Baustoffe aus Industrieabfällen. Herstellung von Baustoffen aus Abfällen

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Bis heute rationelle Nutzung natürliche Ressourcen spielt eine besondere Rolle. Die Lösung dieser dringenden Aufgabe beinhaltet die Entwicklung und Umsetzung effizienter Non-Waste-Technologien. Einige von ihnen werden aktiv genutzt, andere fangen gerade erst an, sie zu nutzen. Der Artikel diskutiert die wichtigsten Baumaterialien, die aus Abfällen hergestellt werden, gibt ihre kurze Beschreibung, ihren Umfang und ihre geschätzten Kosten. Erfahren Sie zusätzlich zum Material mehr über die vorgefertigten Gebäude von Joris Ide, denn Bauen kann wirklich einfach sein, Details auf der Website http://joriside.ru/.

Materialien aus Altholz

Das Volumen der Bauarbeiten nimmt ständig zu, viel schneller als die Menge des geernteten Holzes. Daher spürt der Markt einen Mangel an diesem Material. Der Ausweg ist die Nutzung der Altholzernte und -verarbeitung. Schließlich fallen solche Rückstände in jeder Phase der Arbeit mit einem Baum an.

Für die Herstellung von Baustoffen werden häufig stückige Abfälle, Sägemehl und Späne verwendet:

• Sägemehl ist einer der massivsten Holzbearbeitungsabfälle, die durchschnittlichen Kosten betragen 150 Rubel/m3. Der Umfang ihrer Anwendung ist umfangreich: Isolierung, Herstellung von Spanplatten. Wenn Sie Sägemehl mit Zement kombinieren, erhalten Sie Sägemehlbeton, der für den Bau von Häusern, Nebengebäuden und Nichtwohngebäuden geeignet ist. Eine andere ziemlich interessante Lösung für die Verwendung solcher Abfälle ist die Herstellung von Holzblöcken. Sie werden aus Sägemehl, blauem Vitriol, Zement hergestellt;
• Späne werden zur Herstellung eines langlebigen Baumaterials namens Holzbeton verwendet. Er ist resistent gegen niedrige Temperaturen, hat gute Wärmedämmeigenschaften, verrottet nicht. Der Durchschnittspreis für Späne beträgt 150 Rubel.
• stückige Abfälle werden zur Herstellung von verklebten Bauprodukten verwendet. Darüber hinaus ist solches Material zur Verarbeitung zugelassen. Das Ergebnis sind technische Späne, Fasermasse, Schredder, Späne und vieles mehr. Die Materialkosten beginnen bei 100 Rubel pro Kubikmeter.

Für die Herstellung von Baustoffen werden Abfälle von Laub- und Nadelbäumen verwendet. Die Verwendung von Weichhölzern ist vorzuziehen, da sie weniger Stoffe enthalten, die später die Zementhärtungsprozesse beeinträchtigen. Außerdem aus dem Abfall Nadelbäume Zellstoff höherer Qualität kann erhalten werden.

Die Nutzung von Abfällen aus Holzbearbeitung und Sägewerken kann das Volumen der Entwaldung verringern, die Situation bei der Versorgung mit Waldressourcen verbessern und die Produktkosten beeinflussen.

Materialien aus Industrieabfällen

Die effektive Entwicklung des Bausektors ist ohne die Schaffung neuer Baumaterialien, bei deren Herstellung Industrieabfälle anfallen, nicht möglich. Die meisten Reststoffe sind in ihren technischen Parametern und ihrer chemischen Zusammensetzung ähnlich oder haben Vorteile gegenüber natürlichen Rohstoffen. Neben diesen Vorteilen ist die Verwertung von Industrieabfällen von großer wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung, sie wirkt sich auf die Reduzierung des Materialverbrauchs aus.

