Використання промислових відходів у виробництві будівельних конструкцій виробів та матеріалів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Розрахунково-графічна робота

на тему: Використання промислових відходів у виробництві будівельних конструкцій, виробів і матеріалів

Одеса

2010



Введення

Дисперсні мінеральні добавки рекомендуються вводити в бетон і бетонні суміші для досягнення наступних основних цілей:

- Забезпечення економії цементу, підвищення однорідності, пов'язаності, легкоукладальності бетонної суміші та забезпечення спеціальних властивостей. - Забезпечення спеціальних властивостей бетону - сульфатостійкості, жаростійкості, водостійкості, опірності лужної корозії, зменшення тепловиділення; зниження вартості бетону.

Ефективність дії мінеральних добавок залежить від їх водопотребности і активності, складу бетону, наявності пластифікатора, умов витримування і режиму ТВО. Ефективність зростає зі зниженням класу бетону по міцності, а також при переході від рухливих до жорстких сумішей та при використанні пісків з підвищеною пустотностью. Ефективність застосування конкретних видів добавок слід визначати дослідним шляхом у відсотках підбору складу бетону.



Характеристика деяких видів добавок

Доменні шлаки

Одним з найважливіших компонентів шлакових цементів є доменний шлак, що отримується при виплавці чавуну; так як у вихідній залізній руді містяться глинисті домішки і в коксі - зола, для їх видалення в доменну шихту вводять флюси - карбонати кальцію і магнію. У процесі плавки, вступаючи в хімічну взаємодію з домішками, вони утворюють шлак, що представляє собою силікатна і алюмосилікатний розплав. Щільність доменних шлаків в два з гаком рази менше, ніж чавуну, тому шлаки в горні домни розташовуються над шаром розплавленого чавуну і їх періодично видаляють через окрему шлакову летку. Невелика частина шлаку, захоплююча розплавленим чавуном, також періодично випускається, але вже через чавунну льотку. На 1 т чавуну, що виплавляється припадає приблизно 0,6-1 т шлаку. Основні оксидні складові шлаку ті ж, що і у портландцементного клінкеру, за співвідношення між ними інші. Шлаки в залежності від агрегату, в якому відбувається переплавлення того чи іншого чавуну на сталь, називаються шлаками бесемерівського або мартенівського чавуну; шлаки спеціальних чавунів поділяються на фер-рохромовие, ферромаргапцевие та ін Чавуни поділяються на ливарні, переробні та спеціальні. Кожному виду чавуну відповідає шлак певного складу; при високому вмісті сірки в коксі підвищують вміст вапна в шлаку; для прискорення процесу плавки до складу шихти вводять марганцеву руду, доломіт та ін, що впливає на хімічний склад шлаку. Зазвичай шлак випускається з домни з температурою 1673-1773 К, при якій він стає рідкотекучий і мінімально в'язким. Можливість використання шлаку для цементу залежить від характеру його переробки за вихід з домни. При повільному охолодженні на повітрі в шлакових відвалах він перетворюється в щільний камінь, причому в залежності від складу він може поступово розсипатися в порошок внаслідок так званого силікатного розпаду в результаті переходу | 3-C2S в Y-QS. Розпад може викликатися і гідратацією CaS, FeS і MnS (вапняний, залізний і марганцевий). Нерассипающіеся повільно охолоджені шлаки дроблять і в шматках застосовують в дорожньому і інших видах будівництва; для перевірки стійкості шлаків в часі використовують спеціальні методи контролю.

Зола-винесення

Зола-винесення (далі - зола) являє собою тонкодисперсний матеріал, що складається, як правило, з частинок розміром від часток мікрона до 0,14 мм. Зола утворюються в результаті спалювання твердого палива на ТЕС, і вловлюється електрофільтрами, після чого в сухому стані відбирається за допомогою золоотборніка на виробничі потреби, або разом з водою і шлаком відправляється на золовідвал.

Будова і склад золи залежить від цілого комплексу одночасно діючих факторів: виду і морфологічних особливостей палива, що спалюється, тонкості помелу в процесі його підготовки, зольності палива, хімічного складу мінеральної частини палива, температури в зоні горіння, часу перебування частинок в цій зоні і ін При значному вмісті карбонатів в мінеральній частині вихідного палива під впливом високих температур в процесі горіння утворюються силікати, алюмінати і ферити кальцію - мінерали, здатні до гідратації. Такі золи при заутворі водою здатні до схоплювання і самостійного твердненню. У них, як правило, містяться окис кальцію і магнію окис у вільному стані.

