На территории Мурманской области залегает крупнейшее по запасам на Евразийском континенте Ковдорское вермикулитовое месторождение.

Балансовые запасы по кат. В+С1 в настоящее время составляют около 20 млн т, обеспечивая 80% добычи вермикулита по РФ. ОАО «Ковдорслюда», разрабатывающее месторождение, осуществляет обогащение исходной руды и выпуск вермикулитового концентрата различных фракций, часть которого используется для получения на месте вспученного вермикулита (ВВ).

Начиная с 70-х годов прошлого века, в ОТСМ начали проводиться всесторонние физико-химические исследования слюдяного сырья и вермикулита Ковдорского месторождения, а также изучались возможные направления использования вермикулита в металлургии и технологии строительных материалов: трудносгораемых вермикулитсодержащих древесностружечных и древесноволокнистных плит, отделочных и кровельных покрытий, композиционных органо-вермикулитовых материалов и др. [19].

В последние годы в лаборатории бетонов ИХТРЭМС КНЦ РАН проводятся исследования по разработке вермикулитсодержащих жаростойких бетонов и огнезащитных материалов для заделки кабельных проходок. На основе вспученного вермикулита, минерального вяжущего и тугоплавкой дисперсной добавки получен конструкционно-теплоизоляционный бетон с рабочей температурой применения в пределах 1000°С [20]. Основные свойства одного из рекомендуемых видов жаростойкого вермикулитозолобетона приведены ниже:

- плотность – 600 кг/м³;

- прочность на сжатие (после тепловлажностной обработки и сушки) – 1.66 МПа;

- остаточная прочность после нагрева при 800°С – 36.9%;

- деформации под нагрузкой после нагрева при 1000°С – 3.6%;

- потери массы после 60 воздушных теплосмен – 19.8%;

- усадка после нагрева при 1000°С – 2.94%; то же с предварительной сушкой при 500°С – 1.4%;

- коэффициент теплопроводности при 25°С – 0.134 Вт/м?°С.

Организация производства жаростойких вермикулитсодержащих бетонов непосредственно в регионе является альтернативой привозным легковесным огнеупорам и теплоизоляционным асбестсодержащим материалам. Один из рекомендуемых нами составов вермикулитсодержащих смесей внедрен для мастичной изоляции промышленных водогрейных котлов в ОАО «Апатит».

Разработан одностадийный способ получения негорючих теплоизоляционных вермикулитопенобетонных плит средней плотностью 340 кг/м³ [21]. На рис. 8 представлена технологическая схема получения опытно-промышленной партии таких плит.

Рисунок 8 – Технологическая схема получения негорючих вермикулитопенобетонных плит

Запатентовано устройство (пат. 2037022 РФ) в виде специальных секционированных вермикулитсодержащих подушек, обеспечивающих теплофизическую анизотропию заделки кабельной проходки через строительную конструкцию (рис. 9). Устройство превосходит мировые аналоги по комплексу свойств: самоуплотнение заделки при пожаре, неразрушаемость оболочки, экологическая безопасность, постоянный отвод тепла от кабеля при его эксплуатации, высокий 1.5-часовой предел огнестойкости. Разработанный теплоизоляционно-конструкционный вермикулитозолобетон может обеспечивать еще более высокий предел огнестойкости – более 3 ч [22].

Рисунок 9 – Схема заделки (а) кабельной проходки вермикулитсодержащими подушками: I – наружная секция, II – внутренняя секция, 1 – кабель, 2 – двухсекционная подушка, 3 – трехсекционная подушка, 4 – стена; внешний вид подушки (б)

В начало