22.10.2008 20:55:28
Использование вторичного сырья в производствебетонных изделий позволяет решить одновременно несколько важнейших задач: обеспечитьэкономию природных сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, повыситьэффективность производства, улучшить экологический баланс каждого региона страны,сократить отвод хозяйственно пригодных земель под карьеры и отвалы для храненияотходов местного производства.
Цементная промышленность СССР ежегодно использоваласвыше 30 млн т вторичного сырья, главным образом отходов и побочных продуктовдругих отраслей промышленности в качестве компонентов вещественного составацементов.
К таким компонентам вещественного составацементов относятся электротермофосфорные и доменные шлаки, белитовые и другие шламы,миллионы тонн зол и шлаков ТЭС, отходы производства химической промышленности, чернойи цветной металлургии, целлюлозно-бумажного производства и многое другое. Применениеотходов позволяет снизить на 20% потребность в клинкерном портландцементесберечь большое количество электроэнергии.
Цементной промышленностью за долгие годы былапроделана большая работа по расширению ассортимента пригодных для использованияпромышленных отходов. Результаты этой работы необходимо использовать сегодня!
Была доказана эффективность использованияи внедрения в производство доменных шлаковс повышенным содержанием MgO(до 15 %),повышенным содержанием ТiO2 (до 4 %), атакже новых видов гранулированных шлаков — рафинировочный шлак сталеплавильногопроизводства [3] электротермофосфорный топливный, шлакпроизводства цветных металлов и других отходов.
Многие западные страны, в связи стопливно-энергетическим кризисом, в последнее время увеличили производствошлакопортландцемента и смешанных цементов.
Возросло потребление отходовхимической промышленности [4], химических гипсов [5] и шламов [2]. На основеотходов целлюлозно-бумажной промышленности разработаны рецептуры эффективныхпластификаторов и интенсификаторов помола, для получения особо чистыхглиноземистых цементов используются глиноземсодержащие отходы от очисткисточных вод, ранее представлявшие особую опасность для загрязнения водоемов.Увеличилось потребление зол и шлаков ТЭС [1] идругих видов вторичного сырья.
Вместе с тем в использованиивторичного сырья еще имеются существенные проблемы. Основным препятствием для широкого использования в бетонной промышленности многих видов потенциально полезныхотходов является их образование внетехнологичной форме, затрудняющей их транспортирование и переработку. Низкоекачество многих отходов, являющихся побочными продуктами других производств, обусловленонедостаточной эффективностью технологииосновного производства, неполнотой извлечения основного продукта.
С этим связано,например, низкое качество шламов, а также электротермофосфорногошлака.
Золошлаковыеотходы многих ТЭС остаются практически недоступными для использования из-за отсутствия устройств для сухого золоудаления, атакже подъездных путей и погрузочных узлов на золоотвалах.
Медленноразвиваются современные методы получения качественного вторичного сырья.
Особое значениеимеет внедрение сухого метода придоменной грануляции шлаков,организация сухого золоудаления на ТЭС, грануляция или окусковываниефосфогипса.
Развитие этих прогрессивных способовсбора и подготовки вторичного сырья позволит значительно увеличить его потребление в бетонной промышленности,одновременно повысив экономическую эффективность производства основнойпродукции.
Интенсификациии повышению эффективности научных исследований по использованию вторичногосырья препятствует отсутствие инновационного финансирования работ в институтах бетонной промышленности и смежныхотраслей, специализированныхподразделениях по использованию отходов. Отсутствует единый координационный центр по проблемебезопасности и охраны окружающей среды в промышленности.
В целях скорейшего решения первоочередныхпроблем использования отходов различных производств в бетонной промышленностинеобходимо усилить фундаментальные, теоретические и экспериментальныеисследования в области применения новых видов каталитических и модифицирующихвеществ на базе промышленных отходов. Анализ патентной ситуации в этомнаправлении свидетельствует об активизации деятельности иностранных фирм.
Целесообразно ускорить внедрение вбетоннуюпромышленностьготовых технических решений, способствующих эффективному использованиюразличных отходов взамен традиционных сырьевых материалов и добавок.
Экономически эффективным станет увеличениеиспользования органических отходов, а также продуктов с высоким содержаниеммодифицирующих, каталитических и минерализующих примесей.
Необходимо создать условия длябесперебойной поставки и подачи втехнологический поток рекомендуемыхотходов. Проблему комплексной переработки минерального сырья и созданиябезотходных технологий производства возможно решить за счет организациимногофункциональных строительных холдингов, таких как, например, стамбульский «SET» (Турция), входящий в Italgroup. Этот холдингпроизводит, и цементы различного назначения (в том числе цветные), и товарныебетоны общестроительного и специального назначения (в том числе цветные), ивозводит красивые сооружения, используя цветной товарный и сборный бетон, и поставляетсвою продукцию на экспорт. Это пример комплексного решения проблем с применениемвсех возможных способов экономичной переработки сырья. Необходимо создать такиерегиональные экономические условия, в которых невыгодно иметь бесхозныепобочные продукты производства.
В целях дальнейшего повышенияэффективности использования металлургических шлаков в бетонной промышленности иулучшения качества выпускаемой продукции необходимо увеличить выпуск гранулированногошлака с влажностью не более 6 % за счет более полного использованияогненно-жидкого доменного шлака, не допуская его слива в отвал.
Недоиспользование химической энергиипортландцементного клинкера проявляется в значительном перерасходе этогонаиболее дорогостоящего и энергоемкого компонента цемента в расчете на единицудостигнутого полезного эффекта, то есть на единицу прочности бетона.
Применение активных минеральныхдобавок искусственного происхождения в качестве вещественного состава цементапозволяет также предотвратить щелочную коррозию бетона, устранить образованиевысолов и повысить сульфатостойкость бетонных конструкций.
Равномерно распределенная вцементном камне активная добавка препятствует накоплению щелочей в контактнойзоне у поверхности реакционноспособных заполнителей бетона. Таким способомснижается опасность возникновения повышенного осмотического давления вконтактной зоне, а следовательно, уменьшается опасность щелочного разрушения.
Применениеактивных минеральных добавок искусственного происхождения в производстве бетонаявляется одним из важнейших завоеваний отечественной науки о цементе и бетоне.В настоящее время в производстве товарного и сборного бетона созрела ситуация,требующая направить творческую энергию на широкое внедрение отходов различныхотраслей промышленности в качестве добавок в вещественный состав цемента для сниженияудельных энергетических затрат на производство каждого кубометра бетона.
Литература:
1. Заявка 2006119770/03/13 РФ, А C04B38/00. Способподготовки золы к изготовлению строительных материалов.
2. Заявка 2006120923 РФ, A C04B28/04. Способснижения высолообразования на поверхности кирпичной кладки из цементногораствора.
3. Заявка 2006124409 РФ, A C04B7/00. Сульфатно-шлаковоевяжущее.
4. Заявка 2006125718 РФ, A C04B5/06. Гидравлическаяминеральная композиция и способ ее получения, цементные материалы игидравлические вяжущие, содержащие такую композицию.
5. Заявка 2006127319 РФ, A C01F11/46; B01D1/02. Способпереработки гипсосодержащего сырья.