Unter den vielen Arten von Industrieabfällen können wir unterscheiden:

• Spitzenreiter im Umfang der Verwendung ist Hochofenschlacke. Eine solche Ressource entsteht durch das Schmelzen von Stahl und Eisen. Die Schlacke wird zur Herstellung von Portlandzement verwendet, wodurch dessen Produktion erheblich gesteigert werden kann. Es verbessert nicht nur die konstruktiven und technischen Eigenschaften des Materials, sondern trägt auch dazu bei, den Verbrauch von Energieressourcen zu reduzieren. Ein relativ neues Baumaterial auf der Basis von Hochofenschlacken stellen Schlacken-Keramik-Legierungen dar. Ein solches Material weist hervorragende Festigkeitsindikatoren auf und wird durch das Verfahren der katalytischen Kristallisation von Schlackenglas erhalten. Der Durchschnittspreis für Hochofenschlacke beträgt 290 Rubel/m3;
• Abfall aus Festbrennstoffverbrennung - Mischung aus Asche und Schlacke, trockene Deponieasche. Diese sind auch wichtige Rohstoffe für die Herstellung einer Vielzahl von Baustoffen. Sie werden bei der Herstellung von Poren- und Binderbeton, im Straßenbau, bei der Herstellung von Wandmaterialien und bei der Betonherstellung verwendet. Die durchschnittlichen Kosten für Asche und Schlacke pro Tonne betragen 1400 Rubel;
• Rohstoffe für Baustoffe sind chemische Abfälle. Zum Beispiel Phosphorgips und Phosphorschlacken. Ihr Einsatzgebiet ist die Herstellung von Wandkeramik, die Herstellung von Ziegeln Der Bedarf der Industrie an Gipsrohstoffen aufgrund von gipshaltigen Abfällen, wie Phosphorgips, kann vollständig gedeckt werden;
• Abfälle aus dem Kohlebergbau und der Kohleanreicherung werden als Brennstoffzusatz bei der Herstellung von Keramikprodukten verwendet;
• NE-Metallurgieschlacken und Stahlschmelzschlacken werden zur Herstellung von Mineralwolle, Schotter, verschiedenen Bindemitteln verwendet;
• Abfälle aus Bergbauunternehmen haben auch ihre Anwendung für die Herstellung von Glas, Keramik und Autoklavenmaterialien gefunden.

Die Verwendung von Abfällen aus Industrieunternehmen zur Gewinnung einer Vielzahl von Baumaterialien hat erhebliche wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen.

Fazit

Die Schaffung abfallfreier Industrien ist keine allzu ferne Zukunft. Unternehmen müssen abfallfreie Technologien entwickeln, technologische Prozesse ändern, geschlossene Kreislaufsysteme implementieren, die die Mehrfachverwendung von Rohstoffen sicherstellen können. Mit der richtigen Organisation aller Prozesse ist es möglich, die Abfälle von Industrie- oder Holzverarbeitungsbetrieben zu einem Rohstoff für andere Unternehmen zu machen.

Somit können mehrere Probleme gelöst werden. Erstens, um den Bedarf von Organisationen an natürlichen Rohstoffen deutlich zu reduzieren. Zweitens, um die Produktionskosten zu reduzieren, ihre Amortisationszeit. Drittens wird die sachkundige Nutzung von Abfällen schädliche Emissionen in die Umwelt reduzieren und Umweltprobleme lösen. Realisieren lässt sich das alles nur gemeinsam: auf der Ebene Staatsmacht und Vertreter kommerzieller Strukturen.

