Украинаның ғылым және білім министрлігі
Киев ұлттық құрылыс және сәулет университеті
Құрылыс материалтану кафедрасы
Тақырып бойынша реферат: «Екінші реттік бұйымдарды құрылыс материалдарын өндіруде қолдану»
ЖОСПАР:
1. Өндірістік қалдықтар мәселесі және оны шешудің негізгі бағыттары
в) Шлактарға негізделген балқытылған және жасанды тастан жасалған материалдаржәне ашулы
в) Ағаш химиясынан және ағаш өңдеу қалдықтарынан алынған материалдар
4. Әдебиеттер
1. Өндірістік қалдықтар мәселесі және оны шешудің негізгі бағыттары.
а) Өндірістің дамуы мен қалдықтардың жиналуы
Ғылыми -техникалық процестің тән ерекшелігі - қоғамдық өндіріс көлемінің артуы. Өндіруші күштердің қарқынды дамуы экономикалық айналымға табиғи ресурстардың көбірек қатысуын тудырады. Оларды ұтымды пайдалану дәрежесі жалпы алғанда өте төмен болып қалады. Жыл сайын адамзат 10 миллиард тоннаға жуық минералды және сол мөлшерде органикалық шикізатты пайдаланады. Дүние жүзіндегі маңызды минералдардың көпшілігі олардың барланған қоры өскеннен тезірек игерілуде. Өндірістік шығындардың шамамен 70% шикізатқа, материалдарға, отын мен энергияға жұмсалады. Бұл кезде шикізаттың 10 ... 99% қалдықтарға айналады, атмосфераға және жерді ластайтын су объектілеріне шығарылады. Мысалы, көмір өнеркәсібінде жылына 1,3 миллиард тоннаға жуық шөгінділер мен шахта жыныстары мен көмір дайындаудан 80 миллион тоннаға жуық қалдықтар түзіледі. Жыл сайын қара металлургия шлактарының шығарылуы шамамен 80 млн тонна, түсті 2,5, жылу электр станцияларының күлі мен қожы 60 ... 70 млн тонна, ағаш қалдықтары шамамен 40 млн м3 құрайды.
Өндірістік қалдықтар қоршаған орта факторларына белсенді әсер етеді, яғни. тірі организмдерге айтарлықтай әсер етеді. Бұл ең алдымен атмосфералық ауаның құрамына қатысты. Газ тәрізді және қатты қалдықтар отынның жануы мен әр түрлі технологиялық процестердің нәтижесінде атмосфераға енеді. Өндірістік қалдықтар атмосфераға ғана емес, сонымен қатар гидросфераға да белсенді әсер етеді. су ортасы. Үйінділерде, қож аккумуляторларында, қалдықтар үйінділерінде және т.б. шоғырланған өндірістік қалдықтардың әсерінен өнеркәсіптік кәсіпорындар аймағындағы жер үсті ағындары ластанады. Өндірістік қалдықтарды шығару ақыр соңында Дүниежүзілік мұхит суларының ластануына әкеледі, бұл оның биологиялық өнімділігінің күрт төмендеуіне әкеледі және планетаның климатына теріс әсер етеді. Өндірістік қызмет нәтижесінде қалдықтардың пайда болуы топырақ сапасына теріс әсер етеді. Топырақта тірі организмдерге зиянды қосылыстардың, оның ішінде канцерогенді заттардың көп мөлшері жиналады. Ластанған «ауру» топырақта деградация процестері жүреді, топырақ организмдерінің тіршілік әрекеті бұзылады.
Өндірістік қалдықтар мәселесін ұтымды шешу бірқатар факторларға байланысты: қалдықтардың материалдық құрамы, оның агрегаттық күйі, саны, технологиялық ерекшеліктері және т.б. Өндірістік қалдықтар мәселесінің ең тиімді шешімі-қалдықсыз технологияны енгізу. Қалдықсыз өндірісті құру технологиялық процестердің түбегейлі өзгеруіне, шикізатты қайталап пайдалануды қамтамасыз ететін жабық циклды жүйелердің дамуына байланысты жүзеге асады. Шикізатты кешенді қолдану кезінде кейбір өндірістердің өндірістік қалдықтары басқаларының бастапқы шикізаты болып табылады. Шикізатты кешенді пайдаланудың маңыздылығын бірнеше жолмен көруге болады. Біріншіден, қоқыс шығару қоршаған ортаны қорғау мәселелерін шешуге, үйінділер мен шлам қоймалары орналасқан құнды жерлерді босатуға және қоршаған ортаға зиянды эмиссияларды жоюға мүмкіндік береді. Екіншіден, қалдықтар көп мөлшерде өңдеуші өнеркәсіптердің шикізатқа деген қажеттіліктерін жабады. Үшіншіден, шикізатты кешенді қолдану кезінде өнім бірлігіне нақты капитал шығындары азаяды және олардың өтелу мерзімі қысқарады.
Өндірістік қалдықтарды тұтынатын өндірістердің ішінде құрылыс материалдары өнеркәсібі ең сыйымды болып табылады. Өндірістік қалдықтарды пайдалану құрылыс шикізатына деген қажеттіліктің 40% -ын жаба алатыны анықталды. Өндірістік қалдықтарды пайдалану құрылыс материалдарын өндіру шығындарын табиғи шикізаттан өндірумен салыстырғанда 10 ... 30% -ға төмендетуге мүмкіндік береді, күрделі салымдарды үнемдеу 35..50% жетеді.
б) Өндірістік қалдықтардың жіктелуі
Бүгінгі күнге дейін өндірістік қалдықтардың толық жіктелуі жоқ. Бұл олардың химиялық құрамының, қасиеттерінің, технологиялық ерекшеліктерінің және түзілу жағдайларының шектен тыс әртүрлілігіне байланысты.
Барлық өндірістік қалдықтарды екі үлкен топқа бөлуге болады: минералды (бейорганикалық) және органикалық. Минералды қалдықтар құрылыс материалдарын өндіруде үлкен маңызға ие. Олар тау -кен және қайта өңдеу өнеркәсібі шығаратын барлық қалдықтардың басым бөлігін құрайды. Бұл қалдықтар органикалық қалдықтарға қарағанда көбірек зерттеледі.
Баженов П.И. өндірістік қалдықтарды негізгі технологиялық процестен бөлу кезінде оларды үш классқа жіктеу ұсынылады: А; B; В.
А сыныбындағы өнімдер (пайдалы қазбаларды байытудан кейінгі карьерлердің қалдықтары мен қалдықтары) сәйкес жыныстардың химиялық -минералогиялық құрамы мен қасиеттеріне ие. Оларды қолдану аймағы агрегация күйіне, фракциялық және химиялық құрамына, физикалық және механикалық қасиеттеріне байланысты.
В класындағы өнімдер жасанды заттар болып табылады. Олар қосымша өнімдер ретінде қалыпты немесе жиі жоғары температурада жүретін физико-химиялық процестер нәтижесінде алынады. Өндірістік қалдықтарды қолдану ауқымы А класындағы өнімдерге қарағанда кеңірек.
В сыныбындағы өнімдер үйінділерде жүретін физикалық -химиялық процестердің нәтижесінде түзіледі. Мұндай процестер өздігінен жану, қождардың ыдырауы және ұнтақтың пайда болуы болуы мүмкін. Жанған жыныстар қалдықтардың осы класының типтік өкілдері болып табылады.
2. Металлургия, отын өнеркәсібі мен энергетиканың қалдықтарын пайдалану тәжірибесі
а) Шлактар мен күлге негізделген байланыстырғыш материалдар
Металл өндіру мен қатты отынды жағу кезіндегі қалдықтардың негізгі бөлігі шлактар мен күл түрінде түзіледі. Шлак пен күлден басқа, көп мөлшерде металл өндірісінде қалдықтар дисперсті бөлшектер-шламдардың сулы суспензиялары түрінде түзіледі.
Құрылыс материалдарын өндіру үшін құнды және өте кең таралған минералды шикізат - бұл күйдірілген тау жыныстары мен көмір дайындау қалдықтары, сондай -ақ кенді байыту қалдықтары мен қалдықтары.
Тұтқырлар өндірісі - қожды қолданудың ең тиімді әдістерінің бірі. Қож байланыстырғыштарды келесі негізгі топтарға бөлуге болады: қож портландцементтер, сульфат-қож, әк-шлак, қож-сілтілі байланыстырғыштар.
Шлак пен күлді негізінен дайындалған шикізат деп санауға болады. Олардың құрамында кальций оксиді (CaO) әр түрлі химиялық қосылыстармен байланысады, оның ішінде цемент клинкерінің минералдарының бірі дикальций силикаты түрінде. Шлак пен күлді қолдану арқылы шикі қоспаны дайындаудың жоғары деңгейі пеш өнімділігі мен отын үнемдеуді арттыруды қамтамасыз етеді. Сазды домна қожымен алмастыру әк компонентінің құрамын 20% -ға азайтуға, клинкерді құрғақ өндіру кезінде шикізат пен отынның меншікті шығынын 10 ... 15% -ға азайтуға, сонымен қатар өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді. пештер 15%.
Ақ цементтерді электр пештерінде темірі аз шлактарды қолдану арқылы алады - домна мен феррохромды - және балқу үшін төмендететін жағдай жасау. Металл хромды балқытуда тотығу арқылы феррохром шлактарының негізінде клинкерлерді алуға болады, оларды қолданған кезде біркелкі және тұрақты түсті цементтер қолданылады.
Сульфатты қожды цементтер -Бұл түйіршікті домна қожын және сульфатты қатайтатын зат - гипсті немесе ангидридті сілтілі активатормен аз мөлшерде қосқанда жұқа ұнтақтау арқылы алынған гидравликалық байланыстырғыштар: әк, портландцемент немесе күйдірілген доломит. Құрамында 75 ... 85% қож, 10 ... 15% гипс дигидраты немесе ангидриді, 2% дейін кальций оксиді немесе 5% портландцемент клинкері бар гипс-қожды цемент сульфат-қож цементі тобынан ең көп қолданылады. Шамамен 700 ° С температурада кальциленген ангидритті және жоғары глиноземді негізді қождарды қолданғанда жоғары активтендіру қамтамасыз етіледі. Сульфатты-шлакты цементтің белсенділігі ұнтақтаудың ұсақ болуына байланысты. Байланыстырғыштың жоғары беттік ауданы (4000 ... 5000 см² / г) дымқыл тегістеу арқылы қол жеткізіледі. Рационалды құрамда ұнтақтаудың жеткілікті жоғары жұқа болуымен сульфатты-шлакты цементтің беріктігі портландцементтің беріктігінен кем түспейді. Басқа шлак байланыстырғыштар сияқты, сульфат -қож цемент ылғалданудың төмен жылуына ие - 7 күнге дейін, бұл оны жаппай гидротехникалық құрылыстардың құрылысында пайдалануға мүмкіндік береді. Бұған жұмсақ сульфатты суларға жоғары қарсылық әсер етеді. Сульфат-қож цементінің химиялық төзімділігі қож портландцементіне қарағанда жоғары, бұл оны әр түрлі агрессивті жағдайларда қолданған жөн.
Әк-шлак және әк-күл цементтері-Бұл түйіршіктелген домна қожын немесе күлді жылу электр станциялары мен әктен бірге ұсақтау арқылы алынған гидравликалық байланыстырғыштар. Олар М 200 аспайтын маркалы ерітінділерді дайындау үшін қолданылады. Қату уақытын реттеу және осы байланыстырғыштардың басқа қасиеттерін жақсарту үшін оларды дайындау кезінде гипстің 5% дейін енгізіледі. Әк мөлшері 10% ... 30% құрайды.