Відповідно до ГОСТ 25818-91 всі золи по виду спалюваного вугілля поділяють на:

- Антрацитове, які утворюються при спалюванні антрациту, полуантраціта і худого кам'яного вугілля (А);

- Кам'яновугільні, які утворюються при спалюванні кам'яного, крім худого, вугілля (КУ);

- Буровугільні, які утворюються при спалюванні бурого вугілля (Б).

У залежності від хімічного складу золи поділяють на типи:

кислі (К) - антрацитове, кам'яновугільні і буровугільні, що містять оксид кальцію до 10%;

основні (О) - буровугільні, що містять оксид кальцію більше 10% за масою.

Золи в залежності від якісних показників поділяють на 4 види:

I - для залізобетонних конструкцій і виробів з важкого і легкого бетонів;

II - для бетонних конструкцій і виробів з важкого і легкого бетонів, будівельних розчинів;

III - для виробів і конструкцій з ніздрюватого бетону;

IV - для бетонних і залізобетонних виробів і конструкцій, що працюють в особливо важких умовах (гідротехнічні споруди, дороги, аеродроми та ін.)

Паливні гранульовані шлаки

Гранульовані шлаки являють собою механічну суміш зерен розміром 0,14-20 мм. Хімічний склад шлаків, може змінюватися в широкому діапазоні - від сверхкіслих (М 0 <0,1) до основних (М 0> 1). Багато паливні шлаки характеризуються значною кількістю (20% і більше) оксидів заліза, що містяться переважно в закисной формі. Зміст склоподібної фази становить 85-98%, в основних шлаків воно може бути значно нижче. У кристалічній фазі можлива наявність муллита, геленітом, псевдоволластоніта, двухкальціевого силікату та інших мінералів.

Хімічний склад гранульованих шлаків, отриманих з одного і того ж палива, але із застосуванням різних способів видалення, дещо відрізняються. У топках паливо спалюють в умовах надлишку повітря, тобто в слабо окислювальному середовищі, в результаті чого в кускових шлаках утворюються сполуки тривалентного заліза. При рідкому шлаковидалення іон Fе 3 + відновлюється до Fе 2 + внаслідок безпосередньої взаємодії Fе 2 O 3 з вуглецем.

Зміст кислих стеклообразующих оксидів (SiO 2 + Аl 2 O 3) в гранульованих шлаках знаходиться зазвичай в межах 70-85%. Тільки шлаки з вугілля Кансько-Ачинського басейну є слабокислими (М 0 = 0,6-0,9), а шлаки з сланців - основними (М 0> 1).

Гранульовані шлаки стійкі до силікатної і залозистого розпаду, не вступають в реакцію з оксидами лужних металів у цементі, незважаючи на наявність у них значної кількості аморфного SiO 2.

Розчинна кремнезем зумовлює пуцолановий характер взаємодії шлакових зерен з цементним каменем. Реакційна здатність підвищується зі збільшенням кількості СаО в стеклофазой і знижується при збільшенні кількості Fе 2 O 3.

Безпосередній вплив на гідравлічну активність шлаків має їх фазовий склад. Структура зерен шлаку залежить від умов охолодження. Так, шлакові зерна, отримані при безпосередньому потраплянні розплаву в воду, тобто за відсутності умов кристалізації, складаються з однорідного алюможелезістосілікатного скла. У повітряних умовах шлаковий розплав характеризується більш повільним режимом охолодження, що сприяє освіті зародків кристалів, внаслідок чого структура шлаку відрізняється закрісталлізованностью.

Гранульовані шлаки від спалювання вугілля з нізкокальціевой мінеральною частиною відносяться до труднокрісталлізующімся навіть при відносно повільному охолодженні, містять не більше 10-15% кристалічних компонентів.

Фізико-механічні характеристики шлаку, його структура залежать від виду палива, що спалюється і способу його видалення. Серед загальної маси шлаку можна виділити щільні і пористі зерна з різною кількістю відкритих і закритих пор. Середня щільність таких зерен може коливатися від 2,6 до 1,5 г / см 3, в рідкісних випадках зустрічаються зерна з середньою щільністю до 1 г / см 3. Справжня щільність шлаку в основному 2,3-2,7 г / см 3, насипна знаходиться в межах 1100-1700 кг / м 3.

Менша механічна міцність гранульованих шлаків в порівнянні з відвальними пояснює їх поліпшену размаливаемость. На тонке подрібнення грануліруемих шлаків потрібно в 1,3-1,5 рази менше енергії, ніж на подрібнення відвальних шлаків.

