2379

УДК 504.062:625.7/.8

В.В. Гурьянова, П.А. Петухов

ОРЕГЕНЕРАЦИИ ОТХОДОВ ЦЕМЕНТОБЕТОНА

ВСТРОИТЕЛЬСТВЕ

Рассмотрены некоторые вопросы регенерации цементобетона в строительстве. Делается вывод о том, что регенерация цементобетонных строительных отходов дает: экономический эффект – снижение расходов на содержание свалок; экологический эффект – уменьшение количества новых свалок строительных отходов. Но самое главное – огромный потенциал дальнейшего улучшения экологичности окружающей среды за счёт регенерации.

Ключевые слова: цементобетон, регенерация, отходы от строительства, вторичныйзаполнитель, дробилки, экономическийэффект, экологическийэффект.

V. Gurianova, P. Petukhov

ABOUT REGENERATION

OF WASTE CEMENT-CONERETE IN BUILDING

The article discusses some of the issues in the construction of cement concrete regeneration. It is concluded that that the regeneration of cement concrete construction waste has the following advantages: the economic effect – reducing the cost of the landfill; environmental effect – building production will reduce the amount of new construction waste landfills. But the most important thing – it is a huge potential for further improving ecological environment at the expense of regeneration.

Keyword: cement concrete, regeneration, waste from construction, secondary aggregate, crushers, economic effect, environmental effects

В настоящее время Россия является страной с динамически развивающейся экономикой. Многие страны, относящиеся к развивающимся, ради достижения быстрых темпов индустриализации, при которых научно-технический прогресс не достигает должного качественного уровня, зачастую забывают о необходимости оберегать природу и заботиться об экологии планеты. Хотя в Конституции Российской Федерации [1] чётко прописано, что «каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять приро-

71

ду и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации», встречается немало случаев, когда данное утверждение нарушается, а порой и вовсе игнорируется.

Поэтому в нашей стране необходимо постоянно совершенствовать механизмы соблюдения экологической безопасности в строительной отрасли и предлагать и внедрять новые эффективные решения по защите окружающей среды.

Об этом говорится в Федеральном законе Российской Федерации «Об отходах производства и потребления» [2].

Статья 3. Основными принципами государственной политики в области обращения с отходами являются:

охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей природной среды и сохранение биологического разнообразия;

научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития общества;

использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий;

комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;

использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот;

доступ в соответствии с законодательством Российской Федерации к информации в области обращения с отходами;

участие в международном сотрудничестве Российской Федерации в области обращения с отходами.

Переработка и использование строительных отходов является важным фактором в возможной экономии энергетических и материальных ресурсов, а следовательно, серьёзным вкладом в мероприятия по защите окружающей среды.

Во время сноса аварийного жилья, при разборке различных зданий, сооружений и строительных элементов образуется большое количество бетонного лома. С подобными отходами в настоящее время поступают следующими способами:

72

–регенерация цементобетона и железобетона с выделением из него заполнителей (в первую очередь вторичного щебня) и металлических элементов (арматура и т.п.);

–захоронение на полигонах строительных отходов. Регенерация бетонных конструкций может производиться рез-

кой, ударными методами, дроблением и раскалыванием. Из средств разрушения резкой применяют оборудование для плазменной резки, алмазные круги и др.; ударными методами – пневматические и гидравлические молоты, дроблением – дробилки, бетоноломы с перемещаемыми изогнутыми или прямыми зубьями, монтируемыми вместо ковша на экскаваторе, раскалыванием – гидравлические клинья. Металлические элементы из бетона чаще всего извлекают с помощью магнита. После этого бетонный «бой» поступает на дробилку для получения вторичного крупного заполнителя.

Широкое применение получила технология, при которой оборудование для получения из бетонного лома нужного материала устанавливают непосредственно на месте проведения работ по сносу и демонтажу зданий [3]. Щебень, полученный из отходов бетона, чаще всего используется при отсыпке земляного полотна или основания дорожных одежд, однако иногда его применяют в качестве заполнителя для изготовления новой цементобетонной смеси.

Для указанных целей в настоящее время используются разнообразные дробилки – набор оборудования‚ собранный на одном мобильном шасси или стационарно установленной раме и необходимый для осуществления комплекса совместных технологических действий-операций: подачи и приема материала‚ извлечения металлических включений, отсеивания ненужной фракции с последующей ее ликвидацией и предварительногорассеивания‚ самогодроблениякак процесса‚ транспортировки в отвал или на последующее грохочение. Для регенерации различных строительных отходов пригодны только роторные и щёковые типы дробилок. Какую из них выбрать, достаточно сложно решаемый вопрос, так как обе модели‚ обладая рядом уникальных преимуществ‚ не лишены некоторыхспецифическихнедостатков.

