Строительные материалы и изделия производимые с использованием различных отходов промышленных предприятий
Одновременно с ростом промышленного производства растут и отходы производства. Проблема утилизации отходов или их вторичного использования наиболее актуальная современная задача. Решение этой задачи важно и с точки зрения экологии и с экономической точки зрения.
Особенно большие объёмы отходов даёт металлургическая промышленность и энергетика. На каждую тонны произведённого чугуна приходится 600 кг отходов – металлургических шлаков. Теплоэлектростанции, производящие тепло и электричество, работающие на твёрдом топливе, сжигают каменный и бурый уголь.
В результате образуется огромное количество золы, шлаков, сажи. Большой проблемой является утилизация изношенных автомобильных покрышек, а это ценное сырьё для производства ряда строительных материалов.
Отходы сельского хозяйства в виде соломы, льняной костры также источник сырья. Собственные отходы промышленности строительных материалов: битый кирпич, бетон, цементная пыль, отходы деревообработки являются сырьём для производства других строительных материалов.
Таким образом, для промышленности строительных материалов существуют возможность получения конечных продуктов различными технологическими способами и из различного сырья, в том числе и из вторичных ресурсов. Примером может служить производство стеновых материалов, которые могут выпускаться как из традиционных видов сырья (глина, песок, щебень, цемент и др.), так и из промышленных отходов (микрокремнезёма, просыпи угольной футеровки, шлаков, золы и т.д.).
С учётом этого в промышленности строительных материалов складывается сложная, многовариантная система возможных технологических цепочек, приводящих к производству одних и тех же продуктов из различных видов сырья.
Однако для действующих предприятий возможность использования различных видов сырья предопределена существующей технологией, организацией производства и возможностью реконструкции или переналадки производства под другую технологическую схему.
В любом варианте всё решает экономическая эффективность, если нет других мотивов использования вторичных ресурсов, например, экология. Наиболее целесообразным является использование отходов собственного производства.
В этом отношении примером является деревообрабатывающая промышленность. Все отходы производства: опилки, стружка, обрезки погонажных изделий, сучья, ветки и т.д. используются вторично. Это производство составных клеёных погонажных изделий, производство теплоизоляционных плит ДВП, производство фибролитовых плит из неделовой древесины, производство арболитовых изделий на основе отходов деревообработки, производство цементно-стружечных плит, производство древесно-стружечных плит, имеющих широкое применение не только в строительстве, производство из отходов бумаги, картона, целлюлозы, спирта, химических препаратов и т.д.
В качестве примера производства строительных материалов из отходов можно также назвать. Производство декоративного бетона с обнажённым заполнителем на основе отходов. В качестве заполнителя здесь используются собственные отходы строительного производства: фарфоро-фаянсовый бой, бой метлахской плитки, асбоцементные отходы и эрклез (отход стекловаренных производств). Отходы дробятся до фракции 5-10 мм, замешиваются в качестве заполнителя бетона. После вибрации и термической обработки верхний слой бетона счищается щёткой для обнажения структуры бетона.
Непосредственно на стройплощадке верхний слой размывается до появления декоративной структуры заполнителя. Декоративный бетон используется для изготовления садово-парковых дорожек, бассейнов, отделки стен зданий и т.д. Сочетание широкой гаммы цветов наполнителя, с высокими техническими характеристиками, обеспечивает широкое использование декоративного бетона в строительстве, в дизайне интерьеров, в ландшафтной архитектуре.
Бесцементный бетон на основе стеклобоя. В этом бетоне в качестве вяжущего используют тонкоизмельчённый стеклобой автоклавного твердения. При автоклавной обработке образуется низкотемпературный кварц, кристобалит и др. Вяжущие свойства стеклобоя зависят от тонины помола. Наиболее рациональным является помол с показателем по удельной поверхности 400-450м2/кг.
Прочность такого бетона при сжатии достигает 40-45 МПа, экономия портландцемента марки М400, М500 составляет 500-600 кг/м3. Экономия условного топлива 100-110 кг. Отощающие добавки кварцевый песок, шамот (обожжённая и измельчённая глина), бой керамических изделий, тальк, молотый (гранулированный) шлак, зола ТЭЦ в количестве до 50-55%. Эти вещества уменьшают усадку изделий, улучшают формовочные свойства массы, повышают морозостойкость и механическую прочность, снижается температура обжига (например плитки до 830-840 °С), снижают брак готовых изделий.
Плавнями или флюсами называют добавки, взаимодействующие во время обжига с основной массой и образующие в результате этого более легкоплавкие смеси. Это стеклобой, нифелинсиенит (концентраты), мел, доломит, перлит и другие вулканические породы и добавки.
Выгорающие добавки. Для получения изделий с меньшей массой и более пористых применяют органические выгорающие добавки: опилки, торфяная пыль, угольная мелочь, угольный порошок, полистирольный бисер и др.
Применяют также вещества выделяющие углекислоту при обжиге и повышающие пористость изделий: мел, доломит, глинистый мергель (переходная порода от известняков и доломитов к глинам) в молотом виде. Эти добавки также имеют свойства отощающих добавок.
