Тема 16: Використання відходів та супутніх продуктів, як сировини для виготовлення будівельних матеріалів.

1. Дати оцінку ефективності застосування вторинних сировинних ресурсів для виробництва будівельних матеріалів і вирішення проблем екології.

Вторинні ресурси – матеріали та вироби, які після первинного використання можуть застосовуватися повторно у виробництві як вихідна сировина або виріб. Вторинні ресурси є джерелом додаткових матеріально-технічних ресурсів. Завдяки їх використанню знижується собівартість і питомі капітальні вкладення, прискорюються темпи економічного зростання. Основними джерелами вторинних матеріальних ресурсів служать відходи виробництва і споживання продукції. При видобуванні, обробці і переробці гірських порід у кар’єрах та каменеобробних заводах утворюється багато відходів, кількість яких може сягати до 80% від об’єму порід, що розробляються. З економічної та екологічної точок зору доцільно використовувати ці відходи для виготовлення інших будівельних матеріалів та виробів. Найчастіше – це декоративний щебінь і пісок, штучні блоки та декоративні плити.

2. Дати оцінку складу та агрегатному стану вторинних сировинних продуктів, що застосовуються для виробництва будівельних матеріалів. Навести конкретні приклади.

Декоративний щебінь та пісок – переважно сировинний облицювальний високо декоративний фракційований (розподілений на зерна певних розмірів) матеріал, який одержують із відходів каменевидобування (неконденційних блоків – брил) або з відходів каменеобробки (обємногооболу, «кірок», недопилів тощо), для цього відходи різних за походженням гірських порід піддають подрібненню, грохоченню (сортуванню) тат збагаченню. Подрібнення і грохочення відбувається у декілька стадій (зазвичай 3-4), при остаточному грохоченні подрібнений матеріал розподіляють на окремі фракції: пісок – на дві (до 2,5мм та від 2,5 до 5,0мм), а щебінь – на три (5…10, 10…20, 20…40мм). Збагачення проводять промиванням водою у спеціальних мийках.

Міцність при стиску гірських порід, з відходів яких виготовляють декоративний щебінь та пісок повинна бути не меншою 80, 40 та 30МПа, відповідно до вивержених, осадових та метаморфічних порід.

Готовий щебінь повинен мати марку за морозостійкістю не менше F15. обмежується також наявність у щебені пластинчатих та голчастих зерен (до 35% за масою), слабких зерен з R <20 МПа (до 5%). Крім того у щебні і піску обмежується вміст пилуватих домішок (від 1 до 5% за масою).

Декоративний щебінь та пісок використовують для оздоблення лицьових поверхонь бетонних та залізобетонних елементів будівель, виготовлення штучних блоків декоративних плит. Якщо матеріал використовують для влаштування сходів та покриття підлог, то обмежується показник стирання вихідної породи (від 0,5 до2,2 г/см залежно від інтенсивності руху).

3. Навести приклади використання для виробництва будівельних матеріалів таких відходів: золи та шлаку від спалювання вугілля, металургійних шлаків, фосфогіпсу.

Зола вугільна - мінеральна речовина, що залишається після спалювання вугілля при температурі біля 800 О С при доступі повітря. Основні компоненти З.в. -оксиди кремнію, алюмінію, заліза, кальцію, магнію, натрію, калію. Вторинне значення мають оксиди титану, фосфору, марганцю. За складом золи поділяються на кременисті (вміст 5ІО2 40-70%), глиноземні (АІ2ОЗ 30-45%), залізисті ( Ре2ОЗ 20%), вапнисті (СаО 20-40%). Основні компоненти золи вугілля: АІ2ОЗ, 5ЇО2, Ре2ОЗ, СаО. У промисловості будівельних матеріалів зола використовується для виробництва деяких видів бетону.

Шлак — металургійний розплав, що зазвичай покриває поверхню рідкого металу при металургійних процесах — плавці сировини, обробці розплавлених проміжних продуктів і рафінуванні металів. Є сплавом оксидів змінного складу; головні компоненти шлаку — кислотний оксид 5І02 і основні оксиди СаО, РеО, М§О, а також нейтральні АІ203 і (рідше) 2пО. рідкісні та розсіяні елементи, наприклад германій, галій і уран. Застосування: гранульований шлак, вживаний у виробництві цементу і шлакоблоків; пемза — легкий заповнювач бетонів;щебінь; литі вироби (петрургія); шлакова вата.

Фосфогіпс - Побічний продукт промислового виробництва, в основному містить двуводний гіпс. Фосфогіпс - цінна сировина для отримання будівельного гіпсу.

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.