Отходы.Ру

Использование продуктов переработки железобетонных конструкций сносимых зданий и сооружений

Опубликовано Редактор 05-03-2003 (287 прочтений)
МГСУ совместно с корпорацией “Сатори” с 1999 г. проводит исследования свойств материалов, получаемых в результате переработки бетонных и железобетонных изделий сносимых зданий и сооружений.

Корпорация “Сатори” производит снос сооружений с тщательной разработкой и отделением железобетонных изделий от других материалов. Они подвергаются глубокой переработке на дробильно-сортировочном комплексе. В результате отделяется стальная арматура и путем дробления получается щебень различных фракций. При этом образуется отсев (в количестве 25-30%) фракции менее 10 мм, который практически не нашел применения.

В МГСУ коллективом авторов (проф. Алимов Л.А., проф. Воронин В.В., проф. Головин Н.Г., проф. Чумаков Л.Д.) под руководством проф. Забегаева А.В. проведены исследования продуктов переработки железобетонных конструкций и каменных материалов зданий и сооружений.

Исследование щебня из бетона проводилось в целях разработки технических условий и сертификации продукции.

Зерновой состав щебня из бетона фракций 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-80 мм и смеси 5-20 мм близок к заполнителям с оптимальной непрерывной гранулометрией и соответствует требованиям ГОСТ 8267-93. Для различных фракций были определены основные свойства: средняя плотность; насыпная плотность; пористость; густотность.

Установлено, что содержание в щебне из бетона слабых и лещадных зерен составляет менее 15%. Щебень из бетона по дробимости соответствует марке 400. Его морозостойкость соответствует 100 циклам. Оценка однородности щебня из бетона показала, что коэффициент вариации составляет 8-9 %.

На основании проведенных исследований впервые были разработаны технические условия ТУ 5711-001-40296246-99 “Щебень из бетона”. Щебень может быть использован в качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона класса по прочности до В25 включительно, а также для дорожных строительных работ.

Особенностью такого щебня является то, что он представляет собой неод-нородную смесь, состоящую из фрагментов-конгломератов: цементного камня, крупного и мелкого заполнителей. Такое строение заполнителей оказывает особое влияние на структуру и свойства бетонных смесей. В связи с этим была определена водопотребность щебня из бетона непосредственно в бетонной смеси. Этот интегральный показатель качества щебня необходим для определения состава бетона и оценки его структуры и прогнозирования свойств. Определение водопотребности щебня из бетона производили в равноподвижных смесях. Данные о водопотребности заполнителей представлены в табл. 1.

Таблица 1

Водопотребность заполнителей в бетоне
Размер фракций, мм Водопотребность, %
0-5 12,8
5-10 10,1
10-20 8,2
20-40 6,1

Бетоны, приготовленные на бетонном щебне, могут применяться для изготовления большой номенклатуры бетонных и железобетонных конструкций: фундаментные блоки, плиты перекрытий, перемычки, ригели, лестничные марши и площадки и т.д.

Коллективом авторов МГСУ проведены работы по обоснованию использования отсевов дробления (фракции 0-10 мм) в производстве строительных материалов. Исследование отсева методами РФА и ДТА показало, что он состоит из аморфной и кристаллической фаз в соотношении (55-60 %):(40-45 %) соответственно. Кристаллическая фаза включает в себя следующие минералы: кварц, полевые шпаты, кальцит, доломит, портландит, эттрингит, известняк, гидросиликаты кальция и минералы негидратированного цемента. Специальная обработка отсева показала, что он способен к самостоятельному твердению, при этом может достигаться значительная прочность камня.

Таким образом, отсев представляет собой хорошую полиминеральную активную добавку к цементам и бетонам. На использование отсева дробления в бетонах получен патент на изобретение (патент РФ № 2156226 С04 В 28/2. 14.2.2000 г., БИ № 26).

Были проведены исследования бетонов для производства элементов мощения на основе щебня из бетона на композиционном вяжущем, состоящем из портландцемента марки 400 Щуровского завода, и отсева в соотношении 1:1 по массе, подвергнутых механохимической обработке. Составы и характеристики бетонов представлены в табл. 2.

Таблица 2

Состав и характеристика бетонов
Расход композиционного вяжущего, кг Расход фракции 0-20 мм, кг Расход фракции 10-20 мм, кг В/Ц Прочность при сжатии, МПа Общая пористость, % Капиллярная пористость, %
1 500 1310 290 0,62 33,2 31,65 13,7
2 500 838 762 0,46 35,1 30,7 10,8
3 500 838 762 0,42 38,3 20,2 7,8

Примечание. В композиционном вяжущем расход исходного цемента составляет 250 кг на 1 м3.

Составы бетонов 1 и 2 приготовлены на смеси заполнителей, полученных путем дробления бетонных элементов пятиэтажных домов. Состав 3 приготовлен из смеси заполнителей, полученных в результате дробления элементов на гранитном заполнителе.

Анализ данных свидетельствует, что состав 3 соответствует требованиям ГОСТ 176087 “Плиты бетонные тротуарные” по прочности не менее 35 МПа, морозостойкости более 150 циклов и истираемости менее 0,7 г/см2.

Таким образом, доказана возможность комплексного использования щебня из бетона и отсевов дробления при производстве бетонных изделий требуемых свойств с минимальным расходом цемента. Комплексное использование отходов будет способствовать улучшению экологической обстановки в Москве.

Головин Николай Григорьевич
Зав. кафедрой Железобетонных и каменных конструкций,
профессор, кандидат технических наук (МГСУ)

Если вы обнаружили ошибки или у вас есть замечания, сообщите нам.
  Печать

Рейтинг 2.68/5
Рейтинг: 2.7/5 (41 голосов)