Әк-шлак және күл цементтері беріктігі жағынан сульфат-қож цементтерінен төмен. Олардың брендтері: 50, 100, 150 және 200. Орнатудың басталуы 25 минуттан ерте емес, ал аяқталуы - араластыру басталғаннан кейін 24 сағаттан кешіктірілмей болуы керек. Температураның төмендеуімен, әсіресе 10 ° С -тан кейін, беріктіктің артуы күрт баяулайды және керісінше ылғалдылығы жеткілікті температураның жоғарылауы қарқынды қатаюға ықпал етеді. Ауа қатаюы ылғалды жағдайда жеткілікті ұзақ мерзімді қатаюдан (15 ... 30 күн) кейін ғана мүмкін болады. Бұл цементтер төмен аязға төзімділігімен, агрессивті суларға жоғары төзімділігімен және экзотермияның төмендігімен сипатталады.
Қож-сілтілі байланыстырғыштарұсақ түйіршіктелген қождың жағдайы (меншікті беті ≥ 3000 см² / г) және сілтілік компонент - сілтілі металдар натрий немесе калий қосылыстары.
Қож-сілтілі байланыстырғышты алу үшін әр түрлі минералогиялық құрамы бар түйіршікті қождар қолайлы. Олардың белсенділігінің шешуші шарты - сілтілермен әрекеттесуге қабілетті шыны тәрізді фазаның мазмұны.
Қож-сілтілі байланыстырғыштың қасиеттері қождың түріне, минералогиялық құрамына, оны ұнтақтаудың ұсақтылығына, сілтілік компонентті ерітіндінің түріне және концентрациясына байланысты. Қождың беткі қабаты 3000 ... 3500 см² / г, қалыпты тығыздықтағы қамырды қалыптастыруға арналған су мөлшері байланыстырғыш массасының 20 ... 30% құрайды. Қалыпты тығыздықтағы сынамадан сынамаларды сынау кезінде қож-сілтілі байланыстырғыштың беріктігі 30 ... 150 МПа құрайды. Олар бірінші айда да, қатаюдың кейінгі кезеңінде де күштің қарқынды өсуімен сипатталады. Сонымен, егер портландцементтің беріктігі 3 айдан кейін. оңтайлы жағдайда қатаю маркадан 1,2 есе асады, содан кейін шлак-сілтілі байланыстырушы 1,5 есе. Термиялық және ылғалды өңдеу кезінде қаттылық процесі портландцементтің қатаюына қарағанда қарқынды түрде тездетіледі. Құрамалы бетон технологиясында қабылданған қалыпты бумен пісіру режимдерінде 28 күн ішінде. Бренд күшінің 90 ... 120% жетеді.
Байланыстырғышты құрайтын сілтілік компоненттер антифриздік қоспа рөлін атқарады, сондықтан қож-сілтілі байланыстырғыштар төмен температурада қарқынды түрде қатаяды.
б) Күл қалдықтарынан алынған агрегаттар
Қож мен күл қалдықтары ауыр және жеңіл кеуекті бетон агрегаттарын өндіру үшін ең бай шикізат базасы болып табылады. Металлургиялық қождарға негізделген агрегаттардың негізгі түрлері - ұсақталған қож мен шлакты пемза.
Отын қождары мен күлден кеуекті агрегаттар жасалады, оның ішінде аглопорит, күлді қиыршық тас, глиноземді керамзит.
Шойын қож қиыршық тас тығыз табиғи тас материалдарын ұсақтау өнімнің физикалық -механикалық қасиеттерінен кем түспейтін ауыр бетон агрегаттарының тиімді түрлеріне жатады. Бұл материалды өндіру кезінде қож шөміштерінен құйылған отты сұйық шлак қалыңдығы 200 ... 500 мм қабаттармен арнайы құю алаңдарына немесе тарпезоидты шұңқырларға құяды. Ашық ауада 2 ... 3 сағат ұстаған кезде қабаттағы балқыманың температурасы 800 ° С дейін төмендейді, ал қож кристалданады. Содан кейін ол сумен салқындатылады, бұл қож қабатында көптеген жарықшақтардың дамуына әкеледі. Құю алаңдарында немесе траншеяларда қож массасы экскаваторлармен ұсақталады.
Шойын қож қиыршық тас жоғары аязға және ыстыққа төзімділігімен, сонымен қатар тозуға төзімділігімен сипатталады. Оның бағасы табиғи тастан қиыршық тасқа қарағанда 3 ... 4 есе төмен.
Қож пемза (баяулайды)- жасанды кеуекті агрегаттардың тиімді түрлерінің бірі. Ол кеуекті қожды балқытумен олардың сумен, ауамен немесе бумен тез салқындауы нәтижесінде, сондай -ақ минералды үрлегіштердің әсерінен алынады. Қожды пемза шығарудың технологиялық әдістерінің ішінде жиі бассейндік, реактивті және гидроскрейн әдістері қолданылады.
Отын қожы мен күл - жасанды кеуекті агрегат алу үшін ең жақсы шикізат - аглопоритБұл, біріншіден, күл мен шлак шикізатының, сондай -ақ сазды жыныстар мен басқа да алюминосиликат материалдарының агломерациялық машиналардың экрандарында агломерациялану қабілетіне, екіншіден, агломерацияға жеткілікті отын қалдықтарының құрамына байланысты. процесс Кәдімгі технологияны қолдана отырып, аглопорит құмнан қиыршық тас түрінде алынады. Жылу электр станцияларының күлінен алуға болады және қиыршық тас,жоғары техникалық -экономикалық көрсеткіштерге ие.
Аглопорит қиыршықтас технологиясының басты ерекшелігі - шикізат агломерациясы нәтижесінде пісірілген торт емес, күйдірілген түйіршіктер пайда болады. Агломерленген қиыршықтас өндіру технологиясының мәні 10 ... 20 мм өлшемді шикі күл түйіршіктерін алу, оларды қабаты қалыңдығы 200 ... 300 мм болатын таспалы агломашинаның торларына орналастырудан тұрады. термиялық өңдеу.
Аглопит өндірісі кәдімгі аглопорит өндірісімен салыстырғанда технологиялық отынды тұтынудың 20 ... 30% төмендеуімен, вакуум камераларында ауаның сирек бөлінуімен және меншікті өнімділіктің 1,5 ... 3 есе жоғарылауымен сипатталады. . Аглопорит қиыршық тасының тығыз қабығы бар, сондықтан оның тығыздығы қиыршық таспен тең, ол одан беріктігі мен суды сіңіруінің төмендігімен ерекшеленеді. 1 миллион м³ импортталатын табиғи қиыршық тасты 500 ... 1000 км қашықтықта тасымалдау үшін көлік шығындарын азайту арқылы ғана ЖЭС күлінен агдопорты қиыршықтасымен алмастыратын есептеулер 2 миллион рубль үнемдеуге мүмкіндік береді. ЖЭС -тің күлі мен қожына негізделген аглопорит қолдану 200 ... 400 кг / м³ цементті тұтыну кезінде массасы 900 -ден 1800 кг / м³ дейін 50 ... 4000 маркалы жеңіл бетондарды алуға мүмкіндік береді.
Қиыршық тасдайындалған күл-қож қоспасын немесе күлді ЖЭС-тен түйіршіктеу арқылы алынады, содан кейін айналмалы пеште 1150 ... 1250 ° С температурада күйдіріледі және ісінеді. Күлді өндіру кезінде отын қалдығы 10% -дан аспайтын ЖЭС -тен ісінетін күл ғана тиімді.
Глинозем кеңейтілген саз -саздар мен күл мен қож қалдықтарының қоспасынан пайда болған түйіршіктердің айналмалы пешінде ісіну мен күйдіру өнімі. Күл жалпы шикізат массасының 30 -дан 80% -на дейін құрайды. Балшық компонентінің енгізілуі шихтаның қалыптау қасиетін жақсартады, күлдегі көмір қалдықтарының жағылуына ықпал етеді, бұл күйдірілмеген отын мөлшері жоғары күлді қолдануға мүмкіндік береді.
Глинозем кеңейтілген саздың массасы 400..6000 кг / м³, ал болат цилиндрдегі сығылу беріктігі 3,4 ... 5 МПа. Глиноземді керамзит өндірісінің аглопорит пен күл қиыршықтасымен салыстырғанда негізгі артықшылығы - кептіру және тегістеу қондырғыларын пайдаланбай үйінділерден ТЭЦ күлін ылғалды күйде қолдану мүмкіндігі және түйіршіктерді түзудің жеңіл әдісі.
в) Шлак пен күлге негізделген балқытылған және жасанды тастан жасалған материалдар
Металлургия мен отын қождарын, сондай -ақ күлді өңдеудің негізгі бағыттарына олардың негізінде байланыстырғыштар, агрегаттар мен бетондар өндірумен қатар қож жүні, құйылған материалдар мен қож сандалдары, күл керамикасы мен силикат кірпіш өндірісі жатады.
Шлак жүн- жылу оқшаулағыш материалдар арасында өндіріс көлемі бойынша да, құрылысы мен техникалық қасиеттері бойынша да жетекші орын алатын минералды мақта түрі. Минералды мақта өндірісінде домна пешінің қождары ең көп қолдануды тапты. Бұл жерде табиғи шикізаттың орнына қожды қолдану 150 грн дейін үнемдеуге мүмкіндік береді. 1 тоннаға.Минералды жүнді алу үшін домна пештерімен қатар купол, мартен қождары мен түсті металлургияның қождары қолданылады.
Зарядтағы қышқылдық және негіздік оксидтердің қажетті қатынасы қышқыл шлактардың көмегімен қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар, қышқыл шлактар деградацияға төзімді, бұл минералды жүнге жол берілмейді. Кремнеземнің ұлғаюы тұтқырлықтың температуралық диапазонын кеңейтеді, яғни. талшықталуы мүмкін температуралық айырмашылық. Шлактардың қышқылдық модулі шихтаға қышқыл немесе негізді қоспаларды енгізу арқылы реттеледі.
Металлургия мен отын қождарының балқымасынан әр түрлі өнімдер құйылады: жолдар мен өндірістік ғимараттардың едендерін төсеуге арналған тастар, құбырлар, бордюрлер, коррозияға қарсы плиткалар, құбырлар. Қожды құю өндірісі домна пешінің процесін металлургияға енгізумен бір мезгілде басталды. Балқытылған шлактан құйылған бұйымдар механикалық қасиеттері бойынша жақындай отырып, тас құюмен салыстырғанда экономикалық тұрғыдан тиімдірек. Тығыз құйылған шлак өнімдерінің массалық тығыздығы 3000 кг / м³ жетеді, қысудың соңғы беріктігі 500 МПа.
Слагозиттер- көзілдірікті бағытталған кристалдандыру арқылы алынған әйнек-кристалды материалдардың бір түрі. Басқа шикізаттардан айырмашылығы, олар үшін шикізат қара және түсті металлургияның қождары, сондай -ақ көмір жануының күлі болып табылады. Слагоситалл КСРО -да алғаш рет жасалды. Олар құрылыста жоғары беріктігі бар конструкциялық және әрлеу материалдары ретінде кеңінен қолданылады. Қож шыны өндірісі қож шыны балқытудан, олардан өнім түзуден және оларды кейіннен кристалданудан тұрады. Шыны өндірісінің шихты қож, құм, сілтілі және басқа қоспалардан тұрады. Пісіруге жұмсалатын жылудың 30 ... 40% дейін үнемдейтін отты-сұйық металлургиялық қожды барынша тиімді пайдалану.
Слагозиталлдар құрылыста көбірек қолданылады. Пластиналы тақталар ғимараттардың жертөлелері мен қасбеттерін қаптауға, ішкі қабырғалар мен аралықтарды безендіруге, балкондар мен шатыр қоршауларын жасауға қолданылады. Slagostiall - баспалдақтарға, терезе төсеніштеріне және ғимараттардың басқа құрылымдық элементтеріне арналған тиімді материал. Жоғары тозуға төзімділік пен химиялық төзімділік химия, тау -кен және басқа да өнеркәсіптердегі құрылыс конструкциялары мен жабдықтарын қорғау үшін Slagositalls табысты қолдануға мүмкіндік береді.