Alle zivilisierten Länder erhöhen jährlich den Prozentsatz des Recyclings, verbessern Technologien und Rechtsrahmen. Die Sortierung, Annahme und Verarbeitung von Wertstoffen zu organisieren ist keine leichte Aufgabe, die erhebliche Investitionen und Gesetzesänderungen auf nationaler Ebene erfordert. Aber dadurch schonen wir natürliche Ressourcen, reduzieren die Kosten für Fertigprodukte und reduzieren die Umweltverschmutzung.
Für die Baubranche ist dieses Thema äußerst relevant. Nach Abschluss des Baus eines Objekts bleiben Tonnen von Müll zurück. Sie werden in der Regel einfach auf nicht zugelassene Deponien verbracht, bestenfalls auf Deponien. Bauschutt zur Entsorgung oder Verwertung zu bringen, ist noch immer unbeliebt.
Bauunternehmen haben kein Interesse an Müllentsorgung zum Recycling. Architekten haben es nicht eilig, Baustoffe aus recycelten Materialien zu verwenden, da sie sich der Umweltfreundlichkeit dieser Produkte nicht sicher sein können. Das System der Zertifizierung und der sanitär-epidemiologischen Kontrolle von Wertstoffen lässt zu wünschen übrig und wird oft von skrupellosen Recyclingunternehmen genutzt.
Obwohl man in der Bauindustrie der Verwendung von recycelten Materialien misstraut, gibt es Abfälle, an deren Verwendung niemand zweifelt. Sekundärschotter und Asphaltspäne werden erfolgreich im Straßenbau eingesetzt, Ziegelbruch für provisorische Zufahrtswege und Schlacke in der Betonherstellung. Ein Glücksfall für ein umweltfreundliches Zuhause sind Verkleidungen aus Altholz, Faserdämmstoff.
Das Recycling von Altmetall und Altpapier ist eine profitable, etablierte Industrie. Komplizierter ist die Situation bei der Verarbeitung von Kunststoff, Gummi und Glas. Aber die neuesten Entwicklungen von Wissenschaftlern können dieses Problem effektiv lösen.
Gummiprodukte werden zu Gummigranulat, Gummimehl und Staub verarbeitet. Aus den gewonnenen Rohstoffen werden Bodenbeläge, Dämmstoffe, Drainagematten, Schallschutzmaterialien hergestellt.
Silikatkonglomerat wird aus Scherben hergestellt. Glasbeton ist ein langlebiges, säurebeständiges und bioresistentes Material. Um Scherben in eine homogene Masse zu verwandeln, wird ein Aktivator benötigt. Als Aktivator wird ein Alkalimetall verwendet, das mit Scherben reagiert. Als Ergebnis wird Kieselsäure gebildet, die sich in ein gelbindendes Aggregat umwandelt.
Fliesen, Bordsteine, Gehwegplatten, Luken und Mülltonnen werden vorteilhafterweise aus Polymersandmasse hergestellt. Der Vorteil dieser Verarbeitungsmethode besteht darin, dass das Sortieren und Waschen der Rohstoffe entfällt. Es reicht aus, das Verhältnis einzuhalten: für 40 Teile Weichplastik, 60 Teile Hartplastik. Kunststoff wird in einer Extrusionsmaschine zerkleinert, erhitzt und gemischt, die fertige Masse wird mit Fäustlingen herausgenommen und zum Abkühlen in Wasser geworfen. Das so hergestellte Agglomerat wird erneut zerkleinert und zur Herstellung der Polymersandmasse verwendet.
Das Problem der Abfallverwertung ist nicht nur beim Bau neuer Gebäude und Bauwerke relevant, sondern auch beim Abriss bestehender. Die Entsorgung von Abfällen aus zerstörten Gebäuden hat zwei Richtungen: die Wiederverwendung von fertigen Produkten und Bauwerken und die Verarbeitung von Rohstoffen. Das größte Problem beim Abriss von Gebäuden sind Stahlbetonkonstruktionen, aber mit Hilfe eines Brech- und Siebkomplexes ist es einfach, sekundären Schotter und Bewehrung zu erhalten. Es gibt also nur eine sehr kleine Menge Müll, die entfernt werden muss.
Recycling ist das Bedürfnis von morgen.

