2013 წლის გამოყენებთი კვლევების სადგარნტო კონკურსი გამარჯვებული პროექტი სახელწოდებით: აბსტრაქტი ქვემო ქართლის რიოლითური და დაციტური შედგენილობის პიროკლასტური ქანების (იგნიმბრიტების, პემზის და ფერფლის ტუფების, ვულკანური ფერფლის) გეოლოგიურ-ტექნოლოგიური შესწავლა-შეფასება, მათი ცემენტის, ფერადი მინის და კერამიკის წარმოებაში გამოყენების მიზნით .

• პროექტის ხელმძღვანელის სახელი და გვარი: ელენა შაფაქიძე; ტექნიკურ მეცნიერებათა აკადემიური დოქტორი; 

  სამუშაო ადგილი: ი. ჯავახიშვილის სახ. თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კავკასიის ალექსანდრე თვალჭრელიძის მინერალური ნედლეულის ინსტიტუტი;

  თანამდებობა: სილიკატების და სამშენებლო მასალების ტექნოლოგიის სამეცნიერო-კვლევითი განყოფილების გამგე.

• ძირითადი პერსონალი: 
  1. გურამ ნადარეიშვილი, დაბ.08.1933;

  ხარისხი: გეოლოგია-მინერალოგიის მეცნიერებათა აკადემიური დოქტორი;

  სამუშაო ადგილი: ი. ჯავახიშვილის სახ. თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კავკასიის ალექსანდრე თვალჭრელიძის მინერალური ნედლეულის ინსტიტუტი;

  თანამდებობა: რეგიონალური გეოლოგიის სამეცნიერო-კვლევითი განყოფილების გამგე.

  2. მურად ტყემალაძე, დაბ. 15.09.1957;

  ხარისხი: გეოლოგიის აკადემიური დოქტორი;

  სამუშაო ადგილი: ი. ჯავახიშვილის სახ. თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კავკასიის ალექსანდრე თვალჭრელიძის მინერალური ნედლეულის ინსტიტუტი;

  თანამდებობა: რეგიონალური გეოლოგიის სამეცნიერო-კვლევითი განყოფილების წამყვანი ინჟინერი.

  3. იოსებ გეჯაძე, დაბ. 01.01.1951;

  ხარისხი: ტექნიკურ მეცნიერებათა აკადემიური დოქტორი;

  სამუშაო ადგილი: ი. ჯავახიშვილის სახ. თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კავკასიის ალექსანდრე თვალჭრელიძის მინერალური ნედლეულის ინსტიტუტი;

  თანამდებობა: სილიკატების და სამშენებლო მასალების ტექნოლოგიის სამეცნიერო-კვლევითი განყოფილების უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი.  

ცემენტი ერთ-ერთი ყველაზე მოთხოვნადი და პოპულარული მასალაა მუდმივად მზარდი სამშენებლო ბიზნესის განვითარების ფონზე. ამავე დროს საქართველოს ცემენტის მრეწველობა მინერალური ნედლეულის მწვავე დეფიციტს განიცდის.

საქართველოში ცემენტის წლიური წარმოება შეადგენს დაახლოებით 3 მილიონამდე ტონას, აქედან აქტიურ მინერალურ (პუცოლანურ) დანამატზე წლიური მოთხოვნა შეადგენს, საშუალოდ, 600 - 700 ათას ტონას. ცემენტის ხარისხიანი პუცოლანური დანამატი 25 წელზე მეტია საქართველოში დეფიციტს წარმოადგენს, რაც ამ პერიოდში მომხდარი გეოპოლიტიკური ძვრებით არის განპირობებული.

პროექტის მიზანია: შერჩეული და შესწავლილი იქნას ქვემო ქართლის რეგიონის პიროკლასტური ქანები (იგნიმბრიტები, პემზის და ფერფლის ტუფები, ვულკანური ფერფლი), რომლებიც ნედლეულის სახით გამოყენებას პოვებენ ცემენტის წარმოებაში, როგორც პუცოლანური დანამატი ცემენტის დაფქვისას და კაზმის შემადგენელი კომპონენტი როგორც ცემენტის, აგრეთვე ფერადი მინის და კერამიკული ფილების წარმოებაში.

სამუშაო წარმოადგენს ერთობლივ გეოლოგიურ-ტექნოლოგიურ პროექტს, რომელიც მინერალური ნედლეულის მოპოვებიდან დაწყებული, სრულდება კონკრეტული სამრეწველო პროდუქციის მიღებით, ანუ იქმნება სრული ლოგიკური საწარმოო ციკლი.  

პროექტის პროგრამის მიხედვით შესწავლილია და გამოვლენილი ბოლნისის და დმანისის რაიონებში ფართოდ გავრცელებული რიოლითური და დაციტური შედგენილობის პიროკლასტური ქანების - იგნიმბრიტების, პემზის და ფერფლის ტუფების და ვულკანური ფერფლის გამოსავლები. დადგენილი იქნა, რომ ოპტიმალური შემადგენლობის ცემენტები მიიღება: კაზრეთის, გუგუთის და მუშევანის იგნიმბრიტების და ქარიანის ფერფლის ტუფის 6-დან 35 მას. %-მდე დამატებით, რის შედეგად მიიღება CEM II/A-P და CEM II/B-P ტიპის ცემენტები ევროსტანდარტის (EN 197-1) მოთხოვნების შესაბამისად, სიმტკიცის კლასი: 42,5 N,  32,5 N და 22,5 N.

იგნიმბრიტების გამოყენება ცემენტის წარმოებაში პუცოლანური დანამატის სახით მიჩნეული იქნა სიახლედ, რაზეც სამუშაოს ავტორების მიერ მიღებული იქნა საქართველოს პატენტი სასარგებლო მოდელზე - GE U 2016 1889 (დანართი 1).