Таблиця 1

Зміст добавки, кг / м 3 при класі бетону


В10 150

В15 200

В20 250

В22, 5 300

В25 50

> В30 400

Гранульовані, доменні і електротермофосфорні шлаки

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

25-50

паливні золи та

гранульовані шлаки

150-250

75-225

50-150

25-100

0-50

-

Вулканічні гірські породи

150-250

75-225

50-150

25-100

0-50

-

Примітка:

Дані таблиця 1 наведені для сумішей марок п 1 і ж 1 приготованих на основі пісків середньої крупності М КРП = 2

Розрахунок і підбір номінального складу бетону на першому етапі беруть середня витрата добавки Д 1 з рекомендованого діапазону в залежності від класу бетону та виду добавки.

Витрата води в складі з добавкою приймають з урахуванням підвищеної водопотребности мінеральних сумішей з мінеральними добавками

В 1 = В 0 + ΔВ



В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки

Таблиця 2. Збільшення водопотребности бетонної суміші, приведення різних мінеральних добавок


добавки

Витрата добавки, кг / м 3

Збільшення водопотребности бетонної суміші при витраті цементу, кг / м 3



<200

200-300

> 300



доменні і електротермофосфорні шлаки


<100


100-200


200-300



0


0-5


5-10


0-5


5-10


10-20


5-10


10-20


20-35



паливні золи та

гранульовані паливні шлаки


<100


100-200


200-300


0


0-10


5-20


0-5


5-20


15-40


5-15


10-30


-

Застосовуємо середня витрата добавки по таблиці 1

Д 1 = 225 кг / м 3

Витрата води визначаємо за таблицею 2

В 1 = В 0 + ΔВ

В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

  1. Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки В 1 = 195 +25 = 220 л / м 3 Розраховує витрата цементу

Ц 0, П 0 - витрата цементу і піску в складі без добавки

Ц 1, Д 1 - витрата цементу та добавки в складі з добавкою



Витрата великого заповнювача в складі з добавкою приймають такі ж як і бездобавочний бетонів Щ 1 = Щ 0 Щ 1 = 1215 кг / м 3

Витрата дрібного заповнювача визначають за формулою

  1. Визначення цементно-водне відношення

(Ц / В) 1 = Ц 1 / В 1 = 240/220 = 1,09

  1. Розраховані в пунктах 2-6 початковий склад бетону з добавкою перевіряють на дослідному замісі для уточнення і коригування легкоукладальності бетонної суміші.

Таким чином для досвідченого замісу використовується наступний склад (N2)

Ц 1 = 240 кг / м 3; В 1 = 220 л / м 3; Д 1 = 225 кг / м 3; Щ 1 = 1215 кг / м 3; П 1 = 531 кг / м 3

  1. Додаткові склади бетону з добавкою визначають призначаючи витрати добавки рівні кордонів діапазонів наведених у таблиці 1, розраховуючи і коригуючи склади бетону відповідно до пунктів 2-7.

Всього приймають не менше дев'яти складів бетону (три основних і шість додаткових) розрізняються значеннями Ц / В на 0,3-0,5 витрати добавки для кожного з яких визначають легкоукладальність, щільність бетонної суміші і фактично виготовляють контрольні зразки.

Застосовуємо ще два витрати добавки 200 кг і 250 кг аналогічним шляхом розраховуємо початкові склади бетону (N 1, N 3) і здійснюємо їх коректування.

Фактичні витрати матеріалу на заміс встановлюють за формулами 1-5, а витрата добавки визначають:

- Сумарна маса всіх матеріалів у замісі

  1. - Витрата мінеральної добавки З корегованих складів бетону виготовляють зразки. За результатами випробувань бетонів, будують базові залежності

R б = f (Ц / В)

R б = f (Ц)

  1. За якими визначаємо необхідну значення Ц / В витрати та добавки забезпечують заданим показникам бетону. На підставі фактичної щільності бетонної суміші витрати цементу, води, добавки і крупного заповнювача розраховують кількість дрібного заповнювача.



Склад бетону

Номер складу

Витрати компонентів, кг

Ц / В

Щільності,

кг / м 3


Ц

У

Д

Щ

П



0

305

195

-

1215

675

1,56

2390

1

238,82

205

200

1215

528,54

1,16

2387,36

2

240

220

225

1215

531

1,09

2431

3

226,73

225

250

1215

501,78

1,01

2418,51

Застосовуємо витрата добавки N 1 по таблиці 1

Д 1 = 200 кг / м 3 Витрата води визначаємо за таблицею 2

В 1 = В 0 + ΔВ

В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

  1. Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки В 1 = 195 +10 = 205 л / м 3 Розраховує витрата цементу

Ц 0, П 0 - витрата цементу і піску в складі без добавки

Ц 1, Д 1 - витрата цементу та добавки в складі з добавкою



Витрата великого заповнювача в складі з добавкою приймають такі ж як і бездобавочний бетонів Щ 1 = Щ 0 Щ 1 = 1215 кг / м 3 Витрата дрібного заповнювача визначають за формулою





Визначення цементно-водне відношення



(Ц / В) 1 = Ц 1 / В 1 = 238,82 / 205 = 1,16

Розраховані в пунктах 2-6 початковий склад бетону з добавкою перевіряють на дослідному замісі для уточнення і коригування легкоукладальності бетонної суміші.