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Wladiwostok war die erste Stadt in Russland, die mit der Produktion von Betonprodukten aus Industrie- und Haushaltsabfällen begann. Das Unternehmen wird damit beginnen, täglich 48 Tonnen Produkte aus Kunststoff, Lebensmittelabfällen, Textilien, Ziegelbruch und Beton herzustellen. Die Anlage wird bis zu 5 Millionen Tonnen Blöcke pro Jahr produzieren, die aus gewöhnlichem Hausmüll recycelt werden.

In Wladiwostok nahm die erste Anlage in Russland ihre Arbeit auf und destillierte Abfälle zu Baumaterialien - Betonprodukten. Die ersten Blöcke für den Bau von Flachbauten sind bereits erstellt und vom Band gelaufen.

Dies ist die erste Anlage in Russland, deren Produkte teilweise aus Bau- und Haushaltsabfällen bestehen, und sie wird auf dem Komplex zur Verarbeitung fester Abfälle auf der Insel Russki installiert. Implementierung neue Technologie Die Produktion von Baumaterialien wird das Volumen der Abfallentsorgung auf der Deponie erheblich reduzieren und die Kosten für Baumaterialien senken, die für die Verbesserung der Stadt erforderlich sind - Pflastersteine, Fliesen, Sturmwannen, Blöcke für den Flachbau.

Die Produktionsanlagen wurden vom Rathaus angeschafft. Jetzt wurde eine Formlinie für die Herstellung von Bausteinen (400 x 200 x 200 cm) installiert, aber es ist möglich, jede andere Form für die Produktion anzuschließen: Pflastersteine, Sturmwannen, Fliesen, Kacheln, Bordsteine ​​usw.

Diese Pflanze hat keine Analoga in Russland. Hier werden Betonblöcke, Gullys und Pflastersteine ​​aus Abfällen mit amerikanischer Technologie hergestellt. Die Anlage wird 4–5 Millionen Tonnen Blöcke pro Jahr produzieren. Der Preis für die Produkte dieser Anlage wird 10-15% niedriger sein als der der Konkurrenz.

Die Idee, eine Anlage zu bauen, kam von Beamten, als das Problem der Abfallverarbeitung auftauchte.

Das Gerät wurde vor einigen Jahren angeschafft. Auf der Insel Russky, auf dem Territorium des Komplexes, gibt es einen Hangar, in dem sie die gesamte Ausrüstung platziert haben (dh sie haben die Kosten für den Bau der Räumlichkeiten vermieden), außerdem entwickelt sich die Logistik erfolgreich: Es besteht keine Notwendigkeit Exportieren Sie den auf der Insel erzeugten Abfall auf das Festland und Sie können Bauschutt vom Festland mitbringen. Für die Herstellung von Baustoffen ist gewöhnlicher Hausmüll (Altpapier, Kunststoff, Lebensmittelabfälle, Textilien usw.) der vierten Gefahrenklasse nach dem allrussischen Klassifikator geeignet. Darüber hinaus kann Bauschutt verwendet werden: Ziegelbruch, Beton und andere.

Bei der Herstellung von Baustoffen werden bis zu 50 % Abfälle verwendet. Die chemische Abfallbehandlung ermöglicht es, das weitere Produkt feuchtigkeitsbeständig, frostbeständig und gut mit Zement korrelierbar zu machen.

Die Produktion aus Abfällen ist sicher für die Natur, da sind sich Experten sicher.

Dies ist eine in zivilisierten Ländern bewährte und bewährte Technologie zur Desinfektion und Wiederverwertung von Müll, der nach der Verarbeitung zu einem der Bestandteile von Baumaterialien wird. Der Müll wird dem Förderband zugeführt und gelangt dann zum Shredder, der ihn zu einer kleinen Komponente zerkleinert. Dann wird es zu einer homogenen Masse gemischt und im nächsten Behälter mit chemischen Komponenten vermischt, die den Müll vollständig desinfizieren. Diese Konsistenz wird nach der Verarbeitung als Füllstoff in Baustoffen verwendet, mit Sand und Zement vermischt und einer Steinfabrik zugeführt. Dank des Bürgermeisters von Wladiwostok erschien eine solche Anlage in Wladiwostok - dies ist die erste und bisher einzigartige Erfahrung für unser Land. Die Technologie ermöglicht es, die Materialkosten für die Landschaftsgestaltung jährlich zu senken und Mittel für andere Zwecke einzusetzen.

