Применение отходов и побочных продуктов промышленности в производстве бетона.эколог оценка.предпосылки к созданию малоотходных и безотходных технологий

В итоге можно было увидеть большие горы строительных отходов, основную часть которых составляли бетон, стекла, металл, разгрести такую кучу было непросто. Это делалось с помощью самосвалов, которые отвозили данный мусор на обычные свалки.
В общих чертах демонтаж различных зданий делается таким способом и в наше время. Можно отметить, что за последнее время на свалках накопилось большое количество мусора (строительных отходов), именно поэтому нежелательно продолжать избавляться от мусора таким же способом, как и раньше.
Строительный мусор подлежит переработке, это не только может положительно повлиять на экономику государства, но так же и решить проблему с загрязнением окружающей среды токсичными веществами, входящими в строительные отходы (свинец, асбест). Также следует помнить, что свалки для мусора не безразмерны и места на них уже практически нет. Словом, переработка элементов разрушения в скором будущем станет необходимым этапом процесса осуществления сноса любых зданий. На текущий момент промышленная утилизация строительных отходов только развивается, но в скором времени она будет приносить немалую прибыль.
Как происходит процесс рециклинга, благодаря которому материалы (старый асфальт, стекло, кирпичный бой, пластик и др.), отжившие свою жизнь, вновь используются в строительстве? Сейчас мы рассмотрим эту процедуру подробнее. Сначала, прямо на месте демонтажа, образовавшийся завал из отходов, 30-40% - это железобетонный лом, сортируется при помощи экскаваторов.
Чересчур большие фрагменты ЖБ экскаваторы разбивают или разрезают на мелкие части, используя, спец оборудование, а именно гидромолот или гидроножницы. Дробильная установка, расположенная неподалеку перерабатывает бетонные отходы в щебень, остатки строительного мусора (лом) сортируются и отвозятся на заводы по переработке.
Существует множество вариантов использования переработанного строительного мусора. Чаще всего он используется для строительства небольших дорог, для засыпки болотистой местности или же в производстве тяжелых бетонов (щебень). Старый асфальт пригоден для использования в дорожном строительстве (после нагрева). Помимо этого спросом пользуется щепа из переработанной древесины, а арматурная сталь, несмотря на свою высокую цену, всегда быстро раскупается.
Однако наиболее популярным строительным материалом, который также подлежит вторичной переработке является бетон. Демонтаж железобетона идет при сносе почти любого строения, из-за этого переработка бетона получила очень большое распространение. К "выходящим" продуктам такой переработки можно отнести вторичный щебень, о котором уже шла речь, и мелкий песок, в котором половина пылевидные отходы. Целесообразность использования переработанного бетона в строительстве выяснилась совсем недавно, до этого времени его нельзя было назвать популярным материалом.
До того как в производстве бетона начали использовать пылевидный заполнитель (переработанный бетон) для этих целей использовался портландцемент. Оказалось, что эти материалы по своему назначению (повышение прочности готового продукта) не отличаются друг от друга, единственного отличие – более высокая стоимость портландцемента.
Если рассматривать рециклинг с точки зрения экономической выгоды, то можно понять насколько он позволяет экономить средства. Ведь при рециклинге нет нужды перевозить строительные отходы с одного места на другое, именно это и позволяет не тратить «лишние» деньги. Разрешение на захоронение строительного мусора стоит немалых денег, которые необходимо заплатить администрации свалки. Рециклинг позволяет не тратить деньги на это занятие. А если те же обломки от демонтажа металлоконструкций, утилизируются путем переработки сразу на месте, значит необходимость вывозить их, куда бы то ни было, попросту отпадает. Обычно покупатели битого кирпича, вторичного щебня и иных отходов сами приезжают на место демонтажа сооружения на своем автотранспорте и сами вывозят все, что им нужно.
Учтем, что там, где происходил снос сооружений, всегда будет новое строительство, где будет нужен щебень. То, что материалы вторичной переработки не нужно перевозить с места на место – это тоже экономия, а кроме того, в таком случае не нужно тратить деньги и на покупку новых материалов, к тому же они стоят в несколько раз дороже. Также экономия достигается тем, что переработанный строительный мусор находится уже на потенциальном рабочем месте.
Специалисты из Европейской Ассоциации выяснили, что количество строительного мусора которое появляется каждый год зашкаливает за 2 миллиарда тонн – это огромнейшая цифра! Конечно данный факт не может не сказываться на окружающей среде и экологической обстановке во всем мире. Для сохранения экологии наиболее оптимальный вариант утилизации отходов – их переработка, то есть рециклинг, помимо этого этот процесс приносит материальную выгоду. Чаще применение рециклинга встречается в Европе, но в скором времени эти технологии дойдут и до нашей страны.
Вывод
Целю данной курсовой работы было проанализировать возможность применения отходов и побочных продуктов промышленности в производстве бетона. Мы рассмотрели ряд отходов и побочных продуктов:
- зола-унос;
- шлаки металлургических производств;
- золо-шлаковая смесь;
- отходы строительства и затвердевшего бетона;
- комплексные минеральные добавки.
Подведем итоги нашего исследования:
Все вышеперечисленные материалы можно использовать в производстве бетона, причем некоторые из них не только снижают себестоимость производства, но и положительно виляют на свойства бетонной смеси.
Применение металлургических шлаков в производстве бетона можно разделить на три направления:
- заполнитель;
- газообразователь (в производстве газобетона)
- компонент комплексной минеральной добавки.
Как заполнитель шлак можно использовать для товарного бетона, раствора, блоков ФБС, паребрика, лотков и т.п. полностью заменив песок и отсев – традиционные мелкие заполнители. Положительным эффектом в данном случае можно считать снижение себестоимости так как тонна отсева стоит в пределах 150 руб, тонна песка от 380 руб, а тонна шлака от 70 руб. А также при использовании шлака уменьшаются шлакоотвалы и их негативное воздействие на почву снижается.
Отрицательным эффектом применения шлака можно считать следующие факторы:
- возможная засоренность шлака крупными включениями и инородным мусором;
- большое содержание в шлаке металла, что будет являться сильным абразивом и потребует более частой замены брони и лопаток бетономешалок;
- при 100% переходе на шлак как мелкий заполнитель дозировка цемента возрастает в сравнении с применением песка в среднем на 10%;
- возможные сложности с доставкой (не все металлургические заводы могут осуществлять доставку шлака ЖД транспортом, так как шлак в качестве отхода производства складируется на удаленных площадках, доставка автотранспортом более дорогая и сдерживает объемы потребления).
Как газообразователь используют только шлаки алюминиевых производств.
В качестве компонента минеральной добавки используются шлаки с высоким содержанием MgO, SiO2, CaO. Шлаки подвергают тонкому помолу и последующему смешению с другими минеральными добавками: золой уноса, микрокремнезем и органическими хим.добавками.
Применение зол-уноса в производстве бетона:
Золы-уноса можно использовать во всех видах бетонах как конструкционных, так и товарных, что позволяет снизить дозировку цемента в бетоне до 20% и песка до 30%, что естественно снижает себестоимость бетона, а также улучаются свойства бетонной смеси: увеличивается пластичность, повышается марка, увеличивается водонепроницаемость. Утилизация зол оказывает положительный экологический эффект.
Сложности при применении зол-уноса заключаются:
- в необходимости доставки на заводы ЖБИ зол в хопрах и разгрузки их в силоса, что требует дополнительных транспортных затрат и конструкционной возможности на предприятии;
- необходимо также учитывать хим.анализ зол-уноса, свободный СаО может оказать негативное воздействие что приведет к образованию дутиков на поверхности готовых изделий.
Я считаю, что использование побочных продуктов промышленности и отходов в производстве бетона позволит решить массу проблем, связанных с экологией. Раньше этому вопросу не уделялось должного внимания. В настоящее время уровень загрязнения окружающей среды настолько высок, что необходимо принимать серьезные меры.
Использование при производстве бетона побочных продуктов и отходов позволяет решить проблему утилизации отходов, образующихся в процессе газоочистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов, а также отходов ТЭС.
Так же всем известно, что цементная промышленность, на ряду с металлургической и химической, занимает одно из самых высоких мест по уровню загрязнений окружающей среды, а использование одной тонны комплексных минеральных добавок в среднем экономит 2,5 - 3,0 т. цемента.
Таким образом, использование побочных продуктов в производстве бетона позволяет решить комплексную проблему: с одной стороны получение технологичных бетонных смесей и долговечных бетонов с высокими техническими характеристиками, а с другой стороны - утилизация отходов, экономия электроэнергии при производстве цемента и защита от загрязнений атмосферы окружающей среды.