Таким чином для досвідченого замісу використовується наступний склад (N 1)

Ц 1 = 238,82 кг / м 3; В 1 = 205 л / м 3; Д 1 = 200 кг / м 3; Щ 1 = 1215 кг / м 3; П 1 = 528,54

Додаткові склади бетону з добавкою визначають призначаючи витрати добавки рівні кордонів діапазонів наведених у таблиці 1, розраховуючи і коригуючи склади бетону соотвецтвенно з пунктами 2-7.

  1. Застосовуємо ще один витрати добавки 150 кг аналогічним шляхом розраховуємо початкові склади бетону (N 3) і здійснюємо їх коректування. Д 1 = 250 кг / м 3. Витрата води визначаємо за таблицею 2

В 1 = В 0 + ΔВ

В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

  1. Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки



В 1 = 195 +30 = 225 л / м 3



Розраховує витрата цементу

Ц 0, П 0 - витрата цементу і піску в складі без добавки

Ц 1, Д 1 - витрата цементу та добавки в складі з добавкою



Витрата великого заповнювача в складі з добавкою приймають такі ж як і бездобавочний бетонів Щ 1 = Щ 0 Щ 1 = 1215 кг / м 3

Витрата дрібного заповнювача визначають за формулою





Визначення цементно-водне відношення

(Ц / В) 1 = Ц 1 / В 1 = 226,73 / 225 = 1,01



Розраховані в пунктах 2-6 початковий склад бетону з добавкою перевіряють на дослідному замісі для уточнення і коригування легкоукладальності бетонної суміші.

Таким чином для досвідченого замісу використовується наступний склад (N 1)



Ц 1 = 226,73 кг / м 3; В 1 = 225 л / м 3; Д 1 = 250 кг / м 3; Щ 1 = 1215 кг / м 3; П 1 = 501,78 кг / м 3

Готуємо досвідчений заміс з готової суміші складу № 2 об'єм 10 літрів і перевіряємо жорсткість бетонної суміші становить 5 сек. відповідає заданому значенню.

Визначаємо щільність суміші досвідченим шляхом, її величина становить 2350 кг / м 3, а розрахункове одно 2431 приймаємо розрахункову. Коригуємо витрати компонентів з урахуванням фактичної щільності бетонної суміші і фактичних матеріалів на заміс.



Визначаємо щільність суміші досвідченим шляхом, її величина становить 2350кг / м 3, а розрахункове одно 2387,36 приймаємо розрахункову. Коригуємо витрати компонентів з урахуванням фактичної щільності бетонної суміші і фактичних матеріалів на заміс.





Визначаємо щільність суміші досвідченим шляхом, її величина становить 2350 кг / м 3, а розрахункове одно 2418,51 приймаємо розрахункову. Коригуємо витрати компонентів з урахуванням фактичної щільності бетонної суміші і фактичних матеріалів на заміс.





сост.

Витрата компонентів

Жорсткість

суміші

Ц / В

Щільність,

кг / м 3


Ц

У

П

Щ

Д




0

305

195

675

1215

-

5

1,56

2390

1

235

202

520

1196

197

5

1,16

2350

2

232

213

513

1174

218

5

1,09

2350

3

220

219

488

1181

243

5

1,00

2351



Додаткові склади розраховують беручи для них значення Ц / В відрізняються на ± 0,4 вихідного розрахункового значення відповідних початкових складів.

При визначення водопотребности в цих складах користуються уточненниміі даними при приготуванні сумішей складів 1-3.

З бетону № 2 формуючи дослідні зразки. Після цього піддаємо пропарюванню за заданим режимом випробування зразків через чотири години і 28 діб нормального тверднення після пропарювання зводимо в таблиці і будуємо залежності. За критерієм мінімальної витрати цементу застосовуємо склад з оптимальним витратою добавки, цементу, води і цементно-водного відношення.