Жылу электр станцияларынан шыққан күл мен қож қалдықтары сазды жыныстарға негізделген керамикалық бұйымдар өндірісінде отын құрамындағы майсыз қоспалар, сондай-ақ күл керамикасын өндіру үшін негізгі шикізат бола алады. Керамикалық қабырға бұйымдарын өндіруде қоспалар ретінде ең көп қолданылатын отын күлі мен қож. Қатты және қуыс кірпіштер мен керамикалық тастарды өндіру үшін, ең алдымен, жұмсартылатын температурасы 1200 ° С дейін төмен балқитын күлді қолдану ұсынылады. 10% -ға дейін отыны бар күл мен қож арық күйінде қолданылады. , және 10% немесе одан да көп құрамында отын бар қоспалар. Соңғы жағдайда технологиялық отынды шихтаға енгізуді айтарлықтай төмендетуге немесе жоюға болады.
Күл керамикасын өндірудің бірқатар технологиялық әдістері әзірленді, онда ЖЭС -тен шыққан күл мен қож қалдықтары енді қосымша материал емес, негізгі шикізат компоненті болып табылады. Кірпіш зауыттарының кәдімгі қондырғыларымен күл кірпішін массасынан 3% көлемінде күл, қож және натрий суы бар шыныдан жасауға болады. Соңғысы пластификатор рөлін атқарады, шикізатты кептіру қажеттілігін жоятын ылғалдылығы аз өнімдерді шығаруды қамтамасыз етеді.
Күл керамикасы 60 ... 80% күл, 10 ... 20% саз және басқа қоспалар бар массадан престелген бұйымдар түрінде шығарылады. Өнімдер кептіруге және күйдіруге кетеді. Күл керамикасы тұрақты беріктігі мен аязға төзімділігі жоғары қабырға материалы ретінде ғана қызмет ете алмайды. Ол қышқылға жоғары төзімділікпен және төмен тозумен ерекшеленеді, бұл тротуар плиталары мен тротуар плиталары мен одан беріктігі жоғары бұйымдарды шығаруға мүмкіндік береді.
Силикат кірпіш өндірісінде ТЭЦ күлі байланыстырғыштың немесе агрегаттың компоненті ретінде қолданылады. Бірінші жағдайда оның тұтынуы 500 кг -ға жетеді., Екіншісінде - 1 мың данаға 1,5 ... 3,5 тонна. кірпіш. Көмір күлін енгізу кезінде әк шығымы 10 ... 50% -ға азаяды, ал құрамында CaO + MgO 40 ... 50% дейін болатын тақтатас күлі силикат массасындағы әкті толық алмастыра алады. Әк-күл байланыстырғыштағы күл тек кремнеземнің белсенді қоспасы ғана емес, сонымен қатар қоспаның пластификациясына және шикізаттың беріктігінің 1,3 ... 1,5 есе артуына ықпал етеді, бұл қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. автоматты жинақтағыштардан.
г) Жол құрылысы мен оқшаулағыш материалдардың күлі мен қождары
Күл мен қож қоспалары негіздің астыңғы және астыңғы қабаттарын орнатуға, топырақты тұрақтандыру кезінде байланыстырғыштарды цемент пен әкке ішінара ауыстыру үшін пайдаланылатын жол құрылысы болып табылады. асфальтбетон мен ерітінділердегі минералды ұнтақ, жол цементті бетонға қоспалар ретінде.
Көмір мен сланецті жағудан алынған күл шатыр жабу және гидрооқшаулағыш мастикалар үшін толтырғыш ретінде қолданылады. Жол құрылысында күл мен қож қоспалары арматураланбаған және қатайтылған түрде қолданылады. Арматураланбаған күл мен қож қоспалары негізінен облыстық және жергілікті жолдардың негіздерінің астыңғы және төменгі қабаттарының құрылысы үшін материал ретінде қолданылады. Құрамында шаңды күлдің үлесі 16% -дан аспайды, олар битуммен немесе гудронды эмульсиямен өңдеуге ұшыраған жер жабындарын жақсарту үшін қолданылады. Жолдардың құрылымдық қабаттары күлділігі 25 ... 30%аспайтын күл мен қож қоспасынан жасалуы мүмкін. Қиыршық тастар мен қиыршық тас іргетастарында тығыздағыш қоспа ретінде шаң тәрізді күлі 50% дейін күл-қож қоспасын қолданған жөн.Жол құрылысына қолданылатын ЖЭС отын қалдықтарындағы күймеген көмірдің мөлшері. 10%-дан аспауы керек.
3-5 санаттағы жолдардың құрылымдық қабаттарын жасау үшін қолданылатын битум-минералды қоспаларды дайындау үшін салыстырмалы түрде жоғары беріктігі бар табиғи тастан жасалған материалдар, ЖЭС-тен шыққан күл мен қож қалдықтары қолданылады. Қара қиыршық тас битуммен немесе шайырмен өңделген отын қожынан алынады (салмағы бойынша 2% дейін). Жасыл майдағы 170 ... 200 ° С дейін қыздырылған күлді 0,3 ... 2% битум ерітіндісімен араластыру арқылы массалық тығыздығы 450 ... 6000 кг / м³ болатын гидрофобты ұнтақ алынады. Гидрофобты ұнтақ бір мезгілде гидро және жылу оқшаулағыш материал ретінде қызмет ете алады. Күлді мастикаға толтырғыш ретінде қолдану кең тараған.
д) Металлургия өнеркәсібінің шламына негізделген материалдар
Құрылыс материалдарын өндіру үшін нефелин, боксит, сульфат, ақ және көп кальцийлі шламдардың өндірістік маңызы бар. Қолдануға жарамды нефелинді тұнбаның көлемі жылына 7 миллион тоннадан асады.
Металлургия өнеркәсібінің шлам қалдықтарын қолданудың негізгі саласы клинкерсіз байланыстырғыштар, олардың негізінде материалдар, портландцемент пен аралас цементтер өндірісі болып табылады. Өнеркәсіпте нефелинді жыныстардан глиноземді алу нәтижесінде алынатын нефелинді (белит) шлам әсіресе кеңінен қолданылады.
П.И. басшылығымен. Баженов нефелин цементін және оның негізінде материалдарды дайындау технологиясын жасады. Нефелин цемент - алдын ала ұсақталған нефелин шламын (80 ... 85%), әк немесе портландцемент (15 ... 20%) және гипс (4 ... 7) сияқты басқа активаторды біркелкі ұнтақтау немесе мұқият араластыру нәтижесінде алынған өнім. %). Нефелинді цементтеудің басталуы 45 минуттан ерте емес, аяқталуы - 6 сағаттан кешіктірілмей. жабылғаннан кейін оның маркалары 100, 150, 200 және 250.
Нефелинді цемент қалау мен гипс ерітіндісінде, сондай -ақ қалыпты және әсіресе автоклавталған бетондарда тиімді. Икемділігі мен орнату уақыты бойынша нефелин цементіндегі ерітінділер әк-гипс ерітінділеріне жақын. Қалыпты қатайтылған бетондарда нефелин цемент 100 ... 200 маркалы, автоклавта - 250 ... 300 кг / м³ тұтынуда 300 ... 500 маркалы өндірісті қамтамасыз етеді. Нефелинді цемент негізіндегі бетондардың ерекшелігі төмен экзометрия болып табылады, бұл массивті гидротехникалық құрылыстарды салу кезінде ескеру қажет, автоклавтаудан кейін болат арматурасына жоғары адгезия және тұзды суларға төзімділіктің жоғарылауы.
Металлургия өнеркәсібінің боксит, сульфат және басқа да шламдарына негізделген байланыстырғыштар құрамы бойынша нефелин цементіне ұқсас. Егер бұл минералдардың едәуір бөлігі гидратталған болса, шламдардың байланыстырушы қасиеттерінің көрінуі үшін оларды 300 ... 700 ° С аралығында кептіру керек. Бұл байланыстырғыштарды белсендіру үшін әк қоспаларын енгізген жөн. және гипс.
Шламды байланыстырушылар жергілікті материалдар ретінде жіктеледі. Оларды автоклавпен қатайтылған бұйымдар жасау үшін қолдану ең ұтымды. Дегенмен, оларды құрылыс шешімдерінде, әрлеу жұмыстарында, талшықты тақталар сияқты органикалық толтырғыштары бар материалдар өндірісінде де қолдануға болады. Бірқатар металлургиялық шламдардың химиялық құрамы оларды портландцемент клинкерінің негізгі шикізат компоненті ретінде пайдалануға мүмкіндік береді, сонымен қатар портландцемент пен аралас цементтер өндірісінде белсенді қоспа.
f) Күйген тау жыныстарын пайдалану, көмір дайындау қалдықтары, кендерді өндіру мен өңдеу
Жанған тау жыныстарының негізгі бөлігі көмір кен орындарымен байланысты бос жыныстардың жануы нәтижесінде пайда болады. Күйген тау жыныстарының түрлері - глежи - сазды және сазды -құмды жыныстар, көмір қабаттарындағы жер асты өрттері кезінде жердің ішкі бөлігінде күйіп кетеді, және шахталық тастарды төгіп тастайды.
Күйген тау жыныстары мен көмір дайындау қалдықтарын құрылыс материалдары өндірісінде қолдану мүмкіндіктері өте алуан түрлі. Күйген тау жыныстары, басқа күйдірілген сазды материалдар сияқты, әкке белсенді әсер етеді және әк-поззолан байланыстырғыштарда, портландцемент, позцоланикалық портландцемент және автоклав материалдарында гидравликалық қоспалар ретінде қолданылады.Адсорбцияның жоғары белсенділігі мен органикалық байланыстырғыштарға адгезиясы оларды асфальт пен полимерде қолдануға мүмкіндік береді. композициялар. Әрине, жер астындағы немесе көмір шахталарының қалдық үйінділерінде күйдірілген күйдірілген тастар керамикалық сипатқа ие және оларды отқа төзімді бетондар мен кеуекті агрегаттар өндірісінде қолдануға болады. Кейбір күйдірілген тау жыныстары жеңіл металл емес материалдар болып табылады, бұл оларды жеңіл ерітінділер мен бетондарға арналған агрегаттар ретінде қолдануға жарамды етеді.
Көмір дайындау қалдықтары минералды шикізаттың бағалы түрі болып табылады, негізінен қабырғалық керамикалық материалдар мен кеуекті агрегаттар өндірісінде қолданылады. Химиялық құрамы бойынша көмір дайындау қалдықтары дәстүрлі сазды шикізатқа жақын. Олардағы зиянды қоспаның рөлі - сульфат II мен сульфидті қосылыстардағы күкірт. Олардың калориялығы әр түрлі болады - 3360 -тан 12600 кДж / кг және одан жоғары.
Қабырғалық керамикалық бұйымдар өндірісінде көмір дайындау қалдықтары таусылған немесе күйіп кеткен отын қоспасы ретінде қолданылады. Кесек қалдықтар керамикалық партияға енгізілгенге дейін ұсақталады. Бөлшектерінің мөлшері 1мм-ден аз шлам үшін алдын ала ұсақтау қажет емес. Тұнба ылғалдылығы 5 ... 6%дейін алдын ала кептіріледі. Кірпішті пластикалық әдіспен алу кезінде қалдықтардың қосылуы 10 ... 30%болуы керек. Біркелкі күйдіру нәтижесінде қоспалары бар отынның оңтайлы мөлшерін енгізу өнімнің беріктік сипаттамаларын едәуір жақсартады (30 ... 40%дейін), отынды үнемдейді (30%дейін), енгізу қажеттілігін жояды. көмір шихтаға түседі және пештердің өнімділігін арттырады.
Технологиялық отын ретінде салыстырмалы түрде жоғары калориялық құндылығы бар (18900 ... 21000 кДж / кг) көмір дайындау шламын қолдануға болады. Ол қосымша ұсақтауды қажет етпейді, ол отын тесіктері арқылы толтырылған кезде заряд бойынша жақсы бөлінеді, бұл өнімдерді біркелкі күйдіруге ықпал етеді, ең бастысы көмірден әлдеқайда арзан.