დადგენილია პიროკლასტური ქანების გამოყენების შესაძლებლობა კლინკერის ნედლეული კომპონენტის სახით თიხის ნაწილობრივი ჩანაცვლების გზით, რაც ზრდის ცემენტების მექანიკურ სიმტკიცეს და სულფატმედეგობას.

გეოლოგიური ძიებისა და ტექნოლოგიური კვლევების მონაცემების საფუძველზე ცემენტის წარმოებისთვის ვარგისად მიჩნეული იქნა კაზრეთის და გუგუთის ადგილმდებარეობის იგნიმბრიტები. აღნიშნულ უბნებზე ჩატარდა დეტალური გეოლოგიური სამუშაოები და შედგენილია 1:10 000 მასშტაბის გეოლოგიური რუკები, შესაბამისი გეოლოგიური ჭრილებით, განისაზღვრა პროგნოზული მარაგები.

 

საკვლევი ქანების საფუძველზე მიღებული იქნა ავანტურინის, ფერადი ზედაპირული აფსკით დაფარული და მოცულობაში დახშული ფერადი მინები, რომლებიც გამოყენებას პოვებენ  შენობების შიდა და გარე დეკორირებისთვის. მიღებულია ასევე კედლის და იატაკის მოსაპირკეთებელი კერამიკული ფილები (დანართები 2 და 3).

შედგენილი და „საქპატენტში“ წარდგენილი იქნა საპატენტო განაცხადი სასარგებლო მოდელზე - „ავანტურინის მინის შემადგენლობა“ №14090/02.

საგრანტო პროექტზე მუშაობის პერიოდში მომზადდა 4 სამეცნიერო პუბლიკაცია და 2 საპატენტო განაცხადი, მოხსენება გაკეთდა საერთაშორისო კონფერენციაზე.

წარმოდგენილი იქნა ქვემო ქართლის პიროკლასტური ქანების სამშენებლო მასალების წარმოების სხვადასხვა დარგებში გამოყენების პირობითი სქემა (დანართი 4).

მოსალოდნელი შედეგები:  პროექტის რეალიზაციას, განსაკუთრებით ცემენტის წარმოებებში, საგრძნობი პრაქტიკული და ეკონომიკური ეფექტი ექნება: ცემენტის ადგილობრივი ქარხნები ათეული  წლებით უზრუნველყოფილი იქნებიან იაფი და ხარისხიანი პუცოლანური დანამატით, დაიზოგება ძვირადღირებული კლინკერი ცემენტის მაღალი სიმტკიცის შენარჩუნებით, სულფატმედეგობა, წყალმედეგობა და ხანმედეგობა გაიზრდება, პროდუქციის ასორტიმენტი გაფართოვდება. შემცირდება ცემენტის დაფქვაზე ენერგოდანახარჯები, ვინაიდან პიროკლასტური ქანები კარგი დაფქვისუნარიანობით ხასიათდებიან. ასევე, მათი ადგილზე მოპოვება დიდ ხარჯებთან არ იქნება დაკავშირებული.

საბოლოო ჯამში ეს გამოიწვევს ცემენტის საწარმოების პროდუქციის თვითღირებულების შემცირებას, რაც გაზრდის მათ კონკურენტუნარიანობას ბაზარზე უცხოურ ანალოგებთან შედარებით და შესაბამისად გაიზრდება საწარმოების მოგებაც.

ფასით ხელმისაწვდომი  პუცოლანური ცემენტებით ბაზრის უზრუნველყოფა საშუალებას მისცემს მშენებლებს, რომ ხიდების, გვირაბების და სხვა მიწისქვეშა თუ რიგი ჰიდროტექნიკური დანიშნულების ობიექტებისთვის ისარგებლონ ადგილობრივი პროდუქციით და არ შემოიტანონ ისინი ქვეყნის გარედან. გაიზრდება დარგის და შესაბამისად, ქვეყნის ტექნიკურ-ეკონომიკური პოტენციალი. დასაქმდება ადგილობრივი მუშახელი.    სამშენებლო მასალები იქნება ეკოლოგიურად სუფთა.

მაღალია  მოთხოვნა ხარისხიან   და განსაკუთრებით სულფატმედეგ ცემენტებზე მეზობელ ქვეყნებში (თურქეთი, აზერბაიჯანი, ყაზახეთი), სადაც ზოგადად მშენებლობა და, კერძოდ, საგზაო და ჰიდროტექნიკური ინდუსტრია სწრაფი ტემპებით ვითარდება. ამიტომ  ადგილობრივი კონკურენტუნარიანი ცემენტების წარმოების შემთხვევაში გაიზრდება ცემენტების ექსპორტი საქართველოდან ამ ქვეყნებში.

დეკორატიული მინისა და კერამიკული ფილების წარმოება თავისი მასშტაბებით საგრძნობლად ჩამოუვარდება ცემენტის წარმოებას, თუმცა თვითღირებულებით გაცილებით უსწრებს ამ უკანასკნელს. დეკორატიული მასალების გამოყენება სამშენებლო  ობიექტების ესთეტიკური მიმზიდველობას ამაღლებს, რაც თავის მხრივ, ამ ნაგებობების საბაზრო ღირებულების გაზრდას იწვევს. მოსალოდნელია, რომ ახალი, ეფექტური და მაღალი მხატვრული ღირებულების ნაკეთობების წარმოების შემთხვევაში, ეს პროდუქცია თავის ადგილს დაიკავებს ადგილობრივი და მეზობელი ქვეყნების ბაზრებზეც.