Стройматериалы из битого стекла
До сих пор в России да и у нас самым распространенным способом утилизации минеральных отходов является их захоронение. Если посмотреть на подобную практику с экономической и экологической точки зрения, то, помимо нанесения ущерба почвам, подземным водам, засорения территории при захоронении твердых бытовых отходов, безвозвратно теряются природные ресурсы, уже однажды добытые и переработанные в пластиковую и металлическую тару, стекло и бумагу.
Существенный экономический и экологический эффект может принести решение проблемы утилизации, к примеру, боя искусственного стекла. Сейчас предприятия предлагают стеклобой за бесценок, просто так, лишь бы освободиться от него.
Выявлением перспективности применения боя искусственных щелочных стекол для получения вяжущих автоклавного и безавтоклавного твердения занимаются технологи Московского государственного строительного университета. Им удалось получить целый ряд новых строительных материалов на основе этого вяжущего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Элементы мощения мостовых, изготовленные здесь по вибропрессовой технологии, имеют прочность при сжатии от 35 до 60 МПа, МРЗ - более 250 циклов и характеризуются высокой коррозийной стойкостью к солям, кислотам, щелочам (от 0,92 до 0,97). Мелкозернистый бетон при средней плотности 1900-1960 кг/м 3 имеет прочность при сжатии 20-30 МПа, при изгибе - 4,3-5,2 МПа.
Технологи попробовали применить стеклобой при создании шлакостекольного вяжущего вещества безавтоклавного твердения. Так появилось щелочеземельное вяжущее с применением щелочных затворителей (в частности, NaOH и соапстока - щелочного отхода, образующегося при рафинации рыбьего жира). Доля стеклобоя в составе материала (в технологии преобладала автоклавная обработка) составила от 6,5 до 45 процентов.
Сейчас в МГСУ создаются энергосберегающие, безавтоклавные экологически чистые технологии производства новых видов строительных материалов на основе боя искусственных стекол. В процессе работы выявилась возможность получения широкой гаммы материалов самого разнообразного назначения. Это строительные растворы, мелкозернистые бетоны и поризованные теплоизоляционные материалы. Все они имеют повышенные защитные, прочностные, антикоррозийные и другие свойства.
Разработанные технологии позволяют создавать материалы с заданными, регулируемыми свойствами и использовать их в разных отраслях: в промышленном и гражданском строительстве - при сооружении дорог, канализационных коллекторов, взлетных полос аэродромов, теплоизоляции и отделке, ограждений, защищающих от излучения; в атомной промышленности - при возведении бетонных ограждений реакторных установок и хранилищ отходов, для облицовки боксов с радиоактивным оборудованием, нанесения негорючих теплоизоляционных покрытий; в химической промышленности - это стойкие к агрессивным средам строительные конструкции, отделка и теплоизоляция производственных помещений.
Бой искусственного стекла ценится как сырье для получения вяжущего материала из-за содержания в нем кремнезема и щелочных оксидов, а также Al 2O 3 и CaO. Особый интерес представляет бой барийсиликатных стекол. Материалы на его основе применяются при отделке рентгеновских кабинетов и других помещений, требующих специальных покрытий. Бой свинцовых стекол идет в строительные материалы, используемые при строительстве и отделке объектов атомной промышленности.
В основу работ, раскрывающих потенциальные возможности утилизации техногенных стекол, было положено теоретическое положение о том, что стекла в тонкодисперсном состоянии при повышенных температурах в щелочной среде обладают вяжущими свойствами и способны в результате омоноличивания твердой фазы образовывать прочный строительный материал. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Наиболее простым и доступным вариантом утилизации стеклобоя является традиционная технология изготовления мелкозернистого бетона, где стеклобой выступает в качестве заполнителя.
В данной системе доля использования стеклобоя составляет 70 процентов. Технология использует пластичные и жесткие смеси. Отформованные изделия не требуют специальной тепловой обработки. Максимально утилизировать стеклобой позволяет технология получения мелкозернистого бетона и раствора, когда стеклобой выступает и в качестве вяжущего, и в качестве заполнителя. Технология получения поризованного теплоизоляционного материала на основе стеклобоя основана на способе сухой минерализации пены и включает в себя приготовление пены, минерализацию ее порошком стеклобоя при активном перемешивании и залив пеномассы в формы.
Условия твердения - сушка при температуре 40-50 oС. Доля использования стеклобоя в композиции - 92-95 процентов.
Испытания показали, что материалы на основе боя искусственных стекол не уступают, а в ряде случаев и превосходят по общестроительным и функциональным свойствам аналогичные материалы, изготавливаемые из традиционных вяжущих. Например, поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя имеет при средней плотности 300 кг/м 3 следующие физико-технические характеристики: прочность при сжатии - 0,8 МПа, прочность при изгибе - 0,3 МПа, водопоглощение - 38 процентов по массе, коэффициент размягчения - 0,94, теплопроводность 0,054 Вт/(м/ oС), коэффициент паропроводности - 0,085 мг/(чМПа). Кроме того, материал не горюч, при температуре более 600-700 oС происходит его вспучивание, что позволяет рекомендовать его для устройства тепловой изоляции зданий промышленного и гражданского назначения, крупных энергетических объектов, машинных залов атомных станций, а также промышленного и технологического оборудования с температурой изолируемой поверхности 600 oС и более.