Қалдық көмірді байытудың кейбір түрлерін аглопорит қана емес, керамзит өндіру үшін де қолдануға болады. Металл емес материалдардың құнды көзі - кен өндіру өнеркәсібінің кездейсоқ өндірілген жыныстары. Қалдықтардың бұл тобын кәдеге жаратудың негізгі бағыты - бұл, ең алдымен, бетон мен ерітінділерге арналған агрегаттар, жол құрылысы материалдары, қоқыс тастары өндірісі.
Құрылыс қиыршық тас ілеспе жыныстардан темір мен басқа кендерді алу кезінде алынады. Қиыршық тас өндіруге арналған жоғары сапалы шикізат-бұл феррогинді кварциттер: мүйіз отыны, кварцит және кристалды шисттер. Темір кенін алу кезінде ілеспе жыныстардан қиыршық тас ұсақтау және елеу қондырғыларында, сондай -ақ құрғақ магниттік сепарацияда алынады.
3. Химиялық-технологиялық өндірістің және ағаш өңдеудің қалдықтарын пайдалану тәжірибесі
а) Электротермиялық фосфор өндірісінің қождарын қолдану
Өсімдік тектес ауыл шаруашылығы қалдықтары құрылыс материалдарының маңызды көзі болып табылады. Мысалы, мақтаның қалдық сабақтарының жылдық өнімі жылына шамамен 5 миллион тоннаны құрайды, ал зығыр отты 1 миллион тоннадан асады.
Ағаш қалдықтары оны жинау мен өңдеудің барлық кезеңінде пайда болады. Бұларға бұтақтар, бұтақтар, шыңдар, таңдамалар, қалқалар, үгінділер, діңгектер, тамырлар, қабығы мен қылшық ағашы жатады, олар бірге ағаштың жалпы массасының шамамен 21% құрайды. Ағашты кесілген ағашқа өңдеу кезінде шығымдылығы 65%-ға жетеді, қалғаны плиталар (14%), үгінділер (12%), шламдар мен майда (9%) түрінде қалдықтар құрайды. Ағаштан жасалған құрылыс бөлшектерін, жиһазды және басқа да бұйымдарды өндіру кезінде қалдықтар үгінділер, үгінділер және жеке ағаш кесектері түрінде болады - олар кесілген ағаш массасының 40% дейін құрайды.
Құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіру үшін ең маңыздысы - үгінділер, үгінділер мен кесек қалдықтар. Соңғылары тікелей желімделген құрылыс бұйымдарын өндіру үшін де, технологиялық фишкаларда өңдеу үшін де қолданылады, содан кейін жоңқаларды, ұсақталған кесектерді және талшықты масса. Тері қабығынан және еменнен құрылыс материалдарын алу технологиясы әзірленді - илеу сығындылары өндірісінің қалдықтары.
Фосфор қождары -бұл электр пештерінде жылу әдісімен фосфор алудың қосалқы өнімі. 1300 ... 1500 ° С температурада кальций фосфаты кокс көміртегімен және кремнеземмен әрекеттеседі, нәтижесінде фосфор мен қож балқымасы түзіледі. Қож пештерден отты сұйық күйде шығарылады және ылғалды түрде түйіршіктеледі. 1 тонна фосфор үшін 10 ... 12 тонна шлак бар. Ірі химиялық зауыттар жылына екі миллион тоннаға дейін шлак шығарады. Фосфор қождарының химиялық құрамы домна қождарының құрамына жақын.
Қожды пемза, мақта және шойын өнімдерін фосфор-қож балқымасынан алуға болады. Қожды пемза кәдімгі технология бойынша фосфор қождарының құрамын өзгертпестен алынады. Оның тығыздығы 600 ... 800 кг / м³ және шыны тәрізді ұсақ тесікті құрылымы бар. Фосфорлы қож жүн ұзын жіңішке талшықтармен және 80 ... 200 кг / м³ көлемдік тығыздығымен сипатталады. Фосфор-қож балқымаларын металлургия кәсіпорындарында қолданылатын траншея технологиясының көмегімен құйылған қиыршық тасқа өңдеуге болады.
б) Гипс пен қара қалдықтарға негізделген материалдар
Құрылыс материалдары өнеркәсібінің гипс тасына сұранысы қазіргі уақытта 40 миллион тоннадан асады. Сонымен қатар, гипс шикізатына деген қажеттілікті негізінен құрамында химия, тамақ және ағаш-химия өнеркәсібінің гипсі бар қалдықтар қанағаттандыра алады. 1980 жылы біздің елімізде құрамында кальций сульфаттары бар қалдықтар мен қосалқы өнімдердің шығымы жылына шамамен 20 миллион тоннаға жетті, оның ішінде фосфогипс-15,6 миллион тонна.
Фосфогипс -күкірт қышқылының қалдықтарын апатитті немесе фосфориттерді фосфор қышқылына немесе концентрлі фосфорлы тыңайтқыштарға өңдеу. Оның құрамында механикалық қоспасы бар 92 ... 95% гипс дигидраты 1 ... 1,5% фосфор пентоксиді және басқа қоспалардың белгілі бір мөлшері бар. Фосфогипс ылғалдылығы 20 ... 30% болатын шлам түрінде болады, құрамында еритін қоспалар көп. Тұнбаның қатты фазасы ұсақ дисперсті және 50% -дан астамы 10 микроннан кіші бөлшектерден тұрады. Үйінділерде фосфогипсті тасымалдау мен сақтау құны объектілер мен негізгі өндірістің жұмысының жалпы құнының 30% дейін құрайды.
Гемигидрат схемасы бойынша экстракция әдісімен фосфор қышқылын өндіруде қалдықтар құрамында 92 ... 95% кальций сульфаты фосфогидраты бар - беріктігі жоғары гипстің негізгі компоненті. Алайда, гемигидрат кристалдарының бетінде пассивті пленкалардың болуы бұл өнімнің арнайы технологиялық өңдеусіз байланыстырушы қасиеттерінің көрінісін айтарлықтай тежейді.
Кәдімгі технологиямен фосфогипс негізіндегі гипс байланыстырғыштардың сапасы төмен, бұл шикізатта ірі кристалдардың болуының нәтижесінде гемигидраттың жоғары кеуектілігіне байланысты фосфогипстің суға жоғары қажеттілігімен түсіндіріледі. Егер қарапайым сылақтың су қажеттілігі 50 ... 70% болса, онда фосфогипс байланыстырғыштан қосымша тазартусыз қалыпты тығыздықтағы қамыр алу үшін 120 ... 130% су қажет. Құрамындағы фосфогипс пен қоспалардың құрылыс қасиеттеріне теріс әсер етеді. Бұл әсер фосфогипс аяқталғаннан кейін және виброқабаттау арқылы өнімдер пайда болған кезде азаяды. Бұл жағдайда фосфогипс байланыстырғышының сапасы артады, дегенмен ол табиғи шикізаттан жасалған сылаққа қарағанда төмен болып қалады.
IISS-те фосфогипс негізінде 70 ... 90% α-гемигидраттан, 5 ... 20% портландцементтен және 3 ... 10% позцоландық қоспалардан тұратын суға төзімділігі жоғарылаған композициялық байланыстырушы алынды. Нақты бетінің ауданы 3000 ... 4500 см² / г байланыстырғыштың суға қажеттілігі 35 ... 45%құрайды, баптау 20 ... 30 минуттан басталады, 30 ... 60 минутта аяқталады, сығылу беріктігі 30 ... 35 МПа, жұмсарту коэффициенті 0,6 ... 0, 7. суға төзімді байланыстырушы фосфогипс, портландцемент қоспасы мен белсенді кремнеземі бар қоспалардың автоклавында гидротермиялық өңдеу арқылы алынады.
Цемент өнеркәсібінде фосфогипс клинкерді жағу үшін минерализатор ретінде қолданылады, ал цементтің күйін реттеу үшін қосымша ретінде табиғи гипстің орнына қолданылады. Шламға 3 ... 4% қосылуы клинкердің қанығу коэффициентін 0,89 ... 0,9 -дан 0,94 ... 0,96 -ға дейін пеш өнімділігін төмендетпей жоғарылатуға, біркелкі түзілу есебінен агломерация аймағында қаптаманың беріктігін арттыруға мүмкіндік береді. тұрақты жабынды және оңай ұнтақталатын клинкер алу. Фосфогипс цемент клинкерін ұнтақтау кезінде гипсті алмастыруға жарамды екендігі анықталды.
Фосфогипсті цемент өндірісінде қоспа ретінде кеңінен қолдану оны кептірілген және түйіршіктелген кезде ғана мүмкін болады. Түйіршіктелген фосфогипстің ылғалдылығы 10 ... 12%аспауы керек. Фосфогипсті түйіршіктеудің негізгі схемасының мәні - бастапқы фосфогипс шламының бір бөлігін 220 ... 250 ° С температурада еритін ангидрид күйіне дейін құрғату, содан кейін оны фосфогипстің қалған бөлігімен араластыру. Айналмалы барабанда фосфоагидрид фосфогипспен араласқанда, сусыздандырылған өнім бастапқы материалдың бос ылғалдылығынан гидратталады, нәтижесінде фосфогипс дигидратының қатты түйіршіктері пайда болады. Фосфогипсті түйіршіктеудің басқа әдісі мүмкін - пирит шлактарын қатайтатын қосумен.
Байланыстырғыштар мен олардың негізіндегі өнімдерді өндіруден басқа құрамында гипс бар қалдықтарды пайдаланудың басқа әдістері белгілі. Тәжірибе көрсеткендей, кірпіш өндірісінде шихтаға 5% дейін фосфогипсті қосу кептіру процесін күшейтіп, өнім сапасын жақсартады. Бұл фосфогипстің негізгі компоненті - кальций сульфаты дигидратының болуына байланысты сазды шикізаттың керамикалық және технологиялық қасиеттерінің жақсаруымен түсіндіріледі.
Қара қалдықтардың ішінде ең көп қолданылатыны пирит шөгінділері... Атап айтқанда, портландцемент клинкері өндірісінде олар түзеткіш қоспа ретінде қолданылады. Алайда цемент өнеркәсібінде тұтынылатын шлактар күкірт қышқылын шығаратын зауыттарда шығарылатын өнімнің аз ғана бөлігін құрайды, олар негізгі шикізат ретінде пирит пайдаланады.
Жоғары темір цементтерін өндіру технологиясы жасалды. Мұндай цементтерді өндірудің бастапқы компоненттері бор (60%) және пирит шлактары (40%). Шикі қоспаны 1220 ... 1250 ° С температурада күйдіреді. Жоғары темір цементтері шикі қоспаға 3% -ға дейін гипс қосылған кезде қалыпты күйге келтіру уақыттарымен сипатталады. Олардың қысу күші су мен ауа ылғалдылығында 28 күн. 150 және 200 сыныптарға сәйкес келеді, ал автоклавта бумен өңдеу кезінде өңдеу 2 ... 2,5 есе артады. Жоғары темір цементтері шөгпейді.
Жасанды бетон агрегаттарын өндіруде пирит шлактары қоспа ретінде де, негізгі шикізат ретінде де қызмет ете алады. Керамзит алу кезінде саздардың газ өндіру қабілетін арттыру үшін жалпы массаның 2 ... 4% мөлшерінде пирит шлактары қосылады. Бұған күкірт диоксидінің түзілуімен 700 ... 800 ° С -та шлактардағы пирит қалдықтарының ыдырауы және сазды шикізатта болатын органикалық қоспалардың әсерінен газдардың бөлінуімен темір тотықтарының тотықсыздануы ықпал етеді. Қара қосылыстар, әсіресе қышқыл түрінде, балқыма ретінде әрекет етеді, бұл балқыманың сұйылуына және оның тұтқырлығының өзгеруінің температуралық диапазонының төмендеуіне әкеледі.
