеристик выбраны доступность, пригодность, долговечность, ресурсная эффективность. Сделан вывод о целесообразности использования цементов с минеральными добавками  из доменного шлака в условиях Арктического региона.

Ключевые слова: устойчивое развитие, зеленая экономика, строительство в Арктике, ресурсная эффективность, цемент с минеральными добавками

Для цитирования: Возможности использования шлаков в зеленом строительстве в контексте устойчивого развития Арктики / Д. О. Скобелев [и др.] // Север и рынок: формирование экономического порядка. 2024. № 2. С. 88–99. doi:10.37614/2220-802X.2.2024.84.007.

Список источников

  1. Пилясов А. Н., Путилова Е. С. Новые проекты освоения российской Арктики: пространство значимо! // Арктика и Север. 2020. № 38. С. 20–42. DOI: 10.37482/issn2221-2698.2020.38.21.
  2. Huskey L. Alaska’s Economy: The First World War, Frontier Fragility, and Jack London // The Northern Review. 2017. No. 44. Pp. 327–346. DOI: 10.22584/nr2017.014.
  3. Гизатуллина О. М., Ушанов И. Г. Способы оптимизации логистических затрат в Арктической зоне РФ // Экономические науки. 2020. № 9 (192). С. 280–285. DOI: 10.14451/1.192.280.
  4. Шабаев Ю. П., Садохин А. П., Кузнецова А. Ю. Российская идентичность Русского Севера: история и проблемная современность // Вестник Санкт-Петербургского университета. Социология. 2016. № 1.  С. 127–140. DOI: 10.21638/11701/spbu2016.112.
  5. Гимадиева Л. Ш. Моделирование стоимости строительства жилья на примере Республики Татарстан // Вестник евразийской науки. 2022. Т. 14, № 2, С. 46–59. URL: https://esj.today/PDF/46ECVN222.pdf (дата посещения: 21.03.2024).
  6. Houssam N., Ibrahiem D. M., Sucharita S., El-Aasar K. M., Esily R. R., Sethi N. Assessing the Role of Green Economy on Sustainable Development in Developing Countries // Heliyon. Vol. 9, Is. 6. Pap. e17306. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e17306.
  7. Лексин В. Н., Порфирьев Б. Н. Другая Арктика: опыт системной диагностики // Проблемы прогнозирования. 2022. № 1 (190). С. 34–44. DOI: 10.47711/0868-6351-190-34-44.
  8. Зеленая экономика и цели устойчивого развития для России: коллективная монография / под науч. ред. С. Н. Бобылева, П. А. Кирюшина, О. В. Кудрявцевой. М.: Экономический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова, 284 с. ISBN 978-5-906932-32-7.
  9. Селищева Т. А. «Зеленая» экономика как модель устойчивого развития стран ЕАЭС // Проблемы современной экономики. 2018. № 3 (67). С. 6–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/zelenaya-ekonomika-kak-model-ustoychivogo-razvitiya-stran-eaes (дата обращения: 21.03.2024).
  10. Орлова Л. Н., Кузнецов В. В. К вопросу об устойчивом развитии экономических систем // Вестник Российского экономического университета имени Г. В. Плеханова. 2018. № 6. С. 16– DOI:10.21686/2413-2829-2018-6-16-23.
  11. Li M., Li Z., Xing X. The Dilemma of Sustainable Development of Russian Arctic Development Based on ANP-SWOT Model Theory Perspective (англ.) // Systems. 2023. Is. 11 (7). P. 334. DOI: 10.3390/systems11070334.
  12. Ingrao С., Messineo A., Beltramo R., Yigitcanlar T., Ioppolo G. et al. How can life cycle thinking support sustainability of buildings? Investigating life cycle assessment applications for energy efficiency and environmental performance // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 201. Pа 556–569. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.08.080.
  13. Ebolor A., Agarwal N., Brem A. Sustainable Development in the Construction Industry: The Role of Frugal Innovation // Journal of Cleaner Production, 2022. Vol. 380, Part Pap. 134922. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.134922.
  14. Потапова Е. Н., Волосатова М. А. Производство цемента / Энциклопедия технологий 2,0: Производство неметаллов / гл. ред. Д. О. Скобелев. М.; СПб.: ФГАУ «НИИ ЦЭПП», 2022. С. 207–318. ISBN: 9785001256076.