Организация производства материалов на основе боя искусственных стекол может осуществляться на действующих предприятиях стройиндустрии и не требует существенных капиталовложений. Утилизация стеклобоя позволит решить ряд производственных проблем и улучшить экологическое положение в промышленных регионах.Подготовил Дмитрий ЛУГОВОЙ
sn@nestor.minsk.by
Существенный экономический и экологический эффект может принести решение проблемы утилизации, к примеру, боя искусственного стекла. Сейчас предприятия предлагают стеклобой за бесценок, просто так, лишь бы освободиться от него.
Выявлением перспективности применения боя искусственных щелочных стекол для получения вяжущих автоклавного и безавтоклавного твердения занимаются технологи Московского государственного строительного университета. Им удалось получить целый ряд новых строительных материалов на основе этого вяжущего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Элементы мощения мостовых, изготовленные здесь по вибропрессовой технологии, имеют прочность при сжатии от 35 до 60 МПа, МРЗ - более 250 циклов и характеризуются высокой коррозийной стойкостью к солям, кислотам, щелочам (от 0,92 до 0,97). Мелкозернистый бетон при средней плотности 1900-1960 кг/м 3 имеет прочность при сжатии 20-30 МПа, при изгибе - 4,3-5,2 МПа.
Технологи попробовали применить стеклобой при создании шлакостекольного вяжущего вещества безавтоклавного твердения. Так появилось щелочеземельное вяжущее с применением щелочных затворителей (в частности, NaOH и соапстока - щелочного отхода, образующегося при рафинации рыбьего жира). Доля стеклобоя в составе материала (в технологии преобладала автоклавная обработка) составила от 6,5 до 45 процентов.
Сейчас в МГСУ создаются энергосберегающие, безавтоклавные экологически чистые технологии производства новых видов строительных материалов на основе боя искусственных стекол. В процессе работы выявилась возможность получения широкой гаммы материалов самого разнообразного назначения. Это строительные растворы, мелкозернистые бетоны и поризованные теплоизоляционные материалы. Все они имеют повышенные защитные, прочностные, антикоррозийные и другие свойства.
Разработанные технологии позволяют создавать материалы с заданными, регулируемыми свойствами и использовать их в разных отраслях: в промышленном и гражданском строительстве - при сооружении дорог, канализационных коллекторов, взлетных полос аэродромов, теплоизоляции и отделке, ограждений, защищающих от излучения; в атомной промышленности - при возведении бетонных ограждений реакторных установок и хранилищ отходов, для облицовки боксов с радиоактивным оборудованием, нанесения негорючих теплоизоляционных покрытий; в химической промышленности - это стойкие к агрессивным средам строительные конструкции, отделка и теплоизоляция производственных помещений.
Бой искусственного стекла ценится как сырье для получения вяжущего материала из-за содержания в нем кремнезема и щелочных оксидов, а также Al 2O 3 и CaO. Особый интерес представляет бой барийсиликатных стекол. Материалы на его основе применяются при отделке рентгеновских кабинетов и других помещений, требующих специальных покрытий. Бой свинцовых стекол идет в строительные материалы, используемые при строительстве и отделке объектов атомной промышленности.
В основу работ, раскрывающих потенциальные возможности утилизации техногенных стекол, было положено теоретическое положение о том, что стекла в тонкодисперсном состоянии при повышенных температурах в щелочной среде обладают вяжущими свойствами и способны в результате омоноличивания твердой фазы образовывать прочный строительный материал. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Наиболее простым и доступным вариантом утилизации стеклобоя является традиционная технология изготовления мелкозернистого бетона, где стеклобой выступает в качестве заполнителя.
В данной системе доля использования стеклобоя составляет 70 процентов. Технология использует пластичные и жесткие смеси. Отформованные изделия не требуют специальной тепловой обработки. Максимально утилизировать стеклобой позволяет технология получения мелкозернистого бетона и раствора, когда стеклобой выступает и в качестве вяжущего, и в качестве заполнителя. Технология получения поризованного теплоизоляционного материала на основе стеклобоя основана на способе сухой минерализации пены и включает в себя приготовление пены, минерализацию ее порошком стеклобоя при активном перемешивании и залив пеномассы в формы.
Условия твердения - сушка при температуре 40-50 oС. Доля использования стеклобоя в композиции - 92-95 процентов.
Испытания показали, что материалы на основе боя искусственных стекол не уступают, а в ряде случаев и превосходят по общестроительным и функциональным свойствам аналогичные материалы, изготавливаемые из традиционных вяжущих. Например, поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя имеет при средней плотности 300 кг/м 3 следующие физико-технические характеристики: прочность при сжатии - 0,8 МПа, прочность при изгибе - 0,3 МПа, водопоглощение - 38 процентов по массе, коэффициент размягчения - 0,94, теплопроводность 0,054 Вт/(м/ oС), коэффициент паропроводности - 0,085 мг/(чМПа). Кроме того, материал не горюч, при температуре более 600-700 oС происходит его вспучивание, что позволяет рекомендовать его для устройства тепловой изоляции зданий промышленного и гражданского назначения, крупных энергетических объектов, машинных залов атомных станций, а также промышленного и технологического оборудования с температурой изолируемой поверхности 600 oС и более.
Организация производства материалов на основе боя искусственных стекол может осуществляться на действующих предприятиях стройиндустрии и не требует существенных капиталовложений. Утилизация стеклобоя позволит решить ряд производственных проблем и улучшить экологическое положение в промышленных регионах.Подготовил Дмитрий ЛУГОВОЙ
sn@nestor.minsk.by
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 03 за 2001 год в рубрике стекло
