Проблема утилизации техногенных отходов промышленности

Как отмечено выше, значительный интерес представляет изучение и оценка возможности использования для производства вяжущих шламовых отходов предприятий химической промышленности (белые моря) и золошлаковых отходов ТЭЦ.

Анализ химического состава более 50 проб, отобранных из шламонакопителей АО "Капролактам" (г. Дзержинск, Нижегородская обл.) и АО "Сода" (г. Березники), показал, что исследуемые образцы по содержанию основных оксидов (СаО, Fе₂О₃, Аl₂О₃, SО₃) достаточно однородны и отвечают требованиям, предъявляемым к сырьевым материалам для получения цемента /29, 30/.

В качестве глинистой составляющей при подборе сырьевых смесей приняты золошлаковые смеси Игумновской ТЭЦ, ВолгоГРЭС, ТЭЦ-2 (г. Березники). На основании указанных отходов рассчитаны и приготовлены различные варианты сырьевых смесей, % по массе, которые представлены в табл. 14.

Обращает на себя внимание необходимость использования отсева известняка для понижения содержания оксида магния в клинкере. В случае использования в сырьевой смеси отсева известняка АО "Химпром" в количестве до 42 % содержание оксида магния в клинкере составляет не более 4,8 %.

Таблица 14

Предприятия	NN клинкеров	Шлам	Отсев известняка	Золошлаковая смесь	Огарки	Песок
АО "Капролактам"	1 2 2 4	78,05 80,57 76,00 77,28	-	21,95 12,33 24,00 17,18	1,90 1,61
АО "Химпром"	1 2 3 4 5 6	85,76 52,00 40,29 53,03 41,68	31,20 79,20 41,29 31,82 41,68	14,24 16,80 20,80 17,42 11,70 12,85	-	3,45 3,79
АО "Сода"	1 2 3	94,00 86,44 42,42	42,42	6,00 6,18 6,90	-	7,38 8,26

Результаты физико-химических испытаний по ГОСТ 310.1.76-310.3.76 и ГОСТ 310.4-81 показали, что цементы NN 1,2,5, полученные с использованием сырьевых материалов АО "Химпром", не выдержали автоклавного испытания, предусмотренного ГОСТ 10178-85 для цементов, содержащих более 5 % оксида магния; эти цементы соответственно содержали 9,58; 6,42; 6,30 % оксида магния.

Проведенные петрографические исследования клинкеров показали, что они не отличаются от клинкеров на традиционном сырье.

Таким образом, проведенные лабораторные и полупромышленные исследования свидетельствуют о принципиальной возможности использования отходов химической промышленности и теплоэнергетического комплекса в качестве сырья для производства цемента.

На основе проведенных исследований и опытно-промышленных работ разработан рабочий проект опытно-промышленной установки производительностью 60 тыс. т год для получения минерального вяжущего с использованием отходов химической и теплоэнергетической промышленности. Опытно-промышленная установка размещается на территории АО "Химпром" (Волгоград).

На основе отходов химических производств (фосфо-, боро-, серогипса и др.) разработана технология получения высокопрочного гипсового вяжущего /31/, которая заключается в совместной тепловой обработке суспензии гипсосодержащего сырья и гидравлических компонентов - портландцемента, шлаков и пуццолоновых цементов. Она позволяет получать вяжущее марок по прочности 200-400 со сроками твердения от 5 до 45 мин и коэффициентом размягчения более 0,6. Высокопрочное ангидритовое вяжущее марок 250-350 со сроками твердения 30 - 90 мин получают путем совместного помола до определенной дисперсности природного ангидрита и модифицирующих добавок.

На основе этих вяжущих разработаны составы и технологии конструкционно-теплоизоляционных бетонов на легких пористых заполнителях для ограждающих стеновых конструкций.

В производстве вяжущих могут использоваться и другие промышленные отходы, например, сталеплавильные шлаки. Только в Северо-Западном регионе России ежегодно образуется свыше 3 млн. т таких шлаков.

Сталеплавильные шлаки из-за высокого содержания в них железа (до 30 %) не подвергаются грануляции и в производстве вяжущих в настоящее время не применяются. Затрудняет использование этих шлаков и нестабильность их химического состава: от ультракислых до ультраосновных.

Шлак является основным - модуль основности 1,46. Подготовка его заключалась в сушке до остаточной влажности не более 1% и помоле до удельной поверхности 3500 и 500 см² /г. Для выявления наибольшего эффекта твердения подготовленного шлака его затворяли щелочными компонентами на основе технической соды, жидкого стекла, метасиликата и дисиликата натрия, едкого натра и едкого кали. Для повышения активности сталеплавильного шлака его частично смешивали с молотым доменным шлаком Череповецкого металлургического комбината.

Некоторые результаты испытаний щелочных вяжущих на сталеплавильных (С) и доменных (Д) шлаках представлены в табл. 15.

Полученные результаты исследований дают принципиальный ответ о возможности использования негранулированных сталеплавильных шлаков для получения шла-кощелочных вяжущих активностью от 15 до 25 МПа.

Указанные шлакощелочные вяжущие можно применять в бетоне и растворах, а также для изготовления стеновых материалов в малоэтажном строительстве, потребность в которых в настоящее время постоянно возрастает.

В производстве вяжущих веществ могут найти применение также и отработанные растворы химического фрезерования алюминия /33/. При химическом фрезеровании алюминия образуются щелочные растворы, содержащие, г/л: КаОН - 120-170, на прочность при изгибе и сжатии проводили по стандартным методикам.

Введение алюмината натрия в цементный раствор повышает его физико-механические показатели по сравнению с контрольным раствором (при всех изученных количествах. Оптимальным следует считать количество 1,03 % АlО₃ от массы сухого вещества.

5.2 Новые технологии получения бетона с использованием техногенных отходов

Отечественными специалистами разработаны различные бетоны, приготовляемые с использованием техногенных отходов.

Тепловые электростанции, работающие на каменном угле и оснащенные системами очистки отходящих газов, производят большие количества отходов: золу, образующуюся при сжигании угля и выделяемую из газового потока в электрофильтрах, а также шлам, получаемый в скрубберах при очистке газа от сернистого ангидрида суспензией известняка.

Зола-унос в настоящее время используется в качестве заполнителя для бетонов на портландцементе. Шламы десульфуризации могут служить сырьем для производства гипсовых вяжущих. Одним из рациональных способов утилизации отходов, образующихся на угольных ТЭС, могло бы стать производство строительных изделий из обоих видов шлама для получения вяжущего и золы как заполнителя.