Щёковая дробилка проста в эксплуатации и достаточно дешева, но при этом обладает довольно низкой (1:6) степенью дробления‚ не поддается пылеподавлению и обеспечивает высокое содержание лещадных зерен. Роторная дробилка имеет высокую (1:20) степень дроб-

73

ления при значительной кубовидности исходного зерна‚ изолирована для полного подавления пыли‚ но обладает быстрым износом расходного оборудования‚ что удорожает ее эксплуатацию. Удельные энергозатраты у нее значительно выше‚ чем у щековой дробилки [4].

Выявлено, что использование крупных заполнителей из дробленого бетона классов В20–В40 позволяет получать композит (на 5–10%) ниже прочности бетона с применением первичных заполнителей [3].

При использовании мелких заполнителей спад прочностных и прочих характеристик изделий (прочность на изгиб, на сжатие, модуль упругости, деформативность и др.) существенно снижается (до 5– 30 %), а также при этом значительно ухудшается подвижность цементобетонных смесей. Однако все эти недостатки можно компенсировать за счёт использования суперпластификаторов.

Обратимся к европейской статистике. В среднем по странам ежегодные отходы при реконструкции, строительстве и демонтаже отслуживших свой срок сооружений составляют около 1 т на каждого жителя [5].

Ежегодно в странах ЕС в течение последнего десятилетия имели место следующие показатели количества регенерированных, сожженных и захороненных отходов [5] (таблица).

Показатели количества регенерированных, сожженных и захороненных отходов

74

Окончание табл.

Выводы

Регенерация цементобетонных строительных отходов дает экономический эффект – снижение расходов на содержание свалок; экологический эффект – уменьшение количества новых свалок строительных отходов.

Отходы строительной отрасли обладают огромным потенциалом, и их регенерация будет способствовать осуществлению решения некоторых экономических и экологических проблем. Регенерация, т.е. повторное применение раздробленного бетона, отвечает основным принципам концепции «устойчивого развития», основные идеи которой предполагают увеличение долговечности конструкций при неизменной экономии материалов, энергии и иссеякаемых источников природных ресурсов, а также необходимость уменьшения негативного воздействия на окружающую среду.

Список литературы

1.Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12.12.1993) (с учетом поправок, внесенных Законами РФ

опоправках к Конституции РФ от 30.12.2008 N 6-ФКЗ, от 30.12.2008

№ 7-ФКЗ, от 05.02.2014 № 2-ФКЗ, от 21.07.2014 № 11-ФКЗ) / Доступ через справ.-правовую систему КонсультантПлюс.

2.Об отходах производства и потребления от 24.06.1998

№89-ФЗ / Доступ через справ.-правовую систему КонсультантПлюс.

3.Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности: учеб.-справ. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 363 с.

4.Санько О.Л., Балагула В.Я. Стационарные и дробильные комплексы для производства щебня // Дорожная техника. – 2003. –

С. 152–159.

75

5. Трамбовецкий В.П. Повторное использование дробленого бетона [Электронный ресурс] / Некоммерческое партнерство «Союз производителей бетона». – URL: http://www.concrete-union.ru/articles/ index.php?ELEMENT_ID=5239 (дата обращения: 07.10.2014).

Сведения об авторах

Гурьянова Вера Владимировна – аспирант кафедры «Автомо-

бильныедороги, мостыитоннели», Санкт-Петербургскийгосударственный архитектурно-строительныйуниверситет, е-mail: gurianova_vera@mail.ru.

Петухов Павел Александрович – аспирант кафедры

«Автомобильные дороги, мосты и тоннели», Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, е-mail: petukhov.pavel17@gmail.com.

76

УДК 543.34

Е.В. Дыхно, Г.В. Алексеева, М.М. Комбарова

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОДЕРЖАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА В ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЕ ГОРОДА ПЕРМИ

Представлены результаты исследований по определению содержания соединений железа в разных точках водозаборов и магистральных трубопроводов. Прослежены особенности динамики содержания железа в воде. Выявлена корреляция содержания железа в воде и этажности, а также времени постройки зданий.

Ключевые слова: водопроводная вода, соединения железа, загрязнение воды, магистральный трубопровод, этажность зданий.

E.V. Dihno, A.W. Galina, M.M. Kombarova

THE STUDY OF THE DYNAMICS OF THE CONTENT

OF IRON COMPOUNDSIN TAP WATER OF THE CITY OF PERM

Presents the results of studies to determine the content of iron compounds at different points of the intakes and pipelines. Traced the features of the iron content in the water. The revealed correlation between the iron content in the water and rise, as well as the time of construction of buildings.

Keywords: drinking water, iron compounds, water pollution, pipeline, underground Parking.

Врамках работы экологического клуба ЭКОС студенты Краевого индустриального техникума участвуют в различных исследовательских проектах совместно с предприятиями, на которых они проходят производственную практику.

Исследовательские проекты наших студентов имеют практическое значение, осуществляются при участии специалистов-наставников самих предприятий, полученные результаты анализируются ведущими специалистамииимеютсоответствующиепрактическиевыводы.

Вчастности, одной из таких работ являлась работа наших студентов по определению содержания железа в питьевой воде от источника до потребителя.