Розрахунок і підбір номінального складу бетону з мінеральною добавкою при відсутності даних про склад без добавки

  1. Витрата мінеральної добавки застосовуємо з пунктом 1 першої частини. Д 1 = 225 кг / м 3 Ц / У в початковому складі

Ц / В = 1,25

Витрата води в початковому складі застосовуємо за рисунком 1

В 1 = В 0 + ΔВ

В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки

В 1 = 195 +25 = 220 л / м 3



  1. Витрата цементу

    Ц = Ц / В × В 1 = 1,25 × 220 = 275 кг / м 3

    1. Абсолютний обсяг заповнювача розраховують



    1. Витрата піску визначаємо при частки писку r прийнятої за таблицею 3

    П = V зап * r * ρ п = 674,2 * 0,555 * 2,05 = 767,07 кг / м 3

    1. Витрата щебеню

    Щ = V зап * (1-r) * ρ щ = 674,2 * (1-0,555) * 2,62 = 786,05 кг / м 3

    Визначення частки піску і заповнювачів у суміші на 1 м 3 бетонної суміші при легкоукладальності бетонної суміші від ж = 20с до осадки конуса 10 см

    Витрата цементу,

    кг

    Набольшая крупність щебеню


    10

    20

    30

    200

    0,45

    0,42

    0,39

    300

    0,42

    0,39

    0,36

    400

    0,39

    0,36

    0,33

    500

    0,36

    0,33

    0,30

    600

    0,33

    0,30

    0,27



    Таблиця складена для піску Mк = 2 при збільшенні. При збільшенні або зменшенні Mк ± 0,5 частка пеку збільшується або зменшується на r = 0,03

    При використанні гравію частка піску зменшується на r = 0,05.

    Для ж> 20с r зменшується на 0,04, при осаді конуса> 10 см r збільшують на 0,04.

    1. Подальші розрахунки основних початкових і додаткових потягів та їх корекції здійснюють пунктами 7-10 першої частини. Найбільший склад бетону з добавкою розраховують за пунктом 11-12.

    Застосовуємо два витрати добавки 200 і 250 кг / м 3 та аналогічним шляхом розраховуємо N 1 та N 3 і зводимо в таблицю.

    Склад 1

    1. Витрата мінеральної добавки складу N 1 застосовуємо з пунктом 1 першої частини. Д 1 = 200 кг / м 3

    2. Ц / У в початковому складі

    Ц / В = 1,25

    Витрата води в початковому складі застосовуємо за рисунком 1 В 1 = В 0 + ΔВ

    В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

    Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки

    В 1 = 195 +10 = 205 л / м 3

    1. Витрата цементу

    Ц = Ц / В × В 1 = 1,25 × 205 = 256,25 кг / м 3



    1. Абсолютний обсяг заповнювача розраховують

    м 3

    1. Витрата писку визначаємо при частки писку r прийнятої за таблицею 3

    П = V зап * r * ρ п = 695,27 * 0,555 * 2,05 = 791,04 кг / м 3

    1. Витрата щебеню

    Щ = V зап * (1-r) * ρ щ = 695,27 * (1-0,555) * 2,62 = 810,6 кг / м 3

    Склад 3

    1. Витрата мінеральної добавки складу N 3 застосовуємо з пунктом 1 першої частини. Д 1 = 250 кг / м 3

    2. Ц / У в початковому складі

    Ц / В = 1,25

    Витрата води в початковому складі застосовуємо за рисунком 1

    В 1 = В 0 + ΔВ

    В 0 - витрата води бетонної суміші без добавки

    Δ В - збільшення бетонної суміші за рахунок введення добавки

    В 1 = 195 +30 = 225 л / м 3

    1. Витрата цементу

    Ц = Ц / В × В 1 = 1,25 × 225 = 281,25 кг / м 3

    Абсолютний обсяг заповнювача розраховують



    Витрата піску визначаємо при частки писку r прийнятої за таблицею 3



    1. П = V зап * r * ρ п = 667,2 * 0,555 * 2,05 = 759,1 кг / м 3

    Витрата щебеню

    1. Щ = V зап * (1-r) * ρ щ = 667,2 * (1-0,555) * 2,62 = 777,9 кг / м 3

    Номер складу

    Витрати компонентів, кг

    Ц / В

    Щільності,

    кг / м 3


    Ц

    У

    Д

    Щ

    П



    1

    256,25

    205

    200

    810,6

    791,04

    1,25

    2263

    2

    275

    220

    225

    786,05

    767,07

    1,25

    2273

    3

    281,25

    225

    250

    777,9

    759,1

    1,25

    2293

    Виробництво будівельних матеріалів та утилізація промислових відходів

    Промисловість будівельних матеріалів - базова галузь будівельного комплексу. Вона належить до числа найбільш матеріаломістких галузей промисловості. Матеріаломісткість визначається відношенням кількості або вартості витрачених на виробництво продукції матеріальних ресурсів до загального обсягу продукції. Враховуючи, що багато мінеральні та органічні відходи за своїм хімічним складом і технічними властивостями близькі до природного сировини, а в багатьох випадках мають і ряд переваг (попередня термічна обробка, підвищена дисперсність та ін), застосування у виробництві будівельних матеріалів промислових відходів є одним з основних напрямків зниження матеріаломісткості цього масового багатотоннажного виробництва. У той же час зниження обсягів розроблюваного природної сировини та утилізація відходів має істотне економіко-екологічне значення. У ряді випадків застосування сировини з відвалів промислових підприємств практично повністю задовольняє потреби галузі в природних ресурсах.