Список использованных источников

Кокубу М., Ямада Д. Цементы с добавкой золы-уноса. В сб. трудов VI Международного конгресса по химии цементов. М., 1974, т. 4. С. 73-98.
Рекомендация по применению в бетонах золы, шлака и золошлаковых смесей тепловых электростанций. НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986.80с.
Величко Е.Г., Белякова Ж.С. Некоторые аспекты физикохимии и механики композитов многокомпонентных цементных систем // Строительные материалы, 1997, № 2. С. 21-25.
Величко Е.Г., Белякова Ж.С., Мелихов В. И. Технология и свойства огнезащитных и термостойких изделий из особо легкого ячеистого бетона // Тезисы докладов 6-й конференции межрегиональной ассоциации «Железобетон». М. 1999. С.52-54.
Белякова Ж.С., Величко Е.Г., Комар А.Г.Экологические, материаловедческие и технологические аспекты применения зол ТЭС в бетоне// Строительные материалы, № 3, 2001 г. С.13-15.



Величко Е.Г., Белякова Ж.С. Некоторые аспекты физикохимии и механики композитов многокомпонентных цементных систем // Строительные материалы, 1997, № 2. С. 21-25.

Рекомендация по применению в бетонах золы, шлака и золошлаковых смесей тепловых электростанций. НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986.80с.

Кокубу М., Ямада Д. Цементы с добавкой золы-уноса. В сб. трудов VI Международного конгресса по химии цементов. М., 1974, т. 4. С. 73-98.

Рекомендация по применению в бетонах золы, шлака и золошлаковых смесей тепловых электростанций. НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986.80с.

Величко Е.Г., Белякова Ж.С., Мелихов В. И. Технология и свойства огнезащитных и термостойких изделий из особо легкого ячеистого бетона // Тезисы докладов 6-й конференции межрегиональной ассоциации «Железобетон». М. 1999. С.52-54.

Белякова Ж.С., Величко Е.Г., Комар А.Г.Экологические, материаловедческие и технологические аспекты применения зол ТЭС в бетоне// Строительные материалы, № 3, 2001 г. С.13-15.













11