EXPERTENMEINUNG

Leiter der Abteilung für die Organisation von Umweltaktivitäten des Rathauses von Wladiwostok, SmartNews

Die Einzigartigkeit der Technologie besteht darin, dass die Anlage praktisch keine industriellen Abwässer hat, da das Wasserversorgungssystem geschlossen ist, Geräte zur Reinigung von Emissionen installiert wurden, die Emissionsmenge jedoch im Vergleich zu anderen Technologien unbedeutend ist. Betriebsabfälle sind typisch, wie auch für jede andere Produktion, die mit dem Betrieb von Maschinen und Einrichtungen zusammenhängt. Die ungefähre Sanitärschutzzone beträgt 300 Meter (Rationierung für die Herstellung von Baumaterialien).

Ministerium für Wissenschaft und Bildung der Ukraine

Nationale Universität für Bauwesen und Architektur Kiew

Institut für Baustoffkunde

Abstract zum Thema: "Die Verwendung von Sekundärprodukten bei der Herstellung von Baustoffen"

PLANEN:

1. Das Problem der Industrieabfälle und die Hauptrichtungen zu seiner Lösung

c) Schmelz- und Kunststeinmaterialien auf Schlackenbasisund wütend

c) Materialien aus der Altholzchemie und Holzverarbeitung

4. Referenzen

1. Das Problem der Industrieabfälle und die Hauptrichtungen seiner Lösung.

a) Industrielle Entwicklung und Abfallanhäufung

charakteristisches Merkmal Der wissenschaftliche und technologische Prozess besteht darin, das Volumen der gesellschaftlichen Produktion zu erhöhen. Die rasante Entwicklung der Produktivkräfte bewirkt die rasche Einbeziehung immer größerer Mengen natürlicher Ressourcen in den Wirtschaftskreislauf. Grad sie rationelle Nutzung bleibt jedoch insgesamt sehr gering. Die Menschheit verbraucht jährlich etwa 10 Milliarden Tonnen mineralische und fast die gleiche Menge an organischen Rohstoffen. Die meisten der wichtigsten Mineralien der Welt werden schneller erschlossen, als ihre nachgewiesenen Reserven wachsen. Etwa 70 % der Kosten in der Industrie entfallen auf Rohstoffe, Materialien, Brennstoffe und Energie. Gleichzeitig werden 10...99 % der Rohstoffe in Abfall umgewandelt, in die Atmosphäre und in Gewässer geleitet und die Erde verschmutzt. In der Kohleindustrie fallen beispielsweise jährlich etwa 1,3 Milliarden Tonnen Abraum und Grubengestein und etwa 80 Millionen Tonnen Kohleanreicherungsabfälle an. Die jährliche Produktion von Schlacken aus der Eisenmetallurgie beträgt etwa 80 Millionen Tonnen, Nichteisenmetalle 2,5, Aschen und Schlacken aus Wärmekraftwerken 60 ... 70 Millionen Tonnen, Holzabfälle rund 40 Mio. m³.