Құрамында темір бар қоспалар күйдіру температурасын төмендету, сапаны жақсарту және түс сипаттамаларын жақсарту үшін керамикалық қабырға материалдарын өндіруде қолданылады. Оң нәтиже кальцинация кезінде газ тәрізді өнімдерді құрайтын сульфид пен сульфат қоспаларының ыдырауына арналған шлактарды алдын ала кальцилеу арқылы алынады, олардың болуы өнімнің механикалық беріктігін төмендетеді. Зарядқа 5 ... 10% циндер енгізу тиімді, әсіресе шикізатта ағыны аз мөлшерде және агломерациялық қуаты жеткіліксіз.
Қасбеттік плиткаларды жартылай құрғақ және сырғымалы әдістермен өндіру кезінде партияға массасы бойынша 5-тен 50% -ға дейін кальциленген шлактарды қосуға болады. Шұңқырларды қолдану балшыққа шамотты қосымша енгізбестен түсті керамикалық қасбеттік плиткаларды шығаруға мүмкіндік береді. Бұл кезде отқа төзімді және отқа төзімді балшықтан жасалған плиткалардың күйдіру температурасы 50 ... 100 ° С төмендейді.
в) Ағаш химиясынан және ағаш өңдеу қалдықтарынан алынған материалдар
Құрылыс материалдарын өндіру үшін химия өнеркәсібінің қалдықтарынан ең бағалы шикізат болып фосфордың, гипстің және әк қалдықтарының электротермиялық өндірісінің қождары саналады.
Қысқы-технологиялық өндіріс қалдықтарына тозған резеңке мен қайталама полимерлі шикізат, сонымен қатар құрылыс материалдары кәсіпорындарының бірқатар қосалқы өнімдері кіреді: цемент шаңы, асбестцемент кәсіпорындарының су тазарту құрылғыларындағы жауын-шашын, сынған әйнек пен керамика. Қалдықтар өңделген ағаштың жалпы массасының 50% дейін құрайды, олардың көпшілігі қазіргі уақытта өртеледі немесе төгіледі.
Гидролиз зауыттарының жанында орналасқан құрылыс материалдары кәсіпорындары ағаш химиясының ең үлкен қалдықтарының бірі лигнинді табысты қолдана алады. Бірқатар кірпіш зауыттарының тәжірибесі лигнинді күйіп кетудің тиімді қоспасы деп санауға мүмкіндік береді. Ол шихтаның басқа компоненттерімен жақсы араласады, оның қалыптастыру қасиеттерін бұзбайды және ағаш кесуді қиындатпайды. Оны қолданудың ең үлкен әсері сазды ылғалдың салыстырмалы түрде төмен болуымен жүзеге асады. Шикізатқа престелген лигнин кептіру кезінде жанбайды. Лигниннің жанғыш бөлігі 350 ... 400 ° С температурада толығымен буланады, оның күлділігі 4 ... 7%құрайды. Кәдімгі саз кірпіштің шартты механикалық беріктігін қамтамасыз ету үшін лигнинді оның көлемінің 20 ... 25% дейінгі мөлшерінде қалыптау шихтасына енгізу керек.
Цемент өндірісінде лигнин шикі шламды пластификатор ретінде және шикі қоспаны және цементті үгіту үшін күшейткіш ретінде қолдануға болады. Бұл жағдайда лигниннің мөлшері 0,2 ... 0,3%құрайды. Лигнин гидролизінің сұйылту әсері әк-сазды суспензиялардың тұтқырлығын жақсы төмендететін фенолдық заттардың болуымен түсіндіріледі. Ұнтақтау кезіндегі лигниннің әрекеті негізінен ұсақ материалдық фракциялардың адгезиясын төмендету және олардың тегістеу ортасына жабысуын азайту болып табылады.
Алдын ала өңделмеген ағаш үгінділері (үгінділер, үгінділер) немесе ұсақтаудан кейін (ағаш жоңқалары, ұсақталған, ағаш жүні) құрылыс материалдарына минералды және органикалық байланыстырғыштар негізінде толтырғыштар бола алады, бұл материалдар төмен тығыздық пен жылу өткізгіштікпен сипатталады. жақсы жұмыс қабілеттілігі ретінде. Ағаш толтырғыштарды минералдандырғыштармен сіңдіру және кейін минералды байланыстырғыштармен араластыру олардың негізіндегі материалдардың био тұрақтылығы мен отқа төзімділігін қамтамасыз етеді. Ағаштан жасалған материалдардың жалпы кемшіліктері-жоғары су сіңіру және салыстырмалы төмен суға төзімділік. Мақсатына сәйкес бұл материалдар жылу оқшаулағыш және құрылымдық-жылу оқшаулағыш материалдарға бөлінеді.
Ағаш агрегаттары мен минералды байланыстырғыштарға негізделген материалдар тобының негізгі өкілдері - арболит, талшықты тақта және үгінді бетон.
Арболит -минералдандырғыш ерітіндісімен алдын ала өңделген өсімдік тектес агрегаттардағы жеңіл бетон. Ол өнеркәсіптік, азаматтық және ауылшаруашылық құрылысында қабырғалар мен аралықтарды, еден плиталары мен құрылыс жабындарын, жылу оқшаулағыш және дыбыс оқшаулағыш плиталарды салуға арналған панельдер мен блоктар түрінде қолданылады. Ағаштан жасалған бетон ғимараттардың құны кірпіштен 20 ... 30% төмен. Арболит конструкциялары 75%аспайтын салыстырмалы ылғалдылықта жұмыс істей алады. Жоғары ылғалдылық кезінде бу тосқауылы қабаты қажет.
Фибролиттолтырғыш ретінде ағаш бетоннан айырмашылығы және сонымен бірге арматуралық компонентке ағаш жүні кіреді - ұзындығы 200 -ден 500 мм -ге дейін жоңқалар, ені 4 ... 7 мм. және қалыңдығы 0,25 ... 0,5 мм. Ағаш жүні коммерциялық емес қылқан жапырақты ағаштан, сирек жапырақты ағаштан алынады. ДВП тақтасы жоғары дыбыс сіңіргіштігімен, оңай өңделуімен, шегелеу қасиеттерімен, гипс қабаты мен бетонға жақсы жабысуымен сипатталады. ДВП өндірісінің технологиясы ағаш жүнін дайындауды, оны минерализатормен өңдеуді, цементпен араластыруды, тақталарды престеуді және оларды термиялық өңдеуден тұрады.
Үгінді бетон -бұл минералды байланыстырғыштар мен үгінділерге негізделген материал. Оларға құрамы мен технологиясы бойынша ксилолит, ксилоконетон және басқа да кейбір материалдар жатады.
Ксилолитмагний хлоридінің немесе сульфатының ерітіндісімен араласқан магнезиялық байланыстырғыш пен үгінділер қоспасын қатайту нәтижесінде алынған жасанды құрылыс материалы деп аталады. Ксилолит негізінен монолитті немесе құрама еден жабындарын монтаждау үшін қолданылады. Ксилолит едендерінің артықшылығы - салыстырмалы түрде төмен жылу сіңіру коэффициенті, гигиена, жеткілікті қаттылық, төмен тозу, әр түрлі түстердің болуы.
Ксилоконет -толтырғыш үгінділер мен байланыстырушы цемент немесе әк пен гипс, массасы тығыздығы 300 ... 700 кг / м3 ксилобетон және 0,4 ... 3 МПа қысу беріктігі бар жеңіл бетонның бір түрі. жылу оқшаулағыш ретінде, ал массалық тығыздығы 700 ... 1200 кг / м³ және қысымы 10 МПА дейін - конструкциялық және жылу оқшаулағыш материал ретінде.
Желімделген ағаш - ең тиімді құрылыс материалдарының бірі. Оны ламинаттауға немесе шпоннан алуға болады (фанера, ламинатталған пластмассалар); ағаш кесуден және ағаш өңдеуден (панельдер, қаңылтырлар, арқалықтар, тақталар) және аралас (ағаштан жасалған тақталар) қалдықтары. Желімделген ағаштың артықшылығы - төмен тығыздық, суға төзімділік, күрделі пішінді шағын материалды бұйымдарды, үлкен құрылымдық элементтерді алу мүмкіндігі. Желімделген конструкцияларда ағаштың анизотропиясы мен оның ақауларының әсері әлсірейді, олар сазға төзімділіктің жоғарылауымен және жанғыштығының төмендігімен сипатталады, шөгуге және майысуға ұшырамайды. Желімделген ағаш конструкциялар көбінесе болат пен темірбетон конструкцияларымен ғимараттар құрылысы кезінде уақыт пен еңбек шығындары бойынша, агрессивті ауа ортасының құрылысы кезінде қарсылық бойынша табысты бәсекелеседі. Оларды пайдалану ауылшаруашылығы мен өнеркәсіптік кәсіпорындарды, көрме және сауда павильондарын, спорт кешендерін, жиналмалы түрдегі ғимараттар мен құрылыстарды салуда тиімді.
ДСП -Бұл байланыстырғыштар - синтетикалық полимерлер араласқан туралған ағашты ыстық престеу арқылы алынған материал. Бұл материалдың артықшылықтары әр түрлі бағыттағы физикалық -механикалық қасиеттердің біртектілігі, ауыспалы ылғалдылық кезінде салыстырмалы түрде кішігірім сызықтық өзгерістер, өндірісті жоғары механикаландыру мен автоматтандыру мүмкіндігі.
Кейбір ағаш қалдықтарына негізделген құрылыс материалдарын арнайы байланыстырғыштарды қолданбай өндіруге болады. Мұндай материалдардың ағаш бөлшектері талшықтардың конвергенциясы мен тоғысуы нәтижесінде, олардың тығыздық қабілеті мен пресс массасын жоғары қысымда және температурада өңдеу кезінде пайда болатын физикалық -химиялық байланыстар нәтижесінде байланысады.
Талшықты тақталар арнайы байланыстырғыштарды қолданбай алынады.
ДВП -термиялық өңдеуден кейін целлюлозадан жасалған материал. Барлық талшықты тақтаның шамамен 90% ағаштан жасалған. Шикізат-бұл коммерциялық емес ағаш және ағаш өңдеу және ағаш өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары. Пластиналарды беріктігі мен икемділігі жоғары негізгі талшықтардан және басқа талшықты шикізаттан алуға болады.
Ағаш пластмассалар тобына мыналар кіреді: Ламинаттар-арнайы байланыстырғыштарды енгізусіз престі массаны жоғары температурада өңдеу арқылы үгінділерден шығарылатын, қысымды, лигнокарбонатты және пьезотермопластиктермен термиялық өңдеу нәтижесінде желімделген резолонды типті синтетикалық шайырмен сіңдірілген және шпоннан жасалған материал. Лигно-көмірсутекті пластмассаның технологиясы ағаш бөлшектерін дайындау, кептіру және мөлшерлеу, кілем пішіндеу және суық алдын ала престеуден тұрады. , қысымды түсірмей ыстық сығу мен салқындату. Лигно-көмірсутекті пластмассаларды қолдану аймағы талшықты тақталар мен ДСП-мен бірдей.
Пьезотермопластикаүгінділерден екі жолмен - алдын ала өңдеусіз және шикізатты гидротермиялық өңдеумен жасауға болады. Екінші әдіс бойынша, шартты үгінділер автоклавтарда 170 ... 180 ° С температурада және 0,8 ... 1 МПа қысымда 2 сағат бойы өңделеді.Гидролизденген пресс массасы ішінара кептіріледі және белгілі ылғалдылық бір мезгілде суық және ыстық сығуға ұшырайды.
Пьезо-термопластика қалыңдығы 12 мм еден плиткаларын өндіру үшін қолданылады. Шикізат қылқан жапырақты және жапырақты түрлердің үгінділері немесе қиыршық ағашы, зығыр немесе қарасора, қамыс, гидролит лигнин, одубина болуы мүмкін.