    Перше місце за обсягом та значенням для будівельної індустрії належить доменним шлакам, отриманим в якості побічного продукту при виплавці чавуну із залізних руд. В даний час доменні шлаки є цінним сировинним ресурсом для виробництва багатьох будівельних матеріалів і перш за все портландцементу. Використання доменних шлаків як активного компонента цементу позврляет істотно збільшити його випуск. Європейськими нормами дозволяється вводити в портландцемент до 35% доменного гранульованого шлаку, а в шлакопортландцемент - до 80%. Введення доменних шлаків в сировинну суміш збільшує продуктивність печей і знижує витрату палива на 15%. При використанні доменних шлаків для виробництва шлакопортландцементу знижуються паливно-енергетичні витрати на одиницю продукції майже в 2 рази, а собівартість - на 25-30%. Крім того, шлак як активна добавка значно покращує ряд будівельно-технічних властивостей цементу.

    Доменні шлаки стали сировиною не тільки для традиційних, але і для таких порівняно нових ефективних матеріалів, як шлакоситалла - продуктів, отриманих методом каталітичної кристалізації шлакового скла. За показниками міцності шлакоситалла не поступаються основним металам, істотно перевищуючи скло, кераміку, кам'яне лиття, природний камінь. Шлакоситалла в 3 рази легше чавуну і сталі, вони мають міцність на стирання в 8 разів вище, ніж у кам'яного лиття та у 20-30 разів, ніж у граніту і мармуру.

    У порівнянні з доменними поки значно меншою мірою використовуються сталеплавильні шлаки та шлаки кольорової металургії. Вони є великим резервом отримання будівельного щебеню і можуть бути з успіхом використані у виробництві мінеральної вати, портландцементу та інших в'яжучих матеріалів, бетонів автоклавного твердіння.

    Великою кількістю відходів у вигляді різних шламів характеризується глиноземне виробництво. Незважаючи на відмінності в хімічному складі шламів, що залишаються після вилуговування А1203 з природного гліноземсодержащего сировини, всі вони містять 80-85% гідратованого двухкальціевого силікату. Після зневоднення цей мінерал має здатність тверднути як при нормальній температурі, так і в умовах обробки їх. Найбільш великотоннажний відхід глиноземного виробництва - нефеліновий (белітовий) шлам - з успіхом використовується для виробництва портландцементу та інших в'яжучих, матеріалів автоклавного тверднення та ін При застосуванні нефелінового шламу у виробництві портландцементу витрата вапняку скорочується на 50 - 60%, продуктивність обертових печей підвищується на 25-30%, а витрата палива знижується на 20-25%.

    Велика кількість відходів у вигляді золи і шлаків, а також їх сумішей утворюється при спалюванні твердих видів палива. Їх вихід становить: у бурому вугіллі - 10-15%, кам'яному вугіллі - 5-40%, антрациті - 2-30%, горючих сланцях - 50-80%, паливному торфі - 2-30%. У виробництві будівельних матеріалів зазвичай використовуються золи сухого видалення і золошлакова суміш з відвалів. Область застосування золошлакової сировини у виробництві будівельних матеріалів надзвичайно різноманітна. Найбільш значними напрямами використання паливних зол і шлаків є дорожнє будівництво, виробництво в'яжучих, важких і комірчастих бетонів, легких заповнювачів, стінових матеріалів. У важких бетонах золи використовують, в основному, у якості активної мінеральної добавки та мікронаповнювач, що дозволяє знизити витрату цементу на 20-30%. У легких бетонах на пористих заповнювачах золи застосовують не тільки як добавки, що знижують витрату цементу, але і як дрібний заповнювач, а шлаки в якості пористого піску і щебеню. Золи та шлаки використовуються також для виготовлення штучних пористих заповнювачів легких бетонів. У бетонах зола застосовується як основний компонент або добавка для зниження витрат в'яжучого.