Industrieabfälle wirken sich aktiv aus Umweltfaktoren, d.h. haben einen erheblichen Einfluss auf lebende Organismen. Dies bezieht sich zunächst auf die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft. Gasförmig u feste Abfälle als Ergebnis der Kraftstoffverbrennung und verschiedener technologischer Prozesse. Industrieabfälle wirken nicht nur aktiv auf die Atmosphäre, sondern auch auf die Hydrosphäre, d.h. aquatische Umgebung. Unter dem Einfluss von Industrieabfällen, die sich in Deponien, Schlackenreservoirs, Rückständen usw. konzentrieren, wird der Oberflächenabfluss in dem Gebiet, in dem sich Industrieunternehmen befinden, verschmutzt. Die Entsorgung von Industrieabfällen führt letztendlich zu einer Verschmutzung der Gewässer des Weltozeans, was zu einer starken Abnahme seiner biologischen Produktivität führt und das Klima des Planeten beeinträchtigt. Die Abfallerzeugung als Ergebnis der Aktivitäten von Industrieunternehmen wirkt sich negativ auf die Bodenqualität aus. Übermäßige Mengen an Verbindungen, die für lebende Organismen schädlich sind, einschließlich Karzinogene, sammeln sich im Boden an. Im belasteten "kranken" Boden finden Abbauprozesse statt, die lebenswichtige Aktivität von Bodenorganismen wird gestört.

Eine vernünftige Lösung des Industrieabfallproblems hängt von einer Reihe von Faktoren ab: der stofflichen Zusammensetzung des Abfalls, seinem Aggregatzustand, der Menge, den technologischen Merkmalen usw. Die effektivste Lösung für das Problem der Industrieabfälle ist die Einführung abfallfreier Technologien. Die Schaffung von Nicht-Abfall-Industrien erfolgt durch eine grundlegende Änderung technologischer Prozesse, die Entwicklung geschlossener Kreislaufsysteme, die die Mehrfachnutzung von Rohstoffen gewährleisten. Bei der komplexen Nutzung von Rohstoffen sind die Industrieabfälle einiger Industrien die Ausgangsrohstoffe anderer. Die Bedeutung der integrierten Nutzung von Rohstoffen zeigt sich in mehrfacher Hinsicht. Erstens ermöglicht die Abfallentsorgung, die Probleme des Umweltschutzes zu lösen, wertvolles Land freizugeben, das durch Deponien und Schlammlager belegt ist, und schädliche Emissionen in die Umwelt zu beseitigen. Zweitens deckt der Abfall weitgehend den Bedarf einer Reihe von verarbeitenden Industrien an Rohstoffen. Drittens werden durch die integrierte Rohstoffnutzung die spezifischen Kapitalkosten pro Outputeinheit gesenkt und deren Amortisationszeit verkürzt.

Von den Industrieabfall verbrauchenden Industrien ist die Baustoffindustrie die leistungsfähigste. Es wurde festgestellt, dass die Nutzung von Industrieabfällen bis zu 40 % des Baubedarfs an Rohstoffen decken kann. Die Verwendung von Industrieabfällen ermöglicht es, die Kosten für die Herstellung von Baumaterialien um 10 ... 30% im Vergleich zu ihrer Herstellung aus natürlichen Rohstoffen zu senken, wobei die Einsparung von Kapitalinvestitionen 35..50% erreicht.

b) Klassifizierung von Industrieabfällen

Bis heute gibt es keine umfassende Klassifizierung von Industrieabfällen. Dies liegt an der extremen Vielfalt ihrer chemische Zusammensetzung, Eigenschaften, technologische Merkmale, Entstehungsbedingungen.

Alle Industrieabfälle lassen sich in zwei große Gruppen einteilen: mineralisch (anorganisch) und organisch. Mineralische Abfälle sind für die Herstellung von Baustoffen von größter Bedeutung. Sie machen den überwiegenden Anteil aller Abfälle aus, die durch Bergbau und Bergbau erzeugt werden verarbeitende Industrien Industrie. Diese Abfälle werden besser untersucht als organische.

Bazhenov P.I. vorgeschlagen, Industrieabfälle zum Zeitpunkt ihrer Trennung von der Hauptleitung zu klassifizieren technologischer Prozess in drei Klassen: A; B; BEIM.

Produkte der Klasse A (Steinbruchrückstände und Rückstände nach Anreicherung mit Mineralien) haben eine chemische und mineralogische Zusammensetzung und Eigenschaften der entsprechenden Gesteine. Der Umfang ihrer Anwendung wird durch den Aggregatzustand, die fraktionierte und chemische Zusammensetzung, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften bestimmt.