77

Актуальность работы

Для такого крупного промышленного города, каким является Пермь, проблема качества питьевой воды очень актуальна. На органолептические свойства воды, цветность и запах большое влияние оказывает повышенное содержание железа в питьевой воде. Потребитель, как правило, высказывает претензии по качеству воды в адрес поставщика – компании ООО «НОВОГОР-Прикамье».

Результаты исследования показали ясную картину состояния водопроводной системы в Перми и, как следствие, динамику загрязнения воды соединениями железа на пути к потребителю.

Исследовательская работа по содержанию железа в воде началась сисследования качества водопроводной воды в квартире наших студентов, проходивших преддипломную практику в химической лаборатории

ООО «НОВОГОР-Прикамье». Содержание железа в водопроводной воде

вквартире, в доме 1969 г. застройки, превышало норму в 3 раза (1,04 мг/л при норме 0,3 мг/л). В другой квартире, в доме 1980 года застройки, напротив, содержание железа в воде не превышало норму (0,296 мг/л при норме 0,3 мг/л) [1]. Прояснить причину согласились ведущие инженеры – химикилаборатории. Онипринялиучастиевисследовании.

Цели и задачи исследования

Целью исследования стало определение содержания железа в воде по всей протяженности магистральных трубопроводов Большекамского и Чусовского водозаборов. Как выяснилось, наши студентки являлись потребителями воды водопроводов разных водозаборов.

Задачей исследования было выяснение причин динамики содержания железа от источника до потребителя на выходе из насосной станции, далее в одной из промежуточных точек на пути к потребителю и, наконец, в конечной точке – в квартирах наших студентов.

Гипотеза

Компания ООО «НОВОГОР-Прикамье» поставляет водопроводную воду качественной очистки, где содержание железа, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, нормируется не более 0,3 г/л. Предполагается, что содержание железа в водопроводной воде на пути к потребителю

78

повышается вследствие коррозии водопроводных труб магистральных трубопроводов и зависит от степени изношенности водопроводов и труб в самих домах [2].

Объект и предмет исследования. Объектами исследования яв-

ляются магистрали Чусовского и Большекамского водозабора от нулевой точки до потребителя. В роли потребителя выступают жители различных этажей домов различного времени застройки.

Висследованиисодержанияжелезавпитьевойводеучитываются:

протяженность магистралей (Большекамский и Чусовской водозабор);

степень изношенности магистральных трубопроводов (по даче ввода в эксплуатацию);

степень изношенности трубопроводов в домах различного времени застройки.

Содержание железа по протяженности магистрали исследовалось в трех точках. Чусовской водозабор (ЧВ):

–первая точка – ЧВ (нулевой километр);

–вторая точка – насосная станция Южная (25,5 км);

–третья точка – квартира первого этажа дома (30,6 км). Большекамский водозабор (БКВ):

–первая точка – БКВ (нулевой километр);

–вторая точка – насосная станция Западная (5,5 км);

–третья точка – квартира первого этажа дома (12 км). Содержание железа в воде определяли фотоколориметрическим

методом. Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенного в жёлтый цвет комплексного соединения железа. Интенсивность окраски пропорциональна массовой концентрации железа, её измеряют при длине волны 400 нм [3]. Анализ проводился на спектрофотометре ЮНИКО-1201.

В ходе исследования было выяснено следующее:

питьевая вода от компании ООО «НОВОГОР-Прикамье» поставляется потребителю с высокой степенью очистки в соответствии со стандартами качества (приведите конкретные данные);

содержание железа в питьевой воде возрастает на протяженности магистралей трубопроводов: от 0,12 до 0,296 мг/л (Чусовской водозабор) и от 0, 173 до 0, 436 мг/л (Большекамский водозабор) при норме 0,3 мг/л;

79

содержание железа в питьевой воде различается в домах 1969 г. застройки – от 0,87 до 1,04 мг/л (превышение в 3,5 раза) и 1980 г. застройки – от 0,255 до 0,296 мг/л (норма).

Результаты исследований представлены на рис. 1–4.

Рис. 1. Изменение содержания железа в воде на протяженности магистрали Большекамского водозабора.

На рис. 1 представлено изменение количества железа на протяженности Большекамского водозабора. В контролируемых точках – нулевой километр и насосная станция Западная (5,5 км от зоны водозабора) содержание железа в воде находится в пределах нормы. В жилом микрорайоне Заостровка в доме 1969 г. застройки содержание железа в воде превышает норму примерно в 1,5 раза.

В водопроводной воде Чусовского водозабора, напротив, содержание железа на всей протяженности остается в норме (см. рис. 2).

На следующих рисунках мы видим содержание железа в воде двух разных районов города Перми в домах различной этажности и различного времени застройки.

Из рис. 3 следует, что изменение содержания железа по этажам дома 1980 г. застройки увеличивается незначительно и остается в норме. Напротив, в доме 1969 г. застройки содержание железа в водопроводной воде по этажам резко возрастает (см. рис. 4).

80