г) Құрылыс материалдарын өндіру кезінде меншікті қалдықтарды жою
Қабырғалық тасты алу үшін әктас-қабыршақты тау жыныстарын өңдейтін Қырым автономиялық республикасы кәсіпорындарының тәжірибесі тас аралау қалдықтарынан қабық-бетон блоктарын өндірудің тиімділігін көрсетеді. Блоктар көлденең металл қалыптарда құлау жақтары бар қалыпта жасалады. Қалыптың төменгі жағы қалыңдығы 12..15 мм снарядты рок ерітіндісімен жабылған, ішкі текстуралы қабат жасайды. Пішін ірі немесе ұсақ түйіршікті қабық бетонмен толтырылған. Блоктардың сыртқы бетінің текстурасын арнайы шешіммен жасауға болады. Қабық-бетон блоктары өндірістік және тұрғын үй құрылыстарының іргетасы мен қабырғаларын қалау үшін қолданылады.
Цемент өндірісінде ұсақ дисперсті минералды материалдарды өңдеу нәтижесінде шаңның едәуір мөлшері түзіледі.Цемент зауыттарында ұсталатын шаңның жалпы көлемі өндірістің жалпы көлемінің 30% дейін болуы мүмкін. Шаңның жалпы мөлшерінің 80% дейін клинкерлі пештерден газдармен шығарылады. Пештерден шығарылатын шаң - бұл дымқыл өндіріс процесінде 40 ... 70, ал құрғақ процесте мөлшері 20 микроннан аз фракциялардың 80% дейін полидисперсті ұнтақ. Минералогиялық зерттеулер шаңда 20% -ға дейін клинкер минералдары, 2 ... 14% бос кальций оксиді және 1 -ден 8% -ға дейін сілтілер бар екендігі анықталды. Шаңның негізгі бөлігі күйдірілген саз бен ыдырамаған әктас қоспасынан тұрады. Шаңның құрамы пештердің түріне, қолданылатын шикізаттың түрі мен қасиеттеріне және жинау әдісіне айтарлықтай байланысты.
Цемент зауыттарында шаңды кәдеге жаратудың негізгі бағыты - оны цемент өндіру процесінде қолдану. Шаң жинау камераларынан шыққан шаң шламмен бірге айналмалы пешке қайта оралады. Бос кальций оксидінің, сілтілер мен күкірт ангидридінің негізгі мөлшері. Шикі шламға осындай шаңның 5 ... 15% қосылуы оның коагуляциясын және сұйықтықтың төмендеуін тудырады. Шаңдағы сілтілік оксидтердің мөлшері жоғарылаған сайын клинкердің сапасы да төмендейді.
Асбестцементті қалдықтардың құрамында гидратталған цемент минералдары мен асбест көп. Жану кезінде цемент пен асбесттің гидратталған компоненттерінің сусыздануы нәтижесінде олар тұтқыр қасиетке ие болады. Оңтайлы күйдіру температурасы 600 ... 700 ° С аралығында. Бұл температуралық диапазонда гидросиликаттардың дегидратациясы аяқталады, асбест ыдырайды және гидравликалық қатаюға қабілетті бірқатар минералдар түзіледі. Белгілі белсенділігі бар байланыстырғыштарды термиялық өңделген асбестцемент қалдықтарын металлургиялық қож мен гипспен араластыру арқылы алуға болады. Қаптау тақтайшалары мен еден плиткалары асбестцемент қалдықтарынан жасалған.
Асбестцементті қалдықтар құрамындағы байланыстырғыштың тиімді түрі-су шыны. Құрғақ және ұнтақты асбестцемент қалдықтары мен тығыздығы 1,1 ... 1,15 кг / см³ сұйық шыны ерітіндісінің қоспасынан қапталатын табақшалар 40 ... 50 МПа арнайы престеу қысымында алынады. Құрғақ күйде бұл плиталардың массалық тығыздығы 1380 ... 1410 кг / м³, соңғы иілу беріктігі 6,5 ... 7 МПа, сығылу беріктігі 12 ... 16 МПа болады.
Жылу оқшаулағыш материалдарды асбестцемент қалдықтарынан жасауға болады. Пластиналар, сегменттер мен қабықшалар түріндегі бұйымдар күйдірілген және ұсақталған қалдықтардан әк, құм және үрлегіш заттарды қосу арқылы алынады. Асбестцемент қалдықтарынан байланыстырғыштарға негізделген газдалған бетонның сығылу беріктігі 1,9 ... 2,4 МПа және массалық тығыздығы 370 ... 420 кг / м³. Асбестцемент өнеркәсібінің қалдықтары жылы сылақ, асфальт мастикасы мен асфальтбетон үшін толтырғыштар, сондай-ақ соққыға беріктігі жоғары бетон үшін толтырғыштар бола алады.
Шыны қалдықтары шыны өндірісінде де, құрылыс алаңдарында және күнделікті өмірде шыны бұйымдарын қолдануда да пайда болады. Күллетті шыны өндірісінің негізгі технологиялық процесіне қайтару - оны жоюдың негізгі бағыты.
Ең тиімді жылу оқшаулағыш материалдардың бірі - көбік шыны - газ генераторлары бар әйнектің сыну ұнтағынан 800 ... 900 ° С температурада күйдіру арқылы алынады. Көбік шыныдан жасалған табақтар мен блоктардың көлемдік тығыздығы 100 ... 300 кг / м³, жылу өткізгіштігі 0,09 ... 0,1 Вт және сығылу беріктігі 0,5 ... 3 МПа.
Пластикалық саз балшықтары бар қоспада шыны сынуы керамикалық массалардың негізгі компоненті бола алады. Мұндай массадан жасалған бұйымдар жартылай құрғақ технологияны қолдана отырып жасалған, олар жоғары механикалық беріктігімен ерекшеленеді. Керамикалық массаға сынған әйнекті енгізу күйдіру температурасын төмендетеді және пештердің өнімділігін арттырады. Шыны керамикалық плиталар шарикті диірменде ұсақталған сынған әйнектің 10-дан 70% -на дейінгі топтамадан шығарылады. Массасы 5 ... 7%дейін ылғалдандырылады. Плиткалар престеледі, кептіріледі және 750 ... 1000 ° C температурада күйдіріледі.Плиткалардың су сіңіруі 6%аспайды. аязға төзімділік 50 циклден асады.
Сынған әйнекті түрлі -түсті сылақтарда сәндік материал ретінде де пайдаланады, шыны шыны қалдықтарын майлы бояуға арналған ұнтақ ретінде, абразивті зімпара жасау үшін және глазурьдің құрамдас бөлігі ретінде пайдалануға болады.
Керамикалық өндірісте қалдықтар технологиялық процестің әр түрлі кезеңдерінде пайда болады.Қажетті ұнтақталғаннан кейін қалдықтарды кептіру бастапқы зарядтың ылғалдылығын төмендету үшін қосымша ретінде қызмет етеді. Сынған саз кірпіш ұсақталғаннан кейін жалпы құрылыс жұмыстарында және бетон өндірісінде қолданылады. Ұнтақталған кірпіштің массалық тығыздығы 800 ... 900 кг / м³ құрайды, оны массалық тығыздығы 1800 ... 2000 кг / м³ бетон өндіруге қолдануға болады, яғни. Кәдімгі ауыр агрегаттарға қарағанда 20% жеңіл. Ұнтақталған кірпішті қолдану көлемі 1400 кг / м³ дейін тығыздығы бар ірі кеуекті бетон блоктарын жасау үшін тиімді. Кірпішті контейнерлеу мен кірпішті тиеу -түсіруді кешенді механикаландыру есебінен сындыру саны күрт төмендеді.
4. Әдебиеттер:
Боженов П.И. Құрылыс материалдарын өндіру үшін минералды шикізатты кешенді қолдану. - Л.-М.: Строиздат, 1963.
Гладких К.В. Қождар қалдықтар емес, құнды шикізат. - М.: Строиздат, 1966.
Попов Л.Н. Өндіріс қалдықтарынан құрылыс материалдары. - М.: Білім, 1978.
Баженов Ю.М., Шубенкин П.Ф., Дворкин Л.И. Өндірістік қалдықтарды құрылыс материалдарын өндіруде қолдану. - М.: Строиздат, 1986 ж.
Дворкин Л.И., Пашков И.А. Өндіріс қалдықтарынан құрылыс материалдары. - Қ.: Высча мектебі, 1989 ж.
Репетиторлық
Тақырыпты зерттеуге көмек керек пе?
Біздің сарапшылар сізді қызықтыратын тақырыптар бойынша кеңес береді немесе репетиторлық қызмет көрсетеді.
Өтініш жіберіңізконсультация алу мүмкіндігі туралы білу үшін дәл қазір тақырыпты көрсете отырып.
Соңғы жылдары ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар қоршаған ортаға зиян келтірді деп жиі айыпталуда. Шамасы, сондықтан қазір жаппай өндіріс планетаның экологиялық жағдайына жеңілдіктермен біріктірілген бизнес -идеялар көбейе бастады. Осы бизнес -идеялардың бірін басқа өнеркәсіп қалдықтарынан, немесе қарапайым сөзбен айтқанда, қалдықтардан құрылыс материалдарын өндіру деп атауға болады.
Ұқсас құрылыс материалдары - кірпіш пен қайта өңделген материалдардан жасалған блоктардың өндірісінің бар түрлерінің бірін қарастырайық.
Кірпіш жасау үшін «қоқысты» қалай қолдануға болады
Мен бірден атап өткім келеді, әр түрлі өнеркәсіптік өндіріс қалдықтарынан кірпіш пен блоктар өндірісінің барлық мысалдары стартаптар деңгейінде. Бірақ мұның бәрі перспективалы жобалардан басқа, олардың әрқайсысы жоғары табысты бизнеске айналуы мүмкін.
Мен бірден мұндай бизнестің болашағы зор екенін қарастырғым келеді:
Шикізат арзан. Сіздің өніміңізді өндіру үшін шикізатқа айналатын нәрсені басқа өндірушілер өз ресурстарын жұмсай отырып, кәдеге жаратуды қажет ететін қалдықтар деп санайды. Мұндай кәсіпкерлерге немесе муниципалды ұйымдарға қоқыс тастау қызметін ұсыныңыз, сонда сіз өзіңізді арзан шикізатпен қамтамасыз етесіз.
Тендерді ұтып алу мүмкіндігі. Егер сізге кәсіп ашу үшін тендерге қатысу қажет болса, онда сіз өз өндірісіңізбен аймақтың экологиялық жағдайын жақсартып, нарықты қолжетімді құрылыс материалдарымен қамтамасыз ететін боласыз.
Кең мақсатты аудитория. Сіз шығаратын құрылыс материалдары төмен қабатты құрылысқа, кәріз жүйесін құруға, шеберханалар мен өндірістік қондырғыларды салуға және т.б. Сұраныс қол жетімді бағамен қамтамасыз етіледі, бұл дәстүрлі құрылыс материалдарымен салыстырғанда 10-15% төмен.
Болашағы зор. Енді олардың іс жүзінде қалай жүзеге асырылып жатқанын қарастырайық.
Қайта өңделген қалдықтардан кірпіш өндірудің мысалдары
Енді кірпіш өндіру үшін қалдықтарды пайдаланудың бірнеше нұсқасын қарастырайық:
Қазандық күл кірпіш
Бұл технология Массачусетс университетінде жасалды, сәтті болды және қазір Үндістанның Музаффарнагар қаласында құрылыс жұмыстарына енгізілуде. Қазандықтың күлі (70%) шикізат ретінде пайдаланылады, оған саз бен әк қосылады. Бұған дейін қазандықтың күлі жерге көмілген. Ал енді одан жайлы тұрғын үй салуға болады.
Қалдық блоктарды салу
Келесі мысал - кірпіш емес, қабырға блоктарын жасау. Өндіріс Владивостокта ұйымдастырылды, онда құрылыс пен өндірістік қалдықтардан құрылыс материалдарын шығаратын зауыт құрылды. Бұл қалдықтардың бәрі ұсақтағышқа беріледі, ұсақталады, біртекті массаға айналады, содан кейін олардан ғимараттар салу үшін блоктар түзіледі.
Қағаз кірпіш.
Соңғы мысал әлі де дамуда. Қағаз қалдықтары мен балшықтан масса түзіледі, одан кірпіш пайда болады, содан кейін пешке жағылады. Технология Джаен университетінде жасалды, және олардың зерттеушілерінің есептері бойынша бұл материалды энергияны үнемдейтін төмен қабатты сенімді үйлер құру үшін пайдалануға болады. Рас, мұндай кірпіштер дәстүрліге қарағанда төмен беріктікке ие, бұл болашақ ғимараттың қабырғаларын нығайтуда қосымша шешімдерді қажет етеді.
Қоқыстардан кірпіш жасаудың бизнес -идеясы - бұл зерттеушілік батылдықты, техникалық сауаттылық пен кәсіпкерлік данышпандылықты қажет ететін сала. Бірақ егер сіз осындай жобаны жүзеге асыра алсаңыз, онда сіз дамушы нарықта басымдыққа ие бола аласыз. Ал егер сіз құрылыс материалдарының толық дамыған өндірісін қаласаңыз, онда көбік бетонды блоктар мен басқа да дәстүрлі қабырға материалдарын жасауды бастаған жөн.
Владивосток Ресейдегі өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтардан бетон бұйымдарын шығаруды бастаған бірінші қала болды. Кәсіпорын тәулігіне 48 тонна пластмасса бұйымдарын, тамақ қалдықтарын, тоқыма бұйымдарын, сынған кірпіш пен бетон шығаруды бастайды. Зауыт жыл сайын қарапайым тұрмыстық қалдықтардан қайта өңделетін 5 миллион тоннаға дейін блок шығарады.
Владивостокта қалдықтарды құрылыс материалдары - бетон бұйымдарына тазартатын Ресейдегі бірінші зауыт жұмыс істей бастады. Аз қабатты үйлерді салуға арналған алғашқы блоктар қазірдің өзінде жасалып, конвейерден шығып кетті.
Бұл Ресейдегі алғашқы зауыт, оның өнімдері ішінара құрылыс пен тұрмыстық қалдықтардан тұрады және ол Русский аралындағы қатты қалдықтарды өңдеуге арналған кешенге орнатылды. Құрылыс материалдарын өндірудің жаңа технологиясын енгізу полигондағы қоқыс шығару көлемін едәуір азайтуға, қаланы абаттандыру үшін қажетті құрылыс материалдарының құнын төмендетуге мүмкіндік береді - брусчаткалар, плиткалар, дауыл науалары, төмен деңгейлі блоктар. құрылыстың жоғарылауы.
Өндіріске қажетті жабдықты қала әкімдігі сатып алды. Құрылыс блоктарын өндіруге арналған қалыптау желісі (400х200х200 см) енді орнатылды, бірақ өндіріс үшін кез келген басқа қалыптарды қосуға болады: брусчаткалар, дауыл науалары, плиткалар, плиткалар, бордюрлер және т.б.
Бұл зауыттың Ресейде аналогы жоқ. Мұнда американдық технология бойынша бетон блоктар, нөсерлік дренаждар, қалдықтардан брусчатка өндірісі. Зауыт жылына 4-5 миллион тонна блок шығарады. Бұл зауыт өнімдерінің бағасы бәсекеге қабілетті бағадан 10-15% төмен болады.
Зауыт салу идеясы шенеуніктерден қалдықтарды қайта өңдеу мәселесі туындаған кезде пайда болды.
Жабдық бірнеше жыл бұрын сатып алынған. Русский аралында, кешен аумағында барлық жабдықтар орналастырылған ангар бар (яғни олар үй -жайларды салуға кетуден аулақ болды), сонымен қатар логистика жақсы дамыған: қажеті жоқ аралда пайда болған қалдықтарды материкке экспорттау үшін және құрылыс қалдықтарын материктен әкелуге болады. Құрылыс материалдарын өндіру үшін кәдімгі тұрмыстық қалдықтар (ресейлік қағаз, пластмасса, тамақ қалдықтары, тоқыма және басқалар) бүкіл ресейлік жіктеуішке сәйкес төртінші қауіптілік класына жатады. Бұдан басқа, құрылыс қалдықтарын қолдануға болады: сынған кірпіш, бетон және т.б.
Құрылыс материалдары өндірісінде қалдықтардың 50% дейін қолданылады. Қалдықтарды химиялық өңдеу өнімнің одан әрі ылғалға төзімді, аязға төзімді және цементпен жақсы корреляциялануына мүмкіндік береді.
Қалдықтардан өндіру табиғат үшін қауіпсіз, сарапшылар сенімді.
Бұл өркениетті елдерде қалдықтарды залалсыздандыру мен қайта өңдеудің дәлелденген және дәлелденген технологиясы, ол өңделгеннен кейін құрылыс материалдарының ингредиенттерінің біріне айналады. Қоқыс конвейерге беріледі, содан кейін ұсақтауышқа түседі, ол оны ұсақ бөлшекке айналдырады. Содан кейін ол біртекті массаға араласады және келесі ыдыста қоқысты толық залалсыздандыратын химиялық компоненттермен араласады. Өңдеуден кейін бұл консистенция құрылыс материалдарына толтырғыш ретінде түседі, құм мен цементпен араласады және блоктарды шығаратын қондырғыға беріледі. Владивосток қаласының мэрінің арқасында мұндай зауыт Владивостокта пайда болды - бұл біздің еліміз үшін бірінші және әзірге бірегей тәжірибе. Технология жыл сайын көгалдандыру үшін қолданылатын материалдардың құнын төмендетуге және басқа қажеттіліктерге қаражат бөлуге мүмкіндік береді.
ЭКСПЕРТТІК ПІКІР
Владивосток қалалық әкімдігінің экологиялық қызметті ұйымдастыру бөлімінің бастығы, SmartNews
Технологияның бірегейлігі - бұл қондырғыда іс жүзінде өндірістік ағынды сулар жоқ, өйткені сумен жабдықтау жүйесі жабық, шығарындыларды тазарту үшін қондырғылар орнатылған, бірақ басқа технологиялармен салыстырғанда шығарындылар шамалы. Жұмыс кезінде пайда болатын қалдықтар, машиналар мен механизмдердің жұмысымен байланысты кез келген басқа өндіріс сияқты тән. Шамамен санитарлық қорғау аймағы - 300 метр (құрылыс материалдарын өндіруге арналған норма).
1Мақалада өндірістік қалдықтарды қалыптастыру мен жоюдың өзекті мәселесі көрсетілген. Ағаш өңдеу қалдықтары мен минералды байланыстырғыштарға негізделген композиттік материалдардың зерттеу нәтижелеріне талдау жүргізілді. Ағаш-цементті композиттердің құрылымын қалыптастыру процестері, олардың қасиеттері мен қолдану аймақтары туралы негізгі ақпарат берілген. Ағаш-цемент композиттерін тиімді құрылыс материалдары ретінде кеңінен қолданудың негізгі мәселелері тұжырымдалған. Құрылыстық композициялық материалдар өндірісінде қолдануға жарамды металлургиялық өндіріс қалдықтарының номенклатурасы туралы ақпарат ұсынылған. Металлургия өндірісінің қалдықтары негізінде қатаю жүйелерін алу саласындағы заманауи зерттеулердің нәтижелері де ұсынылған. Металлургиялық өндіріс қалдықтарын пайдалана отырып, үгінділер мен аралас байланыстырғыштар негізінде тиімді композициялық материалдарды алу саласындағы зерттеу бағыты ұсынылды.
үгінді бетон
минералдандырғыш
құрылымның қалыптасуы
микросилица
түрлендіргіш қож
тұтқыр араласқан
1. Асау А.Н. Ресейдегі аз қабатты тұрғын үй құрылысының теориясы мен практикасы / А.Н. Асауыл, Ю.Н. Казаков, Н.И. Пасяда, И.В. Денисов / ред. Экономика ғылымдарының докторы, проф. А.Н. Асауыл. - СПб.: «Гуманистика», 2005. - 563б.
2. Гончарова М.А. Шыңдау жүйелері мен конвертер шлактарына негізделген құрылыс композиттері / М.А. Гончарова. - Воронеж: Воронеж. мемлекет сәулетші-құрылысшылар un-t, 2012 .-- 135 б.
3. Дворкин Л.И. Өндіріс қалдықтарынан құрылыс материалдары / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. - Ростов н / а: Феникс, 2007 .-- 368 б.
4. Ефремова О.В., Каптюшина А.Г., Грызлов В.С., Свиридов Б.Д. Өзгертілген ағаш пен қож композициясы // Құрылыс материалдары. - 2010. - No2. - С. 66–68.
5. Коротаев Е.И. Ағаш қалдықтарынан құрылыс материалдарын өндіру / Е.И. Коротаев пен В.И. Симонов. - М.: Лесная промышленность, 1972 .-- 144 б.
6. Мельникова Л.В. Ағаштан жасалған композициялық материалдар технологиясы: арнайы студенттерге арналған оқулық. «Ағаш өңдеу технологиясы». - 2 -ші басылым, Аян. Идоп. - М.: МГУЛ, 2004 .-- 234 б.
7. Наназашвили И.Х. Ағаш-цемент құрамынан жасалған құрылыс материалдары. - Л.: Стройиздат, 1990 .-- 415 б.
8. Овчаренков Е.А. Құрылыс индустриясының өндірістік қалдықтарын пайдалану мүмкіндігі // Аймақтық сәулет және құрылыс. - 2011. - No1. - С. 17–22.
9. Осипович Л.М. Ағаш бетонның «цемент тас - ағаш» жанасу аймағын зерттеу // Известия вузов. Құрылыс. - 2007. - No2. - С. 28-33.
10. Цепаев В.А. Ағаш агрегаттардағы жеңіл конструкциялық бетон / В.А. Цепаев, А.К. Яворский, Ф.И. Хадонов. - Орджоникидзе: Ир, 1990 .-- 134 б.
11. Цепаев В.А. Гипс β-модификациясы бойынша құрылымдық үгінді бетон. Күш, деформация, беріктік // Известия вузов. Құрылыс. - 2005. - No9. - С. 17–21.
12. Цепаев В.А., Панюжев Е.М. Төменгі дәрежелі гипс байланыстырғыштағы үгінді бетонның құрамы мен беріктігі // Құрылыс материалдары. - 2003. - No2. - С. 55–58.
13. Цепаев В.А., Панюжев Е.М. Гипс талшықты бетонның ылғалдылығының жылжымалы деформациялардың дамуына әсерін зерттеу.Известия вузов. Құрылыс. - 2004. - No12. - С. 86-90.
Ел экономикасының қазіргі жағдайы әр түрлі энергия ресурстарының, оның ішінде электр энергиясы мен көлік шығындарының біртіндеп өсуін анықтайды. Тұрғын үйлердің құрылысы бұл экономикалық процестерден тыс қалмайды. Қазіргі жағдайда зерттеулердің басым бағыттары тек тұрғын үйдің құны ғана емес, сонымен қатар оның бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде пайдалану құны болып табылады. Бүгінде тұрғын үйлерді энергия тиімді пайдалану мәселелері бірінші кезекке шығады. Осыған байланысты жаңа конструкторлық шешімдер, сонымен қатар құрылыс материалдары мен конструкцияларын өндірудің заманауи технологиялары қажет. Жаңа материалдармен қатар әр түрлі материалдарға, соның ішінде ағаш, металл және бетонға негізделген жаңа құрылыс жүйелерін жасау қажет.
Мәселенің өзектілігі
Қазіргі уақытта әр түрлі салалардағы кәсіпорындар қалдықтардың және олармен байланысты өнімдердің жеткілікті көлемін шығарады. Бұл өндірістік қалдықтарды кәдеге жарату мен сақтауда белгілі бір қиындықтар туғызып қана қоймайды, сонымен қатар күрделі экологиялық проблеманы туғызады. Өндірістік қалдықтардың бір бөлігін пайдаланудың ұтымды әдістерінің бірі - оны құрылыс саласында шикізат ретінде пайдалану. Өндірістік қалдықтарды пайдалану өнеркәсіпті жиі дайын шикізаттың бай көзімен қамтамасыз етеді. Бұл тәсіл шикізатты өндіретін және өңдейтін кәсіпорындардың құрылысына қарастырылған күрделі салымдарды үнемдеуге мүмкіндік береді және олардың рентабельділік деңгейінің жоғарылауына ықпал етеді. Құрылыс индустриясында әртүрлі құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіруде қосалқы өнімдерді қолданудың оң тәжірибесі бар. Бірақ, соған қарамастан, қайталама өнеркәсіптік өнімдерді қолдану баяу дамуда, бұл қалдықтардың жиналуына әкеледі.