Гипсовое вяжущее Р-модификции получено из шлама сероочистки отходящих газов Губкинской ТЭС /34/. В качестве наполнителя использована зола-унос Луганской ТЭС. Состав и свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона приведены в табл. 17.

Для наглядности прочность образцов как функция соотношений зола/вяжущее (3/В) и вода/вяжущее (В/В) представлены на рис.6, откуда видно, эта функция имеет сложный экстремальный характер.

Таблица 17

Номер состава	Состав	Расход вяжущего, кг/м 3		Смесь		Бетон
	вода	вяжущее	зола-унос		расплыв см	Хк, мин	Хн, мин	Рсн, кг/дм3	Рс кг/дм3	Иск, МПа
1	28	36	36	581,0	10	4	12	1,46	1,27	9,92
2	26	37	37	617,6	6	5	10	1,48	1,35	10,89
3	23	38	38	645,0	5	4	6	1,48	1,41	12,04
4	32	40	27	647,7	11	10	15	1,29	1,20	8,90
5	29	42	28	696,3	7	6	8	1,35	1,29	10,17
6	26	44	29	728,7	5	5	7	1,47	1,35	10,29
7	37	63	0	910,6	17	15	35	1,14	1,08	7,60
8	41	59	0	843,2	27	17	45	1,18	1,00	6,23
9	44	56	0	809,4	35	20	48	1,05	0,96	5,05
10	29	49	22	805,2	7	5	15	1,44	1,30	9,75
11	33	47	20	693,7	11	6	15	1,29	1,12	8,80
12	36	45	19	681,3	18	8	10	1,20	1,10	6,85
13	22	31	47	528,7	3	2	4	1,55	1,42	10,12
14	24	30	46	498,9	5	4	6	1,55	1,34	7,02
15	26	29	45	469,1	5	5	10	1,43	1,26	4,25
16	31	69	0	1180,4	5	10	15	1,50	1,40	12,07
17	32	34	34	553,5	11	8	20	1,35	1,21	8,10
18	24	53	23	848,5	6	8	10	1,54	1,37	10,00

Прочность гипсобетона может быть увеличена введением золы в систему В/В. Как следует из рис.6, при введении золы до соотношения 3/В=0,9-1,1 прочность увеличивается. Частицы золы заполняют пустоты в относительно рыхлой структуре гипсового камня, что приводит к более плотной и прочной конечной структуре бетона. Подвижность смеси при этом снижается. При дальнейшем увеличении количества золы прочность зологипсобетона падает в связи с недостатком вяжущего.

Таким образом, оптимальное количество золы, которое можно использовать без существенной потери подвижности зологипсобетонной смеси составляет 100 % по отношению к вяжущему. При условии сохранения достаточной подвижности смеси (В/В=0,6-0,8) прочность получаемого изделия в воздушно-сухом состоянии составляет 8-10 МПа.

Экологически чистая технология получения легкого бетона с использованием преимущественно золошлаковых отходов разработана специалистами 26 ЦНИИ МО РФ /35/ и предусматривает ударное уплотнение уложенных в опалубку сырцовых гранул с последующим твердением в нормальных условиях при тепловой обработке. Легкий бетон крупнопористой структуры (ЛБКС) характеризуется плотностью 800-1200 кг/м³, прочностью на сжатие 2,5-10 МПа, маркой по морозостойкости не менее Р 15. ЛБКС может быть использован при изготовлении мелкоштучных камней и крупных блоков для наружных и внутренних стен в малоэтажном и коттеджном строительстве.

В качестве заполнителя при изготовлении ЛБКС могут применяться:

смесь золошлаков (ЗШС) по ГОСТ 25592, класса "Б", вид "И" (Смесь золошла-ковая для легкого неармированного бетона);

материалы из отсевов дробления изверженных или осадочных горных пород по ГОСТ 26193 и ГОСТ 26873;

мелкий песок по ГОСТ 8736.

В качестве вяжущих материалов можно применять портландцемент, вяжущее низкой водопотребности.

Получение ЛБКС осуществляется с использованием типового оборудования завода сборного железобетона, гранулятора тарельчатого типа и шокстола для ударного уплотнения уложенных в форму сырцовых гранул. Технология изготовления ЛБКС состоит из следующих операций:

приготовление сырьевой смеси;

изготовление сырцовых гранул;

получение ЛБКС;

- тепловая обработка ЛБКС или отверждение в нормальных условиях.

Сырьевая смесь приготавливается путем совместного перемешивания исходных компонентов в бетоносмесителе принудительного действия. Смесь подается на гранулятор тарельчатого типа для его грануляции (закатки) в сырцовые гранулы. Полученные гранулы снимаются с чаши гранулятора съемным лотком и укладываются в форму, которая затем подается на шок-стол для ударного уплотнения. Полученный ЛБКС твердеет в нормальных условиях либо его подвергают тепловлажностной обработке. Такая технология позволит получать конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный материал для ограждающих конструкций непосредственно из исходного сырья без предварительного изготовления пористых заполнителей; расширить сырьевую базу исходных материалов для получения легких бетонов за счет вовлечения в производство отходов промышленности и местных материалов; снизить себестоимость конструкций на 16-50%.

В Белгородском технологическом институте строительных материалов разработана новая вибровакуумная технология поризованных легких бетонов /36/, позволяющая изготавливать эффективные и долговечные стеновые изделия из неавтоклавного пористого материала на основе цемента (расход до 300 кг на 1 м³), немолотого природного песка, золы-унос ТЭЦ и ГРЭС, мелких отсевов камнедробления, керамзитовой, цементной пыли и других отходов разных производств.

Вибровакуумная технология позволяет вспучивать очень вязкие композиции, в том числе без введения в них традиционных порообразователей, и получать неавтоклавный бетон с высокими физико-механическими показателями. А результаты испытания образцов из поризованного легкого бетона на основе золы Губкинской ТЭЦ приведены в табл.18.

Таблица 18

Вакуум, МПа	Известь, % от золы	УСП, % от Ц	рссУх, кг/м 3	Прочность через 28 сут, МПа
0,09	8	0,4	690	4,07
0,07	8	0,4	725	4,5
0,08	8	0,4	730	3,75
0,08	8	0,4	710	4,3
0,08	16	0,4	732	3,82
0,08	0	0,4	720	4
0,08	8	0	740	3,8
0,08	8	0,4	750	3,9
0,08	8	0,4	710	4
0,08	8	0,4	720	4,1

Результаты испытания образцов из поризованного легкого бетона на основе керамзитовой пыли представлены в табл.19.

Таблица 19

Ц/В	Вода, л/ м3	Песок керамзитовый, кг/м3	УСП-1, г/м 3	Рсс-ух, кг/м3	Прочность через 28 сут, МПа
1,15	340	390	60	920	4,92
1,15	300	390	60	890	5,64
1,15	300	390	0	850	5,82
0,85	340	390	0	940	5,1
0,85	300	390	60	885	4,5
0,85	300	390	0	863	4,6
0,85	300	290	60	925	4,57
1	340	340	30	935	5,03
1	320	390	30	890	4,78

Результаты опытов показывают, что с использованием предлагаемой технологии можно изготавливать неавтоклавный эффективный стеновой материал, который можно с успехом использовать для сельскохозяйственного и гражданского строительства. Технология его сравнительно проста и может быть освоена на любом заводе железобетонных изделий с минимальными капитальными затратами.

Определенный интерес для получения мелкозернистых и ячеистых бетонов представляют отходы дробления скальных пород. Но основным препятствием для их использования являются повышенные запыленность, пустотность и водопотребность.

По традиционной технологии трудно получить конкурентоспособные изделия из мелкозернистого бетона на основе отсева. Поэтому представилось целесообразным определить эффективность получения мелкозернистых бетонов на отсеве дробления сланцев с использованием вакуума /37/. На кафедре производства строительных изделий и конструкций БТИСМ была сконструктруирована и изготовлена установка, представляющая собой вакуум-камеру, устанавливаемую на виброплощадке. В камеру помещены формы с перфорированными стенками с фильтрующей тканью для удаления воздуха и излишков воды.

Применение предложенного способа позволило получить бетоны классов В 20-40 без применения химических добавок при расходе цемента 330-550 кг на 1 м³ бетона. Такие бетоны по основным показателям не уступают обычным бетонам на крупном заполнителе и превосходят песчаные вибрированные бетоны по прочностным показателям на 20-53 % и имеют меньшую на 4,4-22,5 % пористость цементного камня.

Одновременно с использованием крупных фракций отсева встает проблема утилизации мелких его фракций размером 0,315 мм и менее, которые составляют до 40 % отсева. Определена эффективная область использования этих фракций в качестве заполнителя неавтоклавного ячеистого бетона.

Спланирован и реализован эксперимент с целью получения математических моделей процесса изготовления газобетона с заданными свойствами. Исследовано влияние на основные свойства газобетона крупности различных фракций отсева, водотвердого отношения(В/Т), соотношения кремнеземистого компонента и вяжущего, величины вакуума и времени вибродействия.

На рис. 7 показаны зависимости основных параметров ячеистого бетона от двух рецептурно-технологических факторов - времени вибрирования в вакууме и величины разряжения в вакуум-камере. Сравнительный анализ диаграмм показывает, что при В/Т= 0,33, крупности отсева 0,14-0,315 мм, песчано-цементном отношении 0.61 можно получить ячеистые бетоны средней плотности 750-800 кг/м ³ с прочностью 3,5-4,5 МПа.

Таким образом, применение немолотого заполнителя из отсева позволяет резко снизить расход воды затворения и уменьшить влажность изделий, а следовательно, усадку и ползучесть бетона. При этом значительно упрощается технология. Кроме того, появляется возможность утилизировать большое количество мелких фракций отсева дробления метаморфических пород, которые не пригодны для производства тяжелого бетона.

Утилизация отсева дробления сланцев высокоэффективна и позволяет снизить себестоимость готовой продукции на 12-28 % в зависимости от класса бетона.

Одним из перспективных направлений утилизации техногенных отходов является получение жаростойких легких бетонов на основе шамота и алюмохромофосфатной связки с применением добавок из отходов карбида кремния.

Установлено, что заполнитель из карбидо-кремниевых отходов фракций 0-5 мм позволил получить поризованный бетон с улучшенными физическими характеристиками /38/. Отходы карбида кремния являются одними из наиболее термостойких материалов. Поэтому термостойкость шамотного газобетона с тонкомолотыми отходами шлама карбида кремния превышает примерно в два раза термостойкость газобетона без шламовых отходов.

Физико-механические и жаростойкие свойства разработанных составов газобетонов представлены в табл. 20.

Таблица 20.

Свойства	1	2	3	4	5	6
Средняя плсьность, кг/м3	400	600	800	600	800	1000
Предел прочности при сжатии, МПа: - через 4 ч - после сушки - после нагрева до максимальной температуры применения	0,71 0,92 0,94	2,29 2,74 2,97	1,86 3,60 3,91	1,74 2,16 2,26	2,31 2,49 3,02	3,01 4,07 5,10
Температурная усадка (1 -тах), %	-0,49	-0,22	-0,10	-0.28	-0,15	+0,08
Остаточная прочность при 800 °С, %	160	170	220	144	168	171
Термическая стойкость при 800 °С, воздушные теплосмены	35	42	47	63	75	81
Коэффициент теплопроводности при 20 °С, Вт/(м. К)	0,13	0,14	0,16	0,18	0,21	0,26
Огнеупорность, °С	1500	1550	1600	1600	1600	1600

Разработана технологическая схема изготовления изделий из жаростойкого газобетона и на ее базе создано опытное производство панелей и блоков для теплоизоляции стен печей безпламенного горения.

По эффективности и себестоимости строительства, потребительскому спросу и комфортности жилища применение гипса не уступает традиционным материалам. Однако применению изделий на основе гипса препятствует их низкая водостойкость, следствием которой является снижение прочности более чем вдвое, и развитие необратимых деформаций ползучести.

Одним из способов улучшения этих показателей является введение в гипс гидрофобных добавок или веществ, снижающих растворимость и водопотребность гипса. К числу таких добавок можно отнести известь и ее смеси с торфяным дегтем, гидравлическими добавками и т.д., а также сульфатно-дрожжевую бражку с осадком сточных вод гальванических производств в определенном состоянии.

В качестве готовой комплексной добавки полифункционального действия предлагается весьма распространенный промышленный отход, который образуется при осаждении сточных вод на предприятиях, связанных с обработкой черных металлов /39/.

После обезвоживания и уплотнения этот осадок представляет собой пасту с водосодержанием 60-75 %, в которой соотношение органических и минеральных веществ составляет 1:3 по массе.

Шлам, отобранный с очистных сооружений шарикоподшипникового завода Самары, вводили в количестве 0,2 - 1 % в гипс марки Г-6БП. Качество гипсового вяжущего с добавкой оценивали по следующим показателями:

нормальная густота гипсового теста, определяемая стандартным методом по диаметру расплыва лепешки, см, на вискозиметре Суттарда;

сроки схватывания, мин, определяемые на приборе Вика;

прочность стандартных образцов-балок размерами 4 х 4 х 16 см, твердевших в воздушно-сухих условиях в течение 2 ч, МПа;

водостойкость образцов через 1 сут выдерживания в воде по коэффициенту размягчения;

- водопоглощение образцов, высушенных до постоянной массы, выдержанных в воде в течение 1 сут %.

Данные табл. 21 свидетельствуют о явном преимуществе предлагаемой добавки. Органические соединения шлама являются гидрофобизаторами, которые создают водоотталкивающую оболочку на поверхности частиц гипса и одновременно пластифицируют гипсовое тесто, вследствие чего замедляют процессы его гидратации, при этом повышается прочность при одновременном уменьшении водопотребности. Твердые частицы уплотняют поверхностные поры и также способствуют повышению прочности и водостойкости.

Таблица 21

Критерии	Количество добавки	Водо-гипсовое отношение	Сроки схватывания, мин	Водопоглощение, %	Предел прочности, МПа	Водостойкость	Плотность, г/м 3
			начало	конец		при изгибе	при сжатии
Без добавки	0	0,6	7	12	20	3,4	6	0,38	1,14
Органоминеральный шлам	0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 1	0,56 0,55 0,55 0,55 0,56 0,56	9 9,3 9,5 10 14 15	14,5 15 15,5 16 21 23	10 8,5 8,5 8,1 7,8 7,4	3,5 3,8 4 4 3,8 3,6	6,8 7 7,2 8 7,5 6	0,45 0,5 0,6 0,65 0,7 0,74	1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
СДБ	0,2	0,56	9,7	16	8,2	4	7,3	0,6	1,4

Весьма перспективно использование органоминерального шлама при изготовлении древесно-гипсовых композитов. Практически неограниченная сырьевая база, а также потребность в легких гипсобетонах для малоэтажного и сельского строительства позволяет рассматривать это направление как одно из перспективных. Результаты испытаний гипсоопилкобетона приведены в табл. 22.

Таблица 22

Состав бетона (гипсоопилки)	Средняя плотность образцов естественного твердения, кг/м3	Предел прочности при сжатии, МПа
1/1	1150	0,7
1/2	910	0,5
1/3	650	0,1
1/1 с добавкой 1 % органоминерального шлама	1000	0,8

Меняя соотношение гипса и опилок можно получить практически любой гипсобетон: от конструкционно-теплоизоляционного до теплоизоляционного плотностью 1100-650 кг/м³.

При сжигании углей в котлоагрегетах ТЭС образуются зольные частицы различных форм и размеров. Практически в настоящее они разделяются на фракции - зола унос и золошлаки. Данные продукты эффективно используются, в частности, при производстве клинкера и цемента. Для расширения области применения золошлаковых отходов необходимы их дальнейшие исследования. С этих позиций особый интерес представляет относительно малоизученный компонент золошлаковых отходов (ЗШО) - фракция, состоящая из мельчайших алюмосиликатных полых микросфер (АСПМ).

Фракция АСПМ находит применение во многих отраслях промышленности. Одними из перспективных являются вяжущие композиции с АСПМ для футеровочных работ, так как помимо микросфер здесь могут быть использованы местные пористые материалы и отходы других производств. Вяжущие композиции согласно СН 156-79 "Инструкция по технологии приготовления жаростойких бетонов" должны включать заполнители различной крупности и вяжущие.

В качестве заполнителей были использованы АСПМ и бой шамотного кирпича фракций 3-7 мм, 1-3 мм и менее 80 мкм, в качестве вяжущих - глиноземистый цемент и портландцемент.

По истечении суток хранения во влажных условиях образцы извлекали из форм, и их дальнейшее твердение происходило по нескольким режимам, по возможности моделирующим реальные условия футеровочных работ:

воздушно-влажное хранение 1 и 3 сут при ПО °С;

то же, 3 и 3 сут;

то же, 7 и 3 сут;

воздушное хранение.

Испытания показали, что образцы, твердевшие по режимам 2 и 3, набрали 40-70 % от 28 суточной прочности, что укладывалось в требования СН 156-79. Более низкие результаты получены с образцами 4 режима.

При твердении по всем четырем режимам отмечено снижение прочностных показателей образцов, содержавших более 15 % АСПМ. Оптимальные результаты получены при содержании АСПМ от 5 до 15 %.

Испытание образцов на изменение размеров при обжиге показало, что их усадка зависит от содержания АСПМ. Образцы с нормативными значениями усадки не более 1-1,5 % содержали АСПМ в количестве 5-15 %.

Установлено, что огнеупорность образцов на глиноземистом цементе выше 1500 °С, на портландцементе - выше 1300 °С /40/.

* Практика отечественного и зарубежного строительства показала, что эффективными материалами для возведения зданий являются легкие бетоны на пористых заполнителях.

В филиале СоюздорНИИ, Смоленск, при участии Московского института коммунального хозяйства и строительства проведены исследования по использованию в легких бетонах белитового шлама Бокситогорского глиноземного комбината - многотоннажного отхода производства глинозема из бокситовых руд. Содержание белита в шламе составляет 45-50 %.

Высокое содержание в шламе оксида кальция, кремнезема и глинозема позволяет отнести его к готовой цементно-минеральной смеси, способной к самостоятельному твердению в нормальных условиях в течение продолжительного времени с образованием прочного и водостойкого монолита.

Для изучения физико-механических свойств шламобетона в лабораторных условиях были изготовлены образцы, результаты испытаний которых приведены в табл.23.

Таблица 23

Состав шламобетона: цемент/зола	Средняя плотность, кг/м3	Прочность, МПа	Морозостойкость, циклов
		на сжатие после прессования	в возрасте 28 сут	на растяжение при изгибе
115/115	1230	4,6	6,0	1,85	-
115/100	1230	7	9,5	3,1	-
175/115	1280	10,1	13,2	4,35	Р 50
200/100	1150	6	7,8	-	-
360/155	1425	11,2	15,2	-	-
135/90	1120	5,6	7,3	1,61	-
130/85	1050	3,4	4,6	1,21	-

Как видно из табл.23, средняя плотность шламобетона изменяется в пределах от 1050 до 1425 кг/м³, что в соответствии с действующей классификацией легкого бетона по ГОСТ 25820-83 позволяет отнести его к теплоизоляционно-конструкционному /41/.

Для защиты несущих конструкций в агрессивных производственных цехах (например, в хлорно-кобальтовом цехе Норильского горно-металлургического комбината) наиболее эффективным является нанесение на их поверхность мелкозернистого кислотостойкого торкретбетона методом /42/.

Разработка составов этих бетонов проводилась согласно СНиП 2.03.-11.-85 "Защита строительных конструкций от коррозии". В качестве вяжущего использовали сульфатостойкий цемент, заполнителями служили базальтовые отсевы (отходы минера-ловатного производства), высевки при производстве щебня, шлаковые пески Надеж-динского металлургического комбината. Для уплотнения структуры бетона с целью повышения его коррозионной стойкости и водонепроницаемости вводили добавки железистые кеки Fе(ОН)₂SС₂, представляющие собой тонкодисперсный порошок с зернами размером менее 74 мкм, получаемый при очистке никелевого электролита.

Из рис. 8, на котором приведена зависимость прочности мелкозернистого бетона на различных заполнителях от содержания уплотняющей добавки, следует, что лучшие результаты дают мелкозернистые бетоны на шлаковых песках с добавкой до 10 % железистых кеков.

Рис. 8. Зависимость прочности на сжатие мелкозернистого бетона от содержания уплотняющей добавки: 1- на шлаковых песках; 2- на базальтовых отсевах; 3- на высевках щебня; 4- на хвостах БОФ

Развитие малоэтажного и индивидуального строительства требует разработки и организации производства эффективных стеновых материалов. Одним из перспективных направлений изготовления таких видов материалов является их производство из неавтоклавного ячеистого бетона по литьевой технологии на основе промышленных отходов (доменные гранулированные шлаки, золы ТЭС).

Разработана рациональная рецептура неавтоклавного ячеистого бетона Д 800 для производства стеновых блоков /43/. Для приготовления бетона были использованы доменный гранулированный шлак Череповецкого металлургического комбината с модулем основности 0.96; зола ТЭС - 22, песок рядовой и молотый.

Подбор состава неавтоклавного ячеистого бетона производился в соответствии с требованиями СН 277-80 "Инструкция по изготовлению ячеистого бетона". Ячеистобетонную смесь приготавливали в лабораторном смесителе-активаторе емкостью 25 л. Продолжительность приготовления была принята 2 мин.

Проведенные исследования показали принципиальную возможность получения нового эффективного стенового материала - неавтоклавного ячеистого шлакощелочно-го бетона средней плотностью Д 800 на основе промышленных отходов. При этом снижение их себестоимости относительно портландцементных бетонов составит 7-10 %.

Целый ряд конкретных примеров эффективности комплексного подхода к использованию отходов энергетики и металлургии в производстве бетонов представлен разработками НИИЖБ Госстроя России /44/.

Как правило в большинстве случаев "кислые золы" независимо от их свойств, используются в бетонах усредненно в количестве не более 100-200 кг/м³, что позволяет обеспечить экономию цемента в среднем 10-20 % и мелкого заполнителя - до 30 %. Вместе с тем, при комплексном подходе к использованию золы в бетонах, который учитывает полифункциональное влияние ее в составе бетонной смеси, уровень использования и эффективность применения могут быть значительно выше.

НИИЖБ разработаны золоемкие, малощебеночные бетоны, в которых содержание золы составляло от 200 до 600 кг/м³ в зависимости от расхода цемента, марки бетона и области его применения.

Максимальное золонасыщение бетонов и экономия цемента, а также природных материалов определяются пуццоланической активностью золы, ее зерновым составом, водопотребностью, а также видом и маркой бетона.

Для реализации комплексного подхода к использованию золошлаковых отходов ТЭС в НИИЖБ разработана комплексная методика проектирования составов золосо-держащих бетонов с учетом качества применяемой золы, вида и марки бетона. Разработанная методика позволяет рассчитывать составы бетонов с применением вычислительной техники или номограмм и подбирать равнопрочные бетоны из равноподвиж-ных бетонных смесей с различной степенью утилизации золы - 20-70 % массы смешанного вяжущего и обеспечивать при этом экономию цемента, крупного заполнителя и песка.

С применением методики выполнена работа по оценке эффективности применения отвальной золы ТЭЦ-22 с содержанием "недожога" до 20 % для приготовления товарных бетонов.

Исследовано влияние степени насыщения товарных бетонов золой ТЭЦ-22. Установлено, что в случае получения равнопрочных бетонов из равноподвижных бетонных смесей может быть обеспечено довольно высокая степень утилизации золы - выше 300 кг/м ³ и получена значительная экономия песка и щебня.

Разработаны ресурсосберегающие составы товарных бетонов классов 7.5 - 20 разной подвижности на портландцементах Воскресенского, Подольского заводов и на шлакопортландцементах, обеспечивающие экономию: цемента 10-30 %, щебня - 10-20 % и песка - до 80 % в зависимости от вида золы и подвижности бетонной смеси.

С применением отвальной золы ТЭЦ-22 получены также золоемкие песчаные бетоны класса В 30 для тротуарной плитки с обеспеченными требованиями по морозостойкости, в которых при содержании золы выше 400 кг/м ³ достигнута экономия портландцемента 100кг/м ³.

С применением золы Рязанской ГРЭС получены золоемкие бетоны и установлено:

- сухая зола Рязанской ГРЭС (2800 см²/г, п.п.п. - 0.3 %) обладает высокой пуццоланической активностью, введение ее в бетоны классов В 10 - В 30 в количестве более 300 кг/м³ не приводит к понижению прочности бетона как после пропаривания, так и в возрасте 28 сут, что открывает возможности экономии не только цемента, но и (при необходимости) гранитного щебня;

в сочетании со шлакопортландцементом Михайловского завода применение золы в количестве 40 % от массы смешанного вяжущего позволяет обеспечить экономию цемента 150 кг/м³ в бетоне М 200 при осадке конуса 1 -4 см и 100 кг/м³ в бетоне М 300 при осадке конуса 6-9 см;

использование сухой золы Рязанской ГРЭС в высокопрочном бетоне М 400 на портландцементе Старооскольского завода позволяет обеспечить экономию цемента 90 кг/м³ в сочетании с суперпластификатором С-3 в количестве 0,3 % массы цемента.

Изучены строительно-технические свойства равнопрочных золосодержащих бетонов с маркой по прочности В 22,5. Установлено:

увеличение содержания золы в бетоне в сочетании с суперпластификатором С-3 способствует повышению однородности структуры бетона и его морозостойкости по сравнению с бетоном контрольного состава. Бетоны с содержанием золы 20-40 % массы смешанного вяжущего имеют морозостойкость 150 при экономии цемента 20%;

введение золы в количестве 20-60 % массы смешанного вяжущего приводит к повышению прочности бетона на изгиб в среднем в 1,3-1,5 раза как после пропаривания, так и в возрасте 28 сут. и не влияет отрицательно на кинетику длительного нарастания прочности;

введение золы в бетон М 300 в количестве, не превышающем расход портландцемента, не приводит к увеличению предельных деформаций усадки по сравнению с бетоном контрольного состава;

использование золы Рязанской ГРЭС в повышенных количествах открывает возможности экономии гранитного щебня;

технология изготовления бетона с повышенными расходами золы не предусматривает отличий от существующих режимов приготовления бетонной смеси и формирования изделий.

В последние годы создан новый класс многокомпонентных высокоэффективных ТМЦ, при производстве которых применяются золы ТЭЦ, шлаки различных производств, другие техногенные отходы. Разработаны ТУ 57-3820-93 "Цемент многокомпонентный тонкомолотый".

Помол ТМЦ с этими добавками производится до удельной поверхности 4000-5000см²/г.

ТМЦ изготавливаются с содержанием минеральных добавок от 20 до 80% и имеют марки от 30 до 50 МПа. Их можно выпускать как на цементных заводах, так и на предприятиях стройиндустрии при создании специального помольного цеха. Причем экономически для предприятий стройиндустрии последний вариант более выгоден, так как позволяет из 1 т портландцемента получать 1,5-2,5 т свежемолотого смешанного вяжущего и существенно увеличить объем производства бетона и железобетона.

НИИЖБ разработана принципиально новая, малозатратная технология получения малоцементного и бесцементного вяжущего, основанная на сочетании крупнотоннажных отходов химической и энергетической промышленности.

Разработанное вяжущее с содержанием портландцемента до 30% является гидравлическим, водостойким, имеет нормальные сроки схватывания и характеризуется маркой по прочности 15-45 МПа, а по ГОСТ 310.3 - марками 100-300. Мелкозернистые бетоны на основе разработанного вяжущего и золошлаковых смесей соответствует классам В7.5 - В 20 при расходе портландцемента 50-100 кг/м³.

Применительно к легким бетонам комплексное использование отходов энергетики, металлургии и продуктов их целенаправленной переработки способствует не только существенному снижению их энергоемкости и себестоимости изготовления, но и значительному снижению их теплопроводности. Последнее особенно важно в связи с необходимостью повышения требуемого термического сопротивления стен, что вызвано актуальнейшей проблемой снижения энергозатрат для отопления зданий.

Применение в качестве мелкого заполнителя в легких бетонах зол и золошлаковых смесей ТЭС ведет не только к снижению их энергоемкости, но и способствует решению одной из главных проблем технологии основного вида этих бетонов - керамзитобетона, а именно - дефицита обжиговых пористых песков, необходимых для получения бетона с требуемой низкой плотностью и теплопроводностью, а стеновых изделий с достаточно высоким термическим сопротивлением.

Установлена особенно высокая эффективность комплексного использования в легких бетонах отходов металлургической промышленности и продуктов их переработки.

Так, на опыте предприятий стройиндустрии таких крупных металлургических центров, как Липецк, Череповец, Челябинск, показана высокая эффективность замены в конструкционно-теплоизоляционных легких бетонах высокоэнергоемкого и дорогостоящего привозного керамзита на пористые заполнители всех необходимых фракций, получаемые из металлургических шлаков текущего выхода при энергозатратах на порядок меньше в сравнении с производством керамзита.

Разработано на основе доменного гранулированного шлака и успешно апробировано на Череповецком заводе ЖБИиК низкотеплопроводное вяжущее нового вида, а именно вяжущее низкой водопотребности (ВНВ). Две марки такого вяжущего (ВНВ-30 и ВНВ 50) активностью соответственно 45 и 55 МПа получены при совместном помоле доменного гранулированного шлака Череповецкого металлургического комбината и пикалевского портландцемента марки М 400 в присутствии суперпластификатора С-3.

Изготовленный же на основе ВНВ-30 и пористых заполнителей из того же доменного шлака, но текущего выхода легкий бетон классов В 3.5 и В 5 имеет, как показали исследования НИИЖБ:

энергоемкость ниже на 30-40 % при лучших теплотехнических показателях в сравнении с ранее использовавшимся для изготовления стеновых панелей керамзитобетоном на портландцементе (ПЦ) или даже шлакопортландцементе (ШПЦ) с практически тем же расходом, что и расход ВНВ в шлакопемзобетоне;

коэффициент теплопроводности бетона в состоянии эксплуатационной влажности ниже в среднем соответственно на 18,6 и 11,2 %, а энергоемкость ниже на 7-9 % в сравнении с используемым в последнее время шлакопемзобетоном на ПЦ и ШПЦ.

Другим примером эффективного комплексного использования отходов в конструкционно-теплоизоляционных легких бетонах может быть использование бокситовых шламов (БШ) - отходов глиноземного производства алюминиевых заводов. БШ по разработанной НИИЖБ технологии используется в легких бетонах в качестве мелкого заполнителя и в качестве основного компонента смешанного вяжущего.

В состав разработанного вяжущего входят портландцемент М 400, молотый БШ и тонкодисперсная минеральная добавка алюмосиликатного состава с соотношением этих компонентов соответственно (2,1-2,5)/(1-1,5)/0,2-1) по массе. Разработанное вяжущее по сравнению с исходным портландцементом характеризуется пониженным на 10-13 % значением нормальной густоты цементного теста и меньшим в среднем на 16 % значением коэффициента теплопроводности полученного на его основе цементного. В результате использования в керамзитобетоне классов В 3.5 - В 7.5 разработанного вяжущего на основе БШ обеспечено снижение расхода портландцемента на 35-50 %; снижение коэффициента теплопроводности бетона в состоянии эксплуатационной влажности яа 14-20 %. При этом улучшились прочностные и деформативные характеристики бетона.

6. Теплотехнический расчет

г. Пермь

1. t_ext=-35 ^oC

z_ht=229

t_ht= -5,9 ⁰C

2. Климатический район строительства - 1Д

Зона влажности - 2 (нормальная)

I. а) режим помещений - нормальный

б) оптимальная температура воздуха внутри здания для холодного периода года t_int=22

в) условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б

II. Определение градусосуток отопительного периода

Dd= (t_{int -} t_ht)* z_ht = (22+5,9)*229= 6389,1 ⁰C*сутки

III. Определение приведенного сопротивления теплопередач ограждающих конструкций

R_reg =a*Dd+b

a=0,00035

b=1,4

R_reg =0,00035*6389,1+1,4=3,6362 м ²* ⁰C/Вт

IV. Теплоизоляционный материал - минераловата

Конструктивное решение стен - трехслойное с теплоизоляционным слоем посередине и гибкими связями в виде арматурных стержней.

Кладка - кирпичная.

V. Кирпич - керамический полнотелый

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Штукатурка (внутренняя) - листы гипсовые обшивочные

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Утеплитель - ROCKWOOL

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

VI. Расчет требуемой толщины утеплителя

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций

_i=8,7 Вт/ м²* ⁰C

_e=23 Вт/ м²* ⁰C

3,6362 = 0,11494+0,1875++0,59375+0,1429+0,04348

3,8603>3,6362

Построение линий распределения температур и упругости водяного пара в толще наружного ограждения с учетом термического сопротивления стены и теплопередачи

Определяем температуру в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены.

Воздух внутри помещения t _в = 22 ^оС

Внутренняя грань стены - точка 1

ф_в = t_в - [(t_в - t_н) / R_о ] · R_в

(формула 7 лаб. работы), где

R_в = 1/б_в = 1/8,7 = 0,115

(формула 3 лаб. работы и таблица 6 СНиП)

ф_в = 22 - [(22 + 35) / 3,8603 ] · 0,115 = 20,3 ^оС

Под штукатуркой - точка 2

ф_n = t_в - [(t_в - t_н) / R_о ] · (R_в + ?_n-1R)

(формула 8 л.р.)

ф₂ = 22 - [(22 + 35) / 3,8603 ] · (0,0435 + 0,03/0,21) = 19,25 ^оС

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

ф₃ = 22 - [(22 + 35) / 3,8603 ] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7) = 11,23 ^оС

С наружной стороны утеплителя - точка 4

ф₄= 22 - [(22 + 35) / 3,8603 ] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7 +0.100/0,036) = -29,79 ^оС

Наружная грань стены - точка 5

ф₅= 22-[(22 + 35) / 3,8603 ] · (0,0435+ 0,03/0,7+ 0,25/0.7 +0.100/0,036 + 0,120/0,7) = -32,3 ^оС

Наружный воздух t_в = -35 ^оС. Строим линию температур - см.рисунок 1

Рис.1

6) Определяем максимальную упругость водяного пара Е по таблице 2 "Значений максимальной упругости водяного пара Е" в зависимости от температуры и строим линию насыщающего парциального давления водяного пара Е - см.рисунок 5 (справа).

Для удобства построения слой 2 и 3 разбиваем на промежуточные значения - точки 2₁, 3₁, 3₂, 3₃.

Точки	В	1	2	21	3	31	32	33	4	5	Н
Температура, оС	22	20,3	19,25	15,24	11,23	0,98	-9,28	-19,54	- 29,79	-32,3	-35
Мак. упруг. водян. пара. мм. рт. ст	19,83	17,87	16,75	13	10	4,92	2,07	0,81	0,28	0,22	0,167

7) Определяем парциальное давление водяного пара е в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены по формуле 9 лаб. работы

е_n = е_в - Де / R_о.п · ?_n-1 R_п.

Для этого сначала определяем парциальные давления внутреннего и наружного воздуха с учетом относительной влажности воздуха, используя формулу 10 лаб.работы.

ц = (е / Е) · 100% отсюда е = ц · Е / 100%.

Внутренний воздух:

t _в = 22 ^оС, ц = 50%, Е = 19,83 мм рт.ст

е_в= ц · Е / 100% = 50х 19,83/100 = 9,915

Наружный воздух:

t _н= 35 ^оС, ц = 60%, Е = 0,167 мм рт.ст

е_н= ц · Е / 100% = 60х 0,167 /100 = 0,1

Де = е_{в -} е_н = 9,915 - 0,1 = 9,815

Внутренняя грань стены - точка 1

е₁ = е_в - Де / R_о.п · ?_n-1 R_{п =} 9,915 - (9,815/6,796) · (0) = 9,915

Под штукатуркой - точка 2

е₂ = ₌ 9,915 - (9,815/6,796) · (0,03/0,12) = 9,55

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

е₃ = ₌ 9,915 - (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11) = 4,56

С наружной стороны утеплителя- точка 4

е₄ = ₌ 9,915 - (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11 +0,100/0,05) = 1,68

Наружная грань стены - точка 5

е₅ = ₌ 9,915 - (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,250/0,11 +0,100/0,05 +0,120/0,11) = 0,1

Строим линию парциального давления водяного пара е - см.рисунок 2.

Вывод: согласно расчетам, конденсация влаги в стене не возможна.

Сравнение

г. Ухта

1. t_ext=-39 ^oC

z_ht=261

t_ht= -6,4 ⁰C

2. Климатический район строительства - 1Д

Зона влажности - 2 (нормальная)

I. а) режим помещений - нормальный

б) оптимальная температура воздуха внутри здания для холодного периода года

t_int=22

в) условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б

II. Определение градусосуток отопительного периода

D_d= (t_{int -} t_ht)* z_ht = (22+6,4)*261= 7412,4 ⁰C*сутки

III. Определение приведенного сопротивления теплопередач ограждающих конструкций

R_reg =a*Dd+b

a=0,00035

b=1,4

R_reg =0,00035*7412,4+1,4=3,99434 м ²* ⁰C/Вт

IV.теплоизоляционный материал - минераловата

Конструктивное решение стен - трехслойное с теплоизоляционным слоем посередине и гибкими связями в виде арматурных стержней.

Кладка - кирпичная.

V. Кирпич - керамический полнотелый

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Штукатурка (внутренняя) - листы гипсовые обшивочные

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Утеплитель - ROCKWOOL

кг/м³;

Вт/ м ⁰C

VI. Расчет требуемой толщины утеплителя

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций

_i=8,7 Вт/ м²* ⁰C

_e=23 Вт/ м²* ⁰C

3,99434 = 0,11494+0,1875++0,59375+0,1429+0,04348

4,1381>3,99434

Определяем температуру в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены.

Воздух внутри помещения t _в = 22 ^оС

Внутренняя грань стены - точка 1

ф_в = t_в - [(t_в - t_н) / R_о ] · R_в

(формула 7 лаб. работы), где

R_в = 1/б_в = 1/8,7 = 0,115

(формула 3 лаб. работы и таблица 6 СНиП)

ф_в = 22 - [(22 + 39) / 4,1381] · 0,115 = 20,3 ^оС

Под штукатуркой - точка 2

ф_n = t_в - [(t_в - t_н) / R_о ] · (R_в + ?_n-1R)

(формула 8 л.р.)

ф₂ = 22 - [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21) = 19,25 ^оС

С внутренней стороны утеплителя - точка 3

ф₃ = 22 - [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7) = 11,23 ^оС

С наружной стороны утеплителя - точка 4

ф₄= 22 - [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7 +0.100/0,036) = -29,79 ^оС

Наружная грань стены - точка 5

ф₅= 22-[(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435+ 0,03/0,7+ 0,25/0.7 +0.100/0,036 + 0,120/0,7) = -32,3 ^оС

Наружный воздух t_в = -39 ^оС. Строим линию температур - см.рисунок 1

Рис.1

6) Определяем максимальную упругость водяного пара Е по таблице 2 "Значений максимальной упругости водяного пара Е" в зависимости от температуры и строим линию насыщающего парциального давления водяного пара Е - см.рисунок 5 (справа).

Для удобства построения слой 2 и 3 разбиваем на промежуточные значения - точки 2₁, 3₁, 3₂, 3₃.

Точки	В	1	2	21	3	31	32	33	4	5	Н
Температура, оС	22	20,3	19,25	15,24	11,23	0,98	-9,28	-19,54	- 29,79	-32,3	-39
Мак. упруг. водян. пара мм.рт.ст	19,83	17,87	16,75	13	10	4,92	2,07	0,81	0,28	0,22	0,105

7) Определяем парциальное давление водяного пара е в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены по формуле 9 лаб. работы

е_n = е_в - Де / R_о.п · ?_n-1 R_п.

Для этого сначала определяем парциальные давления внутреннего и наружного воздуха с учетом относительной влажности воздуха, используя формулу 10 лаб.работы.

ц = (е / Е) · 100% отсюда е = ц · Е / 100%.

Внутренний воздух:

t _в = 22 ^оС, ц = 50%, Е = 19,83 мм рт.ст

е_в= ц · Е / 100% = 50х 19,83/100 = 9,915

Наружный воздух:

t _н= 39 ^оС, ц = 60%, Е = 0,105 мм рт.ст

е_н= ц · Е / 100% = 60х 0,105 /100 = 0,063

Де = е_{в -} е_н = 9,915 - 0,063 = 9,852

Внутренняя грань стены - точка 1

е₁ = е_в - Де / R_о.п · ?_n-1 R_{п =} 9,915 - (9,852/6,996) · (0) = 9,915

Под штукатуркой - точка 2

е₂ = 9,915 - (9,852/6,996) · (0,03/0,12) = 9,55

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

е₃ = 9,915 - (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11) = 4,56

С наружной стороны утеплителя- точка 4

е₄ = 9,915 - (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11 +0,100/0,05) = 1,68

Наружная грань стены - точка 5

е₅ = 9,915 - (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,250/0,11 +0,100/0,05 +0,120/0,11) = 0,1

Строим линию парциального давления водяного пара е - см.рисунок 2.

Вывод: согласно расчетам, конденсация влаги в стене не возможна.

Вывод

Актуальность проблемы утилизации техногенных отходов промышленности в настоящее время связана как с обострением общего экологического кризиса в мире, так и с возрастанием дефицита природных ресурсов. Экологический кризис в своей основе связан с образованием и накоплением газообразных, жидких и твердых техногенных отходов. Большие объемы техногенных отходов выявили несовершенства современных промышленных технологий, незамкнутости техногенного круговорота веществ и являются одними из главных причин истощения природных ресурсов.

Производство строительных материалов и изделий, постоянно нуждающееся в огромных массах заполнителей, является одним из основных потребителей крупнотоннажных техногенных отходов. Для стройиндустрии среди техногенных крупнотоннажных отходов первостепенное значение имеют отходы энергетики, черной и цветной металлургии, химической промышленности: золы и золошлаковые смеси, металлургические, химические, нефтехимические шлаки и шламы.

Техногенные отходы теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, химической промышленности при их огромных запасах в России должны рассматриваться как долговременный источник минерального сырья при производстве вяжущих, заполнителей и бетонов на их основе.

Успешное решение проблемы утилизации техногенных отходов, в частности, разработка и внедрение новых принципов и технологий изготовления строительных материалов, изделий и конструкций на основе крупнотоннажных отходов энергетики, металлургии и химической промышленности требует соблюдения следующих рекомендаций /42/:

- осуществить необходимое инвестирование в разработку и изготовление необходимого оборудования для переработки промышленных отходов в эффективные строительные материалы, строительство промышленных установок, а также в выполнение соответствующих исследовательских и проектных работ (при этом следует учитывать, что приоритетным направлением является переработка отходов на месте их образования и создание тем самым безотходных технологий на промышленных предприятиях России);

- разработать соответствующую налоговую политику, обеспечивающую заинтересованность инвесторов и производителей в переработке техногенных отходов;

- разработать законодательные акты, запрещающие разработку новых карьеров природных строительных материалов в регионах действия предприятий, образующих крупнотоннажные отходы, пригодные для переработки в строительные материалы и изделия;

ввести обязательную сертификацию продуктов переработки отходов и строительных материалов на их основе с учетом требований экологической безопасности;

в целях инвестирования внедрения безотходных технологий переработки отходов необходимо создать экологический фонд из средств, получаемых за счет платы за землю, занимаемую отвалами, а также за транспортирование отходов в отвалы и содержание последних;

создать межотраслевой центр по координации исследовательских, проектных и производственных работ в области переработки и использования в строительстве крупнотоннажных техногенных отходов.

Список литературы

1. Современные направления утилизации техногенных отходов и их применение для изготовления строительных материалов. - М.,1998. -61 с. - (Строительные материалы и конструкции: Обзор.информ./ВНИИНТПИ;Вып.2).

2. Формирование местной сырьевой базы на основе отходов стройиндустрии с ревизией отвалов и захоронений эксплуатируемых и неэксплуатируемых месторождений./Н.Г. Чумаченко [и др.]//Строительные материалы, оборудование технологии ХХI века. -2007. -№1. -С. 16-18.