    Усе більше застосування у промисловості будівельних матеріалів знаходять відходи вуглевидобутку і вуглезбагачення. На вуглезбагачувальних фабриках вугільних басейнів щорічно утворюються мільйони тон відходів, які з успіхом можуть бути використані для отримання пористого заповнювача і цегли. Використання відходів вуглезбагачення як паливної та опiснювальна добавка при виготовленні керамічних виробів дозволяє скоротити витрату умовного палива на 50-70 кг на 1000 шт. цегли і підвищити його марку. При будівництві доріг відходи вуглевидобутку можуть широко використовуватися в конструкції дорожнього одягу.

    Найцінніше сировину для промисловості будівельних матеріалів представляють собою відходи гірничорудних підприємств і підприємств нерудної промисловості. Можна навести чимало прикладів ефективного використання розкривних порід, відходів збагачення руд, відсівів дроблення як сировини для одержання в'яжучих, автоклавних матеріалів, скла, кераміки, фракціонованих заповнювачів. Експлуатаційні витрати на одержання 1 м3 щебеню з відходів гірничорудних підприємств в 2-2,5 рази нижче, ніж на видобуток його з кар'єрів.

    Значним виходом відходів, які становлять інтерес для виробництва будівельних матеріалів, характеризується хімічна промисловість. Основними з них є фосфорні шлаки і фосфогіпс. Фосфорні шлаки - відходи при сублімації фосфору в електропечах - переробляються, в основному, в гранульовані шлаки, шлакову пемзу і литий щебінь. Гранульовані електротермофос-Форне шлаки близькі за структурою та складом до доменних і так само з високою ефективністю можуть використовуватися у виробництві цементів. На їх основі розроблено технологію шлакоситалів. Використання фосфорних шлаків у виробництві стіновий кераміки дозволяє підвищити марку цегли і поліпшити інші його властивості.

    Потреби промисловості будівельних матеріалів в гіпсовому сировині практично повною мірою можна задовольнити за рахунок гіпсовмісткою відходів промисловості і, в першу чергу, фосфогіпсу. До теперішнього часу розроблений ряд технологій отримання будівельного і високоміцного гіпсу з фосфогіпсу, реалізованих поки недостатньо. Цьому певною мірою сприяє існуюча цінова політика на природну сировину, не заохочує в повній мірі альтернативних вторинних сировинних ресурсів. У Японії, де немає власних запасів природного гіпсової сировини, для отримання різноманітних гіпсових виробів фосфо-гіпс використовують практично повністю.

    Застосування фосфогіпсу ефективно також у виробництві портландцементу, де він не тільки дозволяє, як і природний гіпсовий камінь, регулювати терміни схоплювання цементу, але, будучи введеним в сировинну суміш, виконує роль мінералізатора, що знижує температуру випалу клінкеру.

    Велика група ефективних будівельних матеріалів виготовляється з відходів деревини і переробки іншої рослинної сировини. З цією метою використовують тирсу, стружку, деревне борошно, кору, сучки, багаття і т. д. Всі деревні відходи можна розділити на три групи: відходи лісозаготівельної промисловості, відходи лісопильного виробництва та відходи деревообробної промисловості.

    З відходів деревини, отриманих на різних стадіях її переробки, виготовляють деревно-волокнисті і деревно-стружкові плити, арболіт, ксилоліт, опілкобетон, ксілобетон, фіброліт, коро-літ, деревні пластики. Всі ці матеріали в залежності від області застосування поділяють на конструкційно-теплоізоляційні, теплоізоляційні та оздоблювальні.

    Застосування матеріалів на основі деревних відходів, поряд з високими техніко-економічними показниками, забезпечує архітектурну виразність, хороший повітрообмін і мікроклімат приміщень, поліпшені теплотехнічні показники.

    Значний обсяг відходів, які можуть служити вторинними сировинними ресурсами, утворюється на самих підприємствах будівельних матеріалів. Це, поряд з відходами виробництва нерудних матеріалів, скляний і керамічний бій, цементний пил, відходи виробництва мінеральної вати і ін Комплексне використання сировини на більшості підприємств дозволяє створювати безвідходні технології, при яких повністю сировинні ресурси переробляються в будівельні матеріали.

    Істотні резерви для розвитку сировинного потенціалу у виробництві будівельних матеріалів представляють відходи міського господарства. У передових країнах світу у складі твердих побутових відходів превалюють макулатура, полімерні продукти, текстиль, скло. Є багаторічний досвід виробництва на базі цих відходів картону, волокна, будівельних пластмасових виробів та ін

    При оцінці промислових відходів як сировини для виробництва будівельних матеріалів необхідно враховувати їх відповідність нормам на вміст радіонуклідів. Як природне, так і техногенний сировина включає радіонукліди (радій-226, торій-232, калій-40 та ін), які є джерелами у-радіовипромінювань. При розпаді радію-226 виділяється радіоактивний газ, який надходить в навколишнє середовище. За розрахунками фахівців, він вносить до 80% в загальну дозу опромінення людей.

    У відповідності з будівельними нормами залежно від концентрації радіонуклідів будівельні матеріали діляться на три класи:

    1-й клас. Сумарна питома активність радіонуклідів не перевищує 370 Бк / кг. Ці матеріали використовуються для всіх видів будівництва без обмежень.

    2-й клас. Сумарна питома активність радіонуклідів знаходиться в діапазоні від 370 до 740 Бк / кг. Ці матеріали можуть бути використані для дорожнього та промислового будівництва в межах території населених пунктів і зони перспективної забудови.

    3-й клас. Сумарна питома активність радіонуклідів не перевищує 700, але нижче 1350 Бк / кг. Ці матеріали можна використовувати в дорожньому будівництві за межами населених пунктів - для основ доріг, дамб та ін У межах населених пунктів їх можна застосувати для будівництва підземних споруд, покритих шаром грунту товщиною більше 0,5 м, де виключено тривале перебування людей.

    Якщо величина сумарної питомої активності радіонуклідів в матеріалі перевищує 1350 Бк / кг, питання про можливе застосування таких матеріалів вирішують у кожному випадку окремо при узгодженні з органами охорони здоров'я.

    Вміст радіонуклідів у промислових відходах визначається їх походженням, концентрацією природних радіонуклідів у вихідній сировині. Наприклад, в фосфогіпсу ряду країн концентрація радіонуклідів по радію-226 знаходиться в межах 600-1500 Бк / кг, торію-232 - 5-7Бк/кг та калію-40 - 80-110 Бк / кг. Фосфогіпси російських і українських підприємств мають незначну активність, яка не перевищує 1005 Бк / кг.

    В Європейських нормах забороняється використання в будівництві матеріалів з ​​радіаційним випромінюванням понад 25 нки / кг; рекомендується контролювати матеріали з радіаційним випромінюванням від 10 до 25 нки / кг і вважати нерадіоактивними матеріали з радіаційним випромінюванням менше 10 нки / кг.

    Широка утилізація відходів у виробництві будівельних матеріалів вимагає вирішення ряду організаційних і науково-технічних проблем. Необхідна регіональна каталогізація відходів із зазначенням їх повної характеристики. Потребує розвитку стандартизація відходів як сировинних ресурсів у виробництві конкретних будівельних матеріалів. Масштаби утилізації промислових відходів та відходів міського господарства будуть розширюватися у міру впровадження комплексу технічних заходів по стабілізації їх складу, підвищення ступеня технологічної підготовки (зниження вологості, грануляція та ін.)

    Величезне значення має економічне стимулювання, що включає питання ціноутворення, фінансування, матеріального стимулювання.

    Посилання (links):
  1. http://click02.begun.ru/click.jsp?url=O5t5NPH4 * fg28j5bBxB6bkOJPmB * ojHBHqvleSug44Ow1kGSbw10UUzAgGpF * wAzFMWDVd1JhFvvLqTCxKj5NZr2kGM38d35s5pf0VOdm3UJgKs8l1g5HGin2XiYpbdjIXwuPgESWtt8jgSTKGo92I8By00rh1FlivBwamb0rVx5z3 * A8PLSYkORAfrUycW7HuaCR4ccel1gNFwH1NWQ5THgnYhr9ewHFfwfSqcHro9IAWfRcWUQyl1MKowtsMUv6ZxMv7tpBiFvO1HjTEL6PcX * 11 * j9VdPWbXLoRw * ba-qtvUtak0FBuSrDNMUGOsLp6cPYUoTIHhJjwmqCYrmWywG61kUecn18F * DhFYIcLoe8iyTL * xPcpn647wkGQvcsn-Ajw
  2. Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Будівництво та архітектура | Курсова
    102.9кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Оцінка пожежної небезпеки будівельних матеріалів конструкцій та інженерного обладнання
    Екологічні ризики при виробництві будівельних матеріалів
    Виробництво будівельних матеріалів і виробів з природної сировини
    Облік використання матеріалів у виробництві в ТОВ Стереотип
    Удосконалення обліку та аналізу використання сировини і матеріалів у виробництві
    Облік властивостей будівельних матеріалів при проведенні будівельних робіт
    Проблема промислових відходів у м Запоріжжя
    Сучасне обладнання для переробки будівельних відходів
    Нові композиційні матеріали на основі промислових відходів хі
    © Усі права захищені
    написати до нас
    Рейтинг@Mail.ru