1 состояние вопроса на данном этапе развития цивилизации стоят проблемы экологии, энергосбережения и оптимизации системы «человек – материал – среда обитания»

1.2 Сырьевая база производства строительных материалов
автоклавного твердения
Основным сырьем, используемым в производстве силикатных материалов, является песок, известь и вода. Месторождения песков, удовлетворяющие норма-тивным документам, ограничены. Пески для производства силикатных материа-лов в государственном балансе полезных ископаемых учитываются вместе со строительными песками. Число месторождений этой группы составляет около 2,5 тыс. Однако ввиду отсутствия систематического учета запаса сырья часть место-рождений не разрабатывается. Кроме этого ухудшаются горно-геологические условия вводимых месторождений. Так за последние 15 лет средний объем запа-сов на месторождениях уменьшился почти в 3 раза. Учитывая, что доля затрат горного цеха на производство силикатных материалов весьма значительна и со-ставляет 15–20 %, назрела необходимость более эффективного использования в качестве сырьевых материалов различных побочных продуктов и отходов про-мышленности [66, 87–90]. При добыче полезных ископаемых из недр извлекается огромное количе-ство попутно добываемых пород, которые могут быть использованы в промыш-ленности, а иногда и сами являются не менее ценными полезными ископаемыми, чем добываемое сырье. Например, среди возможных источников сырья на таких крупных месторождениях полезных ископаемых как Курская магнитная аномалия (КМА), Архангельская алмазоносная провинция (ААП) для производства матери-алов автоклавного твердения могут быть рассмотрены нетрадиционные для стройиндустрии глинистые и магнийсодержащие породы, сотни миллионов тонн которых попадают в зону горных работ. Кроме этого подобные породы широко распространены на территории РФ [91–95].
Магнийсодержащие силикаты широко распространены в земной коре, одна-ко мало изучены и весьма ограниченно применяются в промышленном производ-стве. По генезису и свойствам магнийсодержащие силикаты с позиций их исполь-зования в промышленности подразделяются на три группы: простейшие (чистые силикаты магния), смешанные (кальциево-магниевые, железисто-магниевые си-ликаты) и комплексные слоистые силикаты (сложные алюмосиликаты магния и другие соединения). Основное внимание исследователей было уделено простей-шим и некоторым видам смешанных силикатов, комплексные же силикаты недо-статочно изучены [96–100].
По классификации попутных продуктов П. И. Боженова [101] в силикатной промышленности можно использовать твердые попутные продукты, не утратив-шие природных (естественных) свойств: карьерные остатки, остатки после обо-гащения. Для силикатной промышленности большой интерес представляют мел-козернистые попутные продукты – порошки, с размером зерен менее 0,5 мм. Успешная разработка эффективных составов сырьевых смесей с примене-нием промышленных отходов может осуществляться лишь на основе глубоких и разносторонних исследований физико-химических и технологических процессов твердения [102–111]. Особую актуальность имеет изучение влияния сырья на процессы структурообразования и, соответственно, свойства автоклавных сили-катных материалов [8, 112–119]. Надежной основой при разработке новых и мо-дификации традиционных строительных материалов и технологий их производ-ства служит теория искусственных строительных конгломератов, разработанная И. А. Рыбьевым [120–124].
Бурно развивающиеся производства различных видов строительных мате-риалов требует огромных расходов природного минерального сырья. Одним из основных источников этого сырья могут служить вскрышные и отвальные поро-ды, большая часть которых пригодны для производства различных стройматериа-лов. Сейчас же используется не более 2 %. Кроме этого подобные породы благо-даря своему минеральному составу могут служить сырьем для получения строительных материалов по энергосберегающей технологии. Мировой опыт по-казывает, что затраты на внедрение энергосберегающих технологий в 3–5 раза меньше, чем на добычу и производство первичных энергоисточников, эквива-лентных по объему сбереженным [125].
Широкое использование отходов горнодобывающей промышленности в ка-честве сырья для производства строительных материалов является актуальной за-дачей, решение которой позволит существенно улучшить технико-экономические показатели стройиндустрии и снизить отрицательное воздействие на локальные экологические системы [2, 9, 126–131].
Научные и практические разработки отечественных ученых свидетельству-ют о возможности использования многих попутных и побочных промышленных продуктов в качестве сырья для производства автоклавных материалов. Это свя-зано с тем, что сырье вторичного происхождения в производстве автоклавных ма-териалов можно использовать в естественном состоянии или после несложной и малоэнергоемкой обработки [1, 4, 132–134].
Таким образом, вследствие сокращения расходов на геологоразведочные работы объем запасов месторождений кварцевого песка, являющегося основным сырьем в традиционной технологии производства автоклавных силикатных мате-риалов, уменьшается. Учитывая высокую долю затрат на сырье при производстве силикатных материалов необходимо более эффективно использовать в качестве сырья различные отходы промышленности и, в частности, глинистые породы НСМ, в больших количествах попадающие в зону горных работ горнодобываю-щей промышленности. Для этого необходимо изучение состава и свойств этих пород как сырьевой базы автоклавных материалов.