Produkte der Klasse B sind künstliche Substanzen. Sie werden als Nebenprodukte durch normal oder häufiger ablaufende physikalisch-chemische Prozesse erhalten hohe Temperaturen. Die Bandbreite möglicher Verwendungen für diese Industrieabfälle ist größer als für Klasse-A-Produkte.

Produkte der Klasse B entstehen als Ergebnis physikalischer und chemischer Prozesse, die in Deponien ablaufen. Solche Prozesse können Selbstentzündung, Schlackenzersetzung und Pulverbildung sein. Typische Vertreter von Abfällen dieser Klasse sind gebrannte Steine.

2. Erfahrung in der Verwertung von Abfällen aus Hüttenwesen, Brennstoffindustrie und Energie

a) Bindematerialien auf Basis von Schlacken und Aschen

Der Großteil der Abfälle stammt aus der Metallerzeugung und der Verbrennung fester Brennstoff in Form von Schlacke und Asche gebildet. Neben Schlacken und Aschen entstehen bei der Metallherstellung in großen Mengen Abfälle in Form von wässrigen Suspensionen dispergierter Partikel - Schlamm.

Wertvolle und weit verbreitete mineralische Rohstoffe für die Herstellung von Baustoffen sind gebrannte Steine ​​und Abfälle aus der Kohleanreicherung sowie Abraumgestein und Erzaufbereitungsabfälle.

Die Herstellung von Bindemitteln ist eines der effektivsten Anwendungsgebiete von Schlacken. Schlackenbindemittel lassen sich in folgende Hauptgruppen einteilen: Schlacke Portlandzemente, Sulfat-Schlacke, Kalk-Schlacke, Schlacke-alkalische Bindemittel.

Schlacken und Aschen können als weitgehend aufbereitete Rohstoffe angesehen werden. In ihrer Zusammensetzung ist Calciumoxid (CaO) in verschiedenen chemischen Verbindungen gebunden, unter anderem in Form von Dicalciumsilikat – einem der Mineralien des Zementklinkers. Hohes Niveau Die Aufbereitung der Rohmischung bei der Verwendung von Schlacke und Asche sorgt für eine Steigerung der Produktivität von Öfen und einen geringeren Brennstoffverbrauch. Der Ersatz von Ton durch Hochofenschlacke ermöglicht es, den Gehalt der Kalkkomponente um 20 % zu reduzieren, den spezifischen Verbrauch an Rohstoffen und Brennstoffen bei der Trockenherstellung von Klinker um 10–15 % zu reduzieren und auch die Produktivität von Öfen zu steigern 15%.

Unter Verwendung von eisenarmen Schlacken - Hochofenschlacken und Ferrochrom - und der Schaffung reduzierender Schmelzbedingungen wird Weißzement in Elektroöfen gewonnen. Auf der Basis von Ferrochromschlacken können durch Oxidation von Chrommetall in der Schmelze Klinker erhalten werden, mit denen Zemente mit einer gleichmäßigen und stabilen Farbe erhalten werden.

