Ефективно използване на отпадъци от бетонен скрап като агрегат при производството на бетонни и стоманобетонни продукти

Катедра по технология на свързващи материали и бетон, Московска държавна академия на земеделските науки

М. А. ФАХРАТОВ, доктор на техническите науки, професор

В. И. Сохряков, доцент

Е. К. КАЛМИКОВА, учител

А. А. БЕЛОВ, инженер

Повече от 6 милиона тона бетон и стоманобетонни отпадъци се генерират в Русия годишно, а в близко бъдеще увеличението на обема бетонен скрап от демонтаж на сгради и натрупване на некачествени конструкции ще достигне 15-17 милиона тона годишно.

В момента по-голямата част от строителните отпадъци, генерирани в градовете, се изхвърлят на сметища и депа, включително неоторизирани, разположени в града и региона, което се отразява негативно на екологичната ситуация в Московския регион. Междувременно строителните отпадъци са вторична суровина, чието използване след преработка във вторичен трошен камък и смес от пясъчно-трошен камък ще намали разходите за ново строителство на градски съоръжения, ще намали натоварването на градските депа, ще елиминира образуването на неразрешени депа и спестете, например, за паркове земни ресурси, които, за съжаление, се отпускат за поставяне на нови депа.

Много внимание беше обърнато на въпроса за повторното използване на бетона в строителното производство в СССР през 70-те години поради недостиг на естествени инертни материали, увеличаване на броя на старите, морално и физически износени стоманобетонни сгради, подложени на разрушаване, както и необходимостта от спазване на изискванията за опазване на околната среда. За да се получат обаче очакваните значителни обеми натрошен камък и пясък от продуктите от трошене на бетон и стоманобетонни елементи, се изисква нормативна документация, която определя определени изисквания за нови видове продукти.

В Англия и Германия при приготвянето на бетонни смеси бетонният скрап, образуван след разрушаването на сгради и конструкции по време на Втората световна война, започва да се използва като голям агрегат. В някои страни (Япония, Дания, Люксембург и др.) Практически няма територии за организиране на депа или погребения на бетонен скрап. Редица страни работят върху вносните развалини. Мащабни експерименти за изследване на свойствата на вторичните инертни материали и бетоните на тяхна основа се провеждат в Япония от 1974 г. Дългогодишен опит в обработката на бетон в САЩ. Повече от 20 години там са преработени над 20 милиона тона бетонни отпадъци. Според редица американски компании, когато получават трошен камък от бетон, разходът на гориво е 8 пъти по-малък, отколкото когато се добива в естествени условия, а цената на бетона върху вторичния трошен камък е с 25% по-ниска.

В тази статия, въз основа на анализа на местния и чуждестранния опит, са представени оптималните технологични схеми за преработка на строителни отпадъци, описано е съществуващото оборудване, разгледани са неговите предимства и недостатъци, възможността и възможността за неговото използване, технически и икономически характеристики и са дадени препоръки за използването на продукти от преработката на строителни отпадъци.

Анализ на експериментални данни, получени както в Русия, така и в чужбина, показва влошаване на всички експлоатационни свойства на бетоните, получени с помощта на натрошен бетон като фин инерт (в нефракциониран трошен камък, фракции по-малки от 5 mm до 30%). Ефективността на използването на натрошен бетон като груб инерт не подлежи на съмнение.

Въз основа на анализа на натрупания вътрешен и чуждестранен опит може да се заключи, че вторичният трошен камък, получен след обработка на бетон, се препоръчва да се използва: а) при подреждане на подлежащия слой на достъп и ниско напрежение пътища и основи за склад и производствени съоръжения и малки механизми; б) при подреждане на основата или покриване на пешеходни пътеки, паркинги и пешеходни алеи, както и склонове покрай реки и канали. Материалът, получен след обработката на бетон, може да се използва и за приготвяне на бетон, което е напълно подходящо за покритие на пешеходни пътеки, селски пътища и вътрешни гаражи, както и при фабрично производство на стоманобетонни изделия със здравина на до 30 MPa или клас B 22.5.

Изследвайки физико-механичните свойства на бетоните, получени от отпадъци от бетонен скрап, стигнахме до извода, че те не отстъпват на свойствата на конвенционалния тежък бетон върху естествен развалин. В тези бетони се постига степен на устойчивост на замръзване F225, висока производителност при изчисляване на съотношението на Поасон (0,2). Също така полученият бетон показа добри резултати при сцепление на армировката с бетон (13 MPa).

Използвайки отпадъчен бетонен скрап при изграждането на бетонни и стоманобетонни изделия и конструкции, човечеството решава няколко проблема едновременно: спестяване на енергия и природни ресурси, както и инвестиции; намаляване броя на сметищата с освобождаване на територии под тях; безотпадъчно производство на бетон и стоманобетонни изделия, ремонт, реконструкция и разрушаване на стари сгради и др. Това, разбира се, е правилното решение както за хората, така и за околната природа. Но липсата на методи и технологии за преработка значително забавя процеса на по-широко използване на бетонни отпадъци.

По отношение на икономическата страна на въпроса се отбелязва, че бетонът на базата на инертни материали от отпадъчен бетонен скрап е по-евтин от бетона на основата на естествени инертни материали (виж таблицата).

Като се има предвид горното, препоръчително е да се въведат стойности за съотношението на Поасон, за сцепление на армировката с бетон, клас, устойчивост на замръзване на вторичен трошен камък в SNiP (GOST) за въвеждане на вторичен трошен камък в производството на бетон и стоманобетонни изделия и конструкции, които ще решат много
проблеми.

В резултат на това с въвеждането на горните добавки получаваме бетон с високи експлоатационни характеристики (по отношение на издръжливост, водоустойчивост, устойчивост на замръзване, химическа устойчивост, якост на огъване и натиск), висока ранна якост за сглобяем стоманобетон с ранен кофраж разделяне и с намаляване на времето за строителство; както и изпомпван бетон с оптимални свойства на изпомпване и поставяне, с намалено потребление на вода, което води до намалено износване на помпеното оборудване.

1. ГОСТ 25 916-83 „Ресурси, вторичен материал. Термини и определения ".

2. ГОСТ 8267-93 „Трошен камък и чакъл от плътни скали за строителни работи. Технически условия ".

3. Кикава О. Ш., Соломин И. А. „Преработка на строителни отпадъци“. М., 2000.

4. Калгин А.А., Фахратов М.А., Кикава О.Ш., Баев В.В. "Промишлени отпадъци при производството на строителни материали". - М., 2002.

5. Kalgin AA et al. "Устойчивост на замръзване на бетон върху вторичен трошен камък и начини за подобряване на качеството на вторичния трошен камък за увеличаване на устойчивостта на замръзване на бетона върху вторичен трошен камък." // „ИПЦ - Бетонен завод International“, No4, 2008 г.