  15. Корчунов И. В. Влияние фазового состава и структуры цементного камня на его морозостойкость: автореф. дис. … канд. наук / БГТУ им. В.Г. Шухова, 2023. 22 с.
  16. Scrivener K., Martirena F., Bishnoi S., Maity S. Calcined clay limestone cements (LC3) // Cement and Concrete Research. Vol. 114. Pp. 49–56. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.08.017.
  17. Скобелев Д. О., Федосеев С. В. Политика повышения ресурсоэффективности и формирование экономики замкнутого цикла // Компетентность. 2021. № 3. С. 5–15. DOI: 10.24412/1993-8780-2021-3-05-14.
  18. Тихонова И. О., Потапова Е. Н., Волосатова А. А., Гусева Т. В. Использование металлургических шлаков в производстве строительных материалов как направление формирования экономики замкнутого цикла // Черные металлы. 2023. № 8. С. 12–25. DOI: 10.17580/chm.2023.08.12.
  19. Татевосян А. Г. Современные технологии в архитектуре Арктики // Актуальные исследования. 2023. № 15 (145), ч. I. С. 43–48. DOI: 10.51635/27131513_2023_15_1_43.
  20. Гузь В. А., Высоцкий Е. В. Цементная промышленность России в 2022 году // Цемент и его применение. 2023. № 6, С. 16–18. URL: https://jcement.ru/magazine/vypusk-6-2022/tsementnaya-promyshlennost-rossii-v-2022-godu/ (дата обращения: 21.03.2024).
  21. Петросян В. С., Тихонова И. О., Епифанцев А. С., Щелчков К. А., Цветкова Е. А. Опыт создания промышленного симбиоза предприятий химической промышленности // Экология и промышленность России. 2021. № 25 (8). С. 28–33. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-8-28-33.
  22. Бондаренко Г. В. Обоснование необходимости внедрения технологий по производству шлаковых вяжущих на примере ПАО «Северсталь» // Черные металлы. 2019. № 7. С. 67–74.
  23. Костик Е. П., Кости, Е. В. Особенности реализации принципов «зеленой» экономики в условиях устойчивого развития региона // Тенденции экономического развития в XXI веке: материалы II Междунар. науч. конф. 28 февр. 2020 г. Минск: БГУ, 2020. С. 168–170. ISBN
  24. Potapova E., Sivkov S., Korchunov I. Effect of hardening conditions on the structure of cement // American Concrete Institute. An ACI Technical Publication. Symposium Volumes. SP-326: Durability and Sustainability of Concrete Structures (DSCS-2018), 2018. Pp. 82.1–9.
  25. Зырянова Е. Е. Особенности эксплуатации зданий и сооружений на основе применения инновационного подхода // Экономинфо. 2015. № 24. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-ekspluatatsii-zdaniy-i-sooruzheniy-na-osnove-primeneniya-innovatsionnogo-podhoda (дата обращения: 21.03.2024).
  26. Vasilev Y., Eremin V., Gorky D. Innovative sulfur-containing materials for transport construction in the Arctic region // Transportation Research Procedia. 2021. Vol. 57. Pp. 728– DOI: 10.1016/j.trpro.2021.09.106.
  27. Доможилов Ю. Н., Монастырев П. В., Никитина Н. С., Кауппила В., Кайвонен Ю. А., Аро Т. Технико-экономические основы эксплуатации, реконструкции и реновации зданий: Учебное пособие. М.: Ассоциация строительных ВУЗов, 2007. 192 с. ISBN: 9785930935165.
  28. Кошкина Н. Государственная политика Российской Федерации в области борьбы с изменением климата // Искусство управления. 2020. № 12 (3). С. 441–454. DOI: 10.17072/2218-9173-2020-3-441-454.
  29. Мохов И. И. Особенности современных изменений климата в Арктике и их последствий // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66 (4). С. 446–462. DOI:10.30758/0555-2648-2020-66-4-446-462.
  30. Фомин М. В., Безвербный В. А., Селезнев И. А., Шушпанова И. С., Лукашенко Е. А., Мирязов Т. Р. Проблемы пространственного развития регионов севера Дальнего Востока России: социологический анализ // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66, № 2. С. 217–233. DOI: 10.30758/0555-2648-2020-66-2-217-233.
  31. Воеводина А. И. Повышение эффективности организации реконструкции зданий // Актуальные исследования. 2019. № 3 (3). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-effektivnosti-organizatsii-rekonstruktsii-zdaniy (дата обращения: 30.05.2024).