Sulfathüttenzemente - Dies sind hydraulische Bindemittel, die durch gemeinsames Feinmahlen von Hochofenschlacken und einem Sulfathärter - Gips oder Anhydrid - mit einer geringen Zugabe eines alkalischen Aktivators: Kalk, Portlandzement oder gebrannter Dolomit, erhalten werden. Gipshüttenzement mit 75 ... 85 % Schlacke, 10 ... 15 % Gips- oder Anhydriddihydrat, bis zu 2 % Calciumoxid oder 5 % Portlandzementklinker hat die weiteste Verbreitung aus der Sulfat-Schlacken-Gruppe erhalten. Eine hohe Aktivierung wird durch die Verwendung von bei einer Temperatur von etwa 700ºC kalziniertem Anhydrit und basischen Schlacken mit hohem Tonerdegehalt gewährleistet. Die Aktivität von Sulfathüttenzement hängt maßgeblich von der Mahlfeinheit ab. Die hohe spezifische Oberfläche (4000…5000 cm²/g) des Bindemittels wird durch Nassvermahlung erreicht. Bei einer ausreichend hohen Mahlfeinheit in einer rationellen Zusammensetzung ist die Festigkeit von Sulfathüttenzement der Festigkeit von Portlandzement nicht unterlegen. Wie andere Schlackenbindemittel hat Sulfat-Schlackenzement eine geringe Hydratationswärme - bis zu 7 Tage, wodurch er beim Bau massiver Wasserbauten verwendet werden kann. Dazu trägt auch die hohe Beständigkeit gegenüber weichen Sulfatwässern bei. Die chemische Beständigkeit von Sulfathüttenzement ist höher als die von Portlandhüttenzement, was seine Verwendung unter verschiedenen aggressiven Bedingungen besonders geeignet macht.

Kalk-Schlacke- und Kalk-Asche-Zemente - dabei handelt es sich um hydraulische Bindemittel, die durch gemeinsame Vermahlung von Hüttensand oder Flugasche aus Heizkraftwerken und Kalk gewonnen werden. Sie werden zur Herstellung von Mörteln mit einer Körnung von nicht mehr als M 200 verwendet. Um die Abbindezeit zu regulieren und andere Eigenschaften dieser Bindemittel zu verbessern, werden bei ihrer Herstellung bis zu 5% Gipsstein hinzugefügt. Der Kalkgehalt beträgt 10%...30%.

Kalk-Schlacke- und Asche-Zemente sind in ihrer Festigkeit Sulfat-Schlacke-Zementen unterlegen. Ihre Marken: 50, 100, 150 und 200. Der Beginn des Abbindens sollte frühestens 25 Minuten und das Ende spätestens 24 Stunden nach Beginn des Mischens erfolgen. Bei einer Temperaturabnahme, insbesondere nach 10 ° C, verlangsamt sich der Festigkeitsanstieg stark und umgekehrt trägt eine Temperaturerhöhung bei ausreichender Umgebungsfeuchtigkeit zu einer intensiven Aushärtung bei. Eine Aushärtung an der Luft ist nur nach ausreichender Langzeitaushärtung (15 ... 30 Tage) unter feuchten Bedingungen möglich. Diese Zemente zeichnen sich durch geringe Frostbeständigkeit, hohe Beständigkeit gegen aggressive Wässer und geringe Exothermie aus.

Schlacke-alkalische Bindemittel bestehen aus feinteiliger granulierter Schlacke (spezifische Oberfläche ≥3000 cm²/g) und einer alkalischen Komponente - Natrium- oder Kaliumalkalimetallverbindungen.

Granulierte Schlacken mit unterschiedlichen mineralogischen Zusammensetzungen sind für die Herstellung von Schlacken-Alkali-Bindemitteln geeignet. Entscheidende Bedingung für ihre Aktivität ist der Gehalt an einer mit Alkalien wechselwirkenden Glasphase.

Die Eigenschaften des Schlackenbindemittels hängen von der Art, der mineralogischen Zusammensetzung der Schlacke, der Feinheit ihrer Mahlung, der Art und Konzentration ihrer Lösung der alkalischen Komponente ab. Bei einer spezifischen Oberfläche der Schlacke von 3000...3500 cm²/g beträgt die Wassermenge zur Bildung eines Teiges normaler Dichte 20...30 % der Masse des Bindemittels. Die Festigkeit des Schlackenbindemittels bei der Prüfung von Proben aus Teig mit normaler Dichte beträgt 30 ... 150 MPa. Sie zeichnen sich durch einen intensiven Festigkeitszuwachs sowohl im ersten Monat als auch in den nachfolgenden Aushärtungsphasen aus. Also, wenn die Festigkeit von Portlandzement nach 3 Monaten. Härten unter optimalen Bedingungