Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов
Многие техногенные образования, в частности твердые отходы предприятий лесопромышленного комплекса, металлургической и теплоэнергетической промышленности, являются ценным технологическим сырьем и могут быть вовлечены в технологический передел с целью получения композиционных материалов конструкционного назначения с последующим изготовлением из них строительных материалов гражданского и промышленного назначения.
На предприятиях лесопромышленного комплекса методы переработки древесного сырья отличаются низкой экологичностью и экономичностью. Ежегодный прирост древесных отходов при механической переработке древесного сырья на лесопромышленных предприятиях Свердловской области достигает 650 тыс. м3, что составляет примерно 40 % от объема перерабатываемой древесины.
При химической переработке древесины многотоннажным техногенным образованием является гидролизный лигнин, которого на трех гидролизных предприятиях Свердловской области ежегодно образуется более 3000 т. Такие отходы в настоящее время не нашли широкого промышленного применения, более 60 % образующихся древесных отходов и около 80 % гидролизного лигнина не подвергается утилизации и направляется в отвалы.
В металлургической промышленности, в частности в производствах металлического магния, образуются магнийсодержащие шламы, являющиеся сегодня не утилизируемым отходом. На двух уральских заводах (АОЗТ "АВИСМА", г. Березники и ОАО "Соликамский магниевый завод", г. Соликамск) на стадии обезвоживания обогащенного карналлита (исходного сырья для производства металлического магния электролитическим способом) ежегодно образуется более 14 тыс. т шлама, складируемого в шламохранилище.
Предприятия теплоэнергетической промышленности, работающие на твердом природном углеводородном топливе, являются источником промышленного отхода, получившего техническое название микросферы, являющегося составной частью каменноугольной золы. Микросферы представляют собой сферические частички, заполненные внутри молекулярным азотом и оксидом кремния, благодаря чему могут значительно улучшать теплофизические свойства композиционных материалов и изделий на их основе.
Складирование рассматриваемых промышленных отходов требует отведение больших земельных площадей, значительных финансовых расходов на их транспортировку и платежей за их размещение, следствием которого является загрязнение окружающей среды. Кроме того, из полезного использования выводится огромное количество вторичного ресурса, утилизация которого может обеспечить строительную индустрию экологически чистым, конкурентоспособным строительным материалом.
С точки зрения принципа рационального природопользования, в основе которого лежит полное использование природного ресурса и доведение неиспользованных отходов производства до такого состояния, при котором они могут быть ассимилированы экологическими системами, рекуперация не утилизируемых промышленных отходов требует разработки специальных технологических схем.
Нами разработана ресурсосберегающая технология приготовления древесно-минеральных композиционных материалов конструкционного назначения, основанная на использовании в качестве исходных компонентов вышеперечисленных промышленных отходов. Измельченные древесные отходы использованы в качестве дисперсного растительного наполнителя, шламы карналлитовых хлораторов, содержащие в своем составе достаточное количество активных оксида магния (MgO) и хлорида магния (MgCI2) для образования магнезиальных цементов (цемента Сореля), в качестве магнезиального вяжущего и затворителя одновременно, а микросферы в качестве пластифицирующей добавки. Такие древесно-минеральные композиции пригодны для производства строительных, тепло - и звукоизолирующих материалов и магнезиальных полов.
Использование измельченных древесных отходов для получения композиционных материалов на минеральном вяжущем с последующим изготовлением из них древесных плит 1, стеновых профильных деталей 2, 3, применяемых в малоэтажном домостроении, известно. Однако такие технологии широкого промышленного распространения не получили. Основной причиной является применение в технологии производства стеновых профильных деталей товарного каустического магнезита в качестве минерального вяжущего и природного минерала - бишофита в качестве затворителя. Получаемый строительный материал обладает высоким значением плотности и низкими теплофизическими свойствами. Кроме того высокая отпускная цена на каустический магнезит делает этот материал, несмотря на его положительные качества (экологически чистый, огнестоек и биостоек), не конкурентоспособным на рынке строительных материалов.
Используя предварительно подготовленные магнийсодержащие металлургические шламы в качестве минерального вяжущего, микросферы в качестве пластифицирующей добавки, древесные отходы в качестве наполнителя для приготовления древесно-минеральной композиции нам удалось значительно улучшить некоторые эксплуатационные характеристики строительного древесно-конструкционного материала, полученного на основе данной композиции: в два раза снизить плотность строительного материала и, примерно, в три раза уменьшить коэффициент теплопроводности.
Работа по практическому использованию рассматриваемых в настоящем сообщении промышленных отходов для производства строительных материалов с улучшенными теплофизическими свойствами и магнезиальных полов различного назначения доведена до практического внедрения.
Разработаны способ и состав композиционной смеси для изготовления строительных древесно-конструкционных и тепло - и звукоизолирующих материалов 4-6, разработаны и утверждены технические условия на магнезиальный порошок вяжущий из шлама карналлитовых хлораторов и на строительные древесно-конструкционные материалы из промышленных отходов для малоэтажного домостроения и тепло - и звукоизолирующих изделий. Разработан рабочий проект производства СДКМ производительностью 7,5 тыс. м3/год и рабочая конструкторская документация на изготовление технологической линии для данного производства.
На опытно-промышленной установке наработано 20 т магнезиального порошка вяжущего из магнийсодержащего шлама, что позволило отработать технологический процесс производства строительного материала и испытать его физико-механические характеристики.
Строительный материал, получаемый из техногенных образований, является конкурентоспособным как по своим физико-механическим свойствам, так и по стоимости, при этом он обладает высокой технологичностью при сборке строений. Затраты на возведения 1 м2 стеновой поверхности из СДКМ в 2,5 раза ниже, чем из кирпича в пересчете на эквивалентную теплопроводность.
Ресурсосберегающий подход при вовлечении техногенных образований в дальнейший технологический передел в качестве исходного сырья вполне очевиден. Наши расчеты показывают, что утилизация только измельченных древесных отходов, не требующих предварительной подготовки к работе, количество которых на предприятиях Свердловской области составляет 220 тыс. м3 в год, позволит получить около 200 тыс. м3 экологически чистого, доступного по цене широким слоям населения строительного материала, из которого можно построить порядка 6 тысяч индивидуальных двухэтажных коттеджа, общей площадью каждого 100 м2.
Для развития и широкого внедрения подобных производств сегодня имеются неограниченные возможности, поскольку ресурсы таких техногенных образований, в частности на предприятиях лесопромышленного комплекса, только в Свердловской области позволяют создать 25-30 предприятий производительностью от 6 до 10 тыс. м3 строительного материала ежегодно.
Ресурсная база магнийсодержащих промышленных отходов, используемых в качестве магнезиального вяжущего, может быть значительно расширена за счет переработки отходов, образующихся при обогащении хризотил-асбестовых руд.
На ОАО Ураласбест ежегодно образуется более 10 млн т серпентинитовых отходов с высоким содержанием в них магния, что делает эти отходы весьма перспективными для организации производства различных магнийсодержащих товарных продуктов.
Химический состав этих отходов позволяет без больших капитальных затрат перерабатывать их с получением таких товарных продуктов, как растворы хлорида магния различной концентрации и оксида магния высокой чистоты (99,5 %), используемого в качестве магнезиального вяжущего.
Настоящая работа выполнялась в 2000 и 2001 г. г. при финансовой поддержке научно-технической программы Минобразования РФ Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям по науки и технике по разделу Проблемы техногенных образований и использования промышленных и бытовых отходов.