Екінші реттік өнеркәсіп өнімдерінің кең тараған түрлерінің бірі - ағаш өңдеу қалдықтары. Өңделген ағаштың жартысына жуығы қалдықтар, олардың көпшілігі тиімсіз түрде жойылады. Сонымен қатар, біздің елімізде ағаш өңдеу қалдықтарын құрылыс материалдарын өндіруде қолдану бойынша айтарлықтай тәжірибеміз бар. Алдын ала өңдеусіз үгінділер мен үгінділер сияқты қалдықтар минералды байланыстырғыштарға негізделген құрылыс материалдарында агрегат бола алады. Соңғы жылдары жүргізілген зерттеулер композицияны таңдауға, әр түрлі қасиеттер спектрін зерттеуге және минералды байланыстырғыштар мен ағаш өңдеу қалдықтарына негізделген тиімді композиттерді шығару технологиясын жетілдіруге деген қызығушылықты көрсетеді.
Зерттеудегі соңғы деңгей
Химиялық заттар мен физикалық факторлардың әсерінен ағаш целлюлозасының химиялық құрамы өзгереді, ағаш әр түрлі құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіруге қажетті жаңа қасиеттерге ие болады. Ағаш бетон өндірісінің технологиясы ағашта физикалық, механикалық және химиялық факторлардың әсерінен болатын күрделі физика -химиялық процестерге негізделген. Ағаш агрегаттары мен минералды байланыстырғыштар үшін ең кең таралған материалдардың бірі - үгінді бетон, талшықты тақта, ағаш бетон. Бұл материалдарды қолдану саласы ағаштың физико -химиялық сипатымен шектеледі: анизотропия, гигроскопия, кептірудің біркелкі емес шөгуі, био тұрақтылығы мен жанғыштығы төмен. Бұл материалдардың ішінде үгінді бетон ерекше қызығушылық тудырады. Үгінді бетон - бұл органикалық (үгінділер) және минералды (құмды) агрегаттар, байланыстырушы (цемент, әк, гипс) мен минералдандырғыштарды қамтитын жеңіл бетон түрі. Ағаш қалдықтарынан толтырғыштары бар жеңіл бетон өндірісінде тек қана қалдықтарға тән қасиеттер маңызды болады. Үгінділердің ағаш толтырғыштардың басқа түрлерінен артықшылығы бар. Үгінділердің біртекті түйіршікті құрылымы олардың жақсы өтімділігін қамтамасыз етеді, бұл олардың үгінділерінің өнімдерін престеу кезінде үлкен маңызға ие. Үгінділер, пайда болу көзіне қарай, екі негізгі категорияға бөлінеді: ағаш кесу орындарында бөренелерді бойлық аралау нәтижесінде алынған үгінділер және дөңгелек араларда ағаш өңдеуден алынған үгінділер. Үгінділердің бірінші түрі текшеге жақын пішінге ие, өлшемдері 7 × 7 мм -ден ең кіші ағаш шаңына дейін. Дөңгелек аралармен жасалған үгінділер талшықты құрылымға ие және ағаш кесетін ағаш үгінділеріне қарағанда көлемі жағынан әлдеқайда кіші. Үгінділер тесік диаметрі 2 мм болатын електен толығымен өтеді және негізгі фракциясы 1-2 мм. Үгінді бетон дайындау үшін бөлшектерінің көлемі 1-5 мм шайырға бай еленген қылқан жапырақты үгінділерді қолдану ұсынылады. Үгінді бетон дайындау үшін көп жағдайда дәстүрлі байланыстырғыштар қолданылады: портландцемент, тез қататын портландцемент, сульфатқа төзімді цемент, суға қажеттілігі төмен байланыстырушы. Сонымен қатар, цемент пастасының қатаюына ағаш құрамындағы заттар теріс әсер етеді: гемицеллюлоза, крахмал, экстрактивті заттар. Бұл цемент пастасы сілтілі орта бола отырып, сілті арқылы гидролизденетін және қантқа айналатын, суда еритін және ұсақталған ағаш қалдықтарынан бетонның қатаюына теріс әсер ететін гемицеллюлозаларға әсер етеді. Қыс мезгілінде крахмал қант пен майға айналады (пальметин мен стеарин майларының қоспасы). Майлар ағаш бөлшектерінің бетінде жұқа қабықшалар түзеді, бұл олардың цемент пастасына жабысуына жол бермейді. Қату процестеріне ең жағымсыз әсерді суда еритін қант құрайды, олар ағаш жасушаларының қабырғалары арқылы оңай таралады. Әр түрлі ағаштардағы суда еритін қанттардың әр түрлі болуы цемент-үгінділер қоспасының қою уақытына әр түрлі әсер етеді. Экстрактивті заттар цемент пастасына қантқа қарағанда әлдеқайда аз бөлінеді және олардың қату процестеріне әсері қантты заттардың әсерінен аз дәрежеде көрінеді. Қантты заттардың түсу қарқындылығы төмендейді, өйткені цемент пастасы қатып қалу процесінің соңында толығымен тоқтайды. Сілтілік ортаның болуы цементтің қатаюының алғы шарты болып табылады, ал бетонда ағаштың болуы рН мәнін төмендетеді.
Судың сіңуін азайту, ыдырау мүмкіндігін азайту, бетонға зиянды гумин қышқылдарының түзілуі және органикалық және бейорганикалық компоненттер арасындағы байланысты жақсарту үшін үгінділерді алдын ала өңдеу (минерализация) қолданылады. Үгінділерді минерализациялаудың бір әдісі - оларды әк сүтімен қанықтыру, содан кейін оларды су шыны ерітіндісіне батыру арқылы кептіру. Үгінділердің белгілі әдісі сілтілік гидролиз арқылы 1,5-2 сағат ішінде өзгертіледі. Модификация процесі байланыс аймағының ұлғаюына, үгінділердің бейорганикалық байланыстырғышпен жабысуының жоғарылауына және нәтижесінде материалдың беріктігінің артуына әкеледі.
Үгінді бетонның құрамын таңдау үшін формуланы қолдануға болады
мұндағы R28 - үгінді бетонның текше беріктігі 28 күн, МПа; P / O - құм мен үгінділердің массалық қатынасы; Rts - цементтің белсенділігі; С - сәйкесінше 1 м3 тығыздалған үгінді бетонға цемент мөлшері.
Зерттеудің болашағы зор саласы
Әдебиеттерде үгінділерге негізделген материалдарды алу және ұсақ ұнтақталған түйіршіктелген домна пешінің қожы мен портландцементтен тұратын композиттік байланыстырушы мысалдар келтірілген. Қазіргі уақытта металлургия өнеркәсібінің қалдықтарын композиттік байланыстырғыштар алу үшін шикізат ретінде қолдану тәжірибесі бар. Металлургия қалдықтарын кешенді өңдеу мәселесі толық шешілмегендіктен, қара металлургия қождарын кәдеге жаратудың жалпы көлемі шамамен 60%құрайды, домна қождары біршама жақсы өңделеді - шамамен 80%.
Соңғы жылдардағы зерттеулер көрсеткендей, құрамына, реактивтілігіне және әсер ету механизміне байланысты металлургиялық қалдықтардың кейбір түрлері цемент жүйелерінде қолданыла алады. Конвертер мен домна қождары, микросилиді және т.б. сияқты қалдықтар цементтің бір бөлігін немесе конструкциясын және техникалық қасиеттерін жақсартатын немесе цемент жүйелеріне ерекше қасиеттер беретін толтырғыштарды қосатын алмастырғыштар болуы мүмкін. Минералды белсенді толтырғыштар қолданылған жағдайда, соңғысы байланыстырғышқа қарағанда жұқа микронизациялануы тиіс. Бұл қышқыл күлдің, басқа да көптеген тау жыныстары мен минералдардың химиялық белсенділігінің көрінісінің критерийі болып табылатын бос бет энергиясын анықтайтын дисперсия. Дисперсия кезінде микробөлшектердің химиялық потенциалы артады, олардың химиялық белсенділігі едәуір артады, өйткені біріншіден, белсенді орталықтардың жалпы саны, валенттік бос орындар мен ақаулар көбейеді; екіншіден, әрең еритін минералды жыныстардың ерігіштігі артады. Заманауи зерттеулерде көптеген авторлар цемент-су жүйелерінде минералды толтырғыштардың дисперсиясының әсері фазалық интерфейстегі ішкі күштердің көрінісінен, беттік энергияның артық болуына байланысты бөлшектераралық және агрегаттар арасындағы өзара әрекеттесуге байланысты екенін атап өтеді. Цемент жүйелерінің құрамына микро толтырғыштар енгізілгенде, цемент тасының жанасу аймағында кристалдану орталығына айналатын ең жақсы түйіршіктер (коллоидты өлшемдер) әр түрлі байланыстырғыштардың беріктігін арттырады. Бетондағы минералды толтырғыштың құрамын оңтайландыру цементтің түйіраралық кеңістігін толтырғышпен оңтайлы қанықтырумен сипатталады. Бұл жағдайда бөлшектердің ең тығыз қапталуына қол жеткізуге болады, егер бөлшектердің өлшемі, толтырғыш цемент бөлшектерінен әлдеқайда аз болса. Толтырғыш пен цемент бөлшектерінің өлшемдері шамамен бірдей диапазонда болған жағдайда, цементтің толтырғышпен максималды қанықтылығы толтырғыш бөлшектері арасында байланыс түзусіз жүреді. Егер толтырғыш мөлшері оңтайлы мөлшерден жоғары болса, онда бұл цемент бөлшектерінің арасындағы тікелей байланыстың бұзылуына және ақырында цемент тас пен бетонның беріктігінің төмендеуіне әкеледі. Конвертерлік қождар негізінде шлакты механохимиялық активтендіру әдісімен қалыптау мен қатаюдың ұтымды технологиялық параметрлерімен байланыстырғыштар алынды. Эксперименттердің нәтижелері бойынша сонымен қатар конвертерлік шлак - портландцемент жүйесі құрылымдық сипаттамалары бойынша да, механикалық қасиеттер тұрғысынан да ең тиімді екендігі анықталды.
Қорытынды
Жергілікті шикізатқа негізделген ағаш пен минералды байланыстырғыштарға негізделген композитті шикізаттың шексіз дерлік қайнар көздерімен бірге қолданудың тиімділігі олардың өндірісінің дамуын жаңа прогрессивті дамудың перспективалы бағыттарының бірі ретінде қарастыруға құқық береді. құрылыс материалдары. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, ол пайда болады
металлургия өнеркәсібінің әр түрлі қалдықтарын пайдалана отырып, композицияны жобалауға және үгінді бетонның қасиеттерін зерттеуге болады. Мұндай жеңіл бетондар қазіргі аналогтармен, сонымен қатар қазіргі уақытта негізгі пайдалану қасиеттері тұрғысынан кеңінен қолданылатын құрылымдық және жылу оқшаулағыш материалдармен бәсекелесе алады.
Библиографиялық анықтама
Борков П.В., Мелконян В.Г. Ағаш өңдеу мен металлургия өнеркәсібінің қалдықтарына негізделген тиімді құрылыс материалдары // Іргелі зерттеулер. - 2014. - No 3-1. - С. 18-21;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33577 (кіру күні: 20.04.2019). Назарларыңызға «Жаратылыстану ғылымдары академиясы» шығаратын журналдарды ұсынамыз.
Жүктелуде ...