Литература
- 1. Рябков В. М., Леонов А. А., Фаренюк Р. М. Древесные плиты на минеральном вяжущем.- М.: Лесн. пром-сть, 1980.-40с. 2. Патент №15653441 СССР. Способ изготовления профильных деталей и линия для его осуществления. // Бирюков М. В. 1988. 3. Липунов И. Н., Власов П. С., Василенко Л. В. и др. Эколого-экономические и социальные аспекты утилизации древесных отходов предприятий лесного комплекса Свердловской области. Сб. "Экологические проблемы и химические технологии". - Екатеринбург, УГЛТА, 2000. c.142-151. 4. Патент РФ на изобретение №2162828. Состав композиционной смеси для изготовления строительных древесно-композиционных материалов. //Липунов И. Н., Тетюхин В. В., Беседин В. А. и др. Бюл. №4 от 10.02.2001. 5. Патент РФ на изобретение №2163541. Способ и состав для изготовления тепло - и звукоизолирующих древесно-композиционных материалов. //Липунов И. Н., Юпатов А. А., Василенко Л. В. и др. Бюл. №6 от 27.02.2001. 6. Патент РФ на изобретение №2163542. Способ и состав для изготовления строительных древесно-композиционных материалов. //Липунов И. Н., Тетюхин В. В., Беседин В. А. и др. Бюл. №6 от 27.02.2001.
Похожие статьи
-
Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы
Технологический процесс состоит из отдельных стадий производства: 1. дробления исходного сырья 2. его помола и сушки 3. обжига гипсовой мучки в котлах...
-
Инъекционные растворы фирмы "Триада Холдинг" успешно решают проблемы протечек в строительстве. Они представляют, собой однокомпонентные полиуретановые...
-
Характеристика исходных материалов, используемых для производства цементно-песчаной черепицы Материалы, применяемые для изготовления черепицы, должны...
-
Керамические материалы получают из глиняных масс путем формования и последующего обжига. При этом часто имеет место промежуточная технологическая...
-
Способы производства или добычи сырьевых материалов - Технология производства тяжелого бетона
Рассмотрим первый этап в производстве портландцемента. Он заключается в добыче и доставке известняковых пород, используемых для изготовления клинкера,...
-
Для обеспечения современных требований по теплозащите зданий с целью экономии энергоресурсов на отопление толщина однослойных стен из традиционных...
-
Введение - Современные строительные материалы для отделки фасадов
Целью изучения строительных материалов является: получение необходимых знаний о классификации, физической сущности свойств, основах производства,...
-
Потребность в строительных конструкциях, деталях, полуфабрикатах, материалах для постройки здания находим исходя из объемов работ и построим график их...
-
Производство СМР при реконструкции действующих предприятий имеет ряд особенностей ввиду того, что работы совмещены во времени и пространстве с...
-
Композиции, с использованием серы и технологии их производства позволяют расширить базу стройиндустрии, в том числе за счет использования побочных...
-
Виды контроля качества работ Качество строительной продукции - один из основных факторов, влияющих на экономичность и рентабельность законченного...
-
Введение - Разновидность и применение строительных материалов
Древесноволокнистая плита - листовой материал, изготовленный путем горячего прессования или сушки ковра из древесных волокон с введением при...
-
Основные свойства строительных материалов - Технология производства строительных материалов
Свойства строительных материалов Определяют области их применения. Только при правильной оценке качества материалов, т. е. их важнейших свойств, могут...
-
Материалы и изделия на основе магнезиальных вяжущих получают путем формования и последующего высушивания смеси каустического магнезита или доломита и...
-
Черепицу можно классифицировать по исходному сырью, способу изготовления, форме, виду и цвету. По Исходному сырью Черепица делится на: - глиняную; -...
-
Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. В Европе около 86% новых домов покрыто таким покрытием. Красота и...
-
ВВЕДЕНИЕ - Технология производства и потребительские свойства кровельных материалов
В нашей стране в больших масштабах осуществляется жилищно-гражданское, промышленное и сельскохозяйственное строительство; это требует выполнения...
-
Они используются в качестве ограждающих конструктивно-теплоизоляционных элементов в строительстве жилых домов высотой до 5 этажей, животноводческих,...
-
Поэлементные поставки: 1) местные строительные материалы: щебень, бетон; Производственный запас (временной): бетон - 5 дней, щебень 5 дней. 2)...
-
Учет выполнения плана строительно-монтажных, ремонтных работ График выполнения строительно-монтажных и ремонтных разрабатывается зам. директора ООО...
-
Материально-технические ресурсы, Литература - Технология строительного производства
Таблица 9 - Сводная ведомость потребности в материально-технических ресурсах №п/п Наименование ГОСТ, Марка Кол-во Примечание Машины и оборудование 1...
-
ВНИИСтром имени Г. Будникова разработал технологию изготовления поризованных цементно-песчаных гранул, или, как их официально называют, пенопорит. Он...
-
Известно, что основными преимуществами пенобетона являются: экологическая чистота, влагостойкость, низкая теплопроводность, монолитность, негорючесть....
-
Обжиг изделий Обжиг Изделий проводят в Печах Различной конструкции: в Муфелях с рабочим пространством, защищенным от нагревателей огнеупорным коробом, в...
-
Общая характеристика предприятия - Туркменабатское предприятие строительных материалов
"Керамический завод" г. Туркменабад входит в группу предприятий "Строительных материалов" который является одним из филиалов "Министерство водного...
-
Основные технико-экономические показатели тяжелого бетона - Технология производства тяжелого бетона
Экономический эффект, достигаемый при применении высокопрочного бетона, заключается в том, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Технология производства и потребительские свойства кровельных материалов
К началу XXI века основными кровельными материалами оставались простейшие рулонные материалы типа рубероида либо волнистые шиферные листы. Доля их в...
-
История развития строительных материалов и конструкций
История развития строительных материалов и конструкций Чтобы уяснить сущность строительных материалов и конструкций, необходимо представить историю их...
-
Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. За столетие технология производства цементно-песчаной черепицы шагнула далеко вперед, и...
-
Пеностекло: основы производства и область применения - Строительные материалы
Пеностекло (ячеистое стекло, вспененное стекло) - это высокопористый ячеистый неорганический теплоизоляционный материал, получаемый спеканием...
-
Основным сырьем для приготовления цементно-песчаной черепицы является природный кварцевый песок, цемент, вода и пигмент - окись железа (для придания...
-
Основы производства керамических материалов - Керамические строительные материалы
Основным сырьевым компонентом керамических строительных материалов является Глина - осадочная горная порода, состоящая из природных водных алюмосиликатов...
-
Сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот,...
-
Фирма "Сервискомплект" (г. Псков) является единственным в России обладателем технологии производства полимер-песчаной черепицы. Следует, однако,...
-
ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНАЯ ЧЕРЕПИЦА - Кровельные материалы в производстве строительных работ
Цементно-песчаная черепица готовится прессованием под высоким давлением окрашенной растворной смеси. Смесь состоит из следующих точно дозированных...
-
К строительным материалам относят природные и искусственные вещества, композиции и изделия из них, применяемые для возведения зданий и сооружений....
-
Вредные строительные материалы
Иногда после ремонта в квартире или доме человек начинает себя плохо чувствовать, у него болит голова, на него нападает сонливость. По оценкам экспертов,...
-
Технология возведения, Материалы, применяемые при работе - Строительство объемно-блочных зданий
Материалы, применяемые при работе Бетон марки М-300 краткое описание: Бетон М-300 один из самых применяемых в современном строительстве для создания...
-
Технологическая карта: область применения; технология и организация строительного процесса Организация строительного производства должна обеспечивать...
-
Производство работ по устройству рулонных кровель - Технология и организация строительных процессов
Конструкция рулонных кровель зависит от уклона крыши и кровельных материалов. Кровли с уклоном до 2,5% считаются плоскими, а с уклоном 2,5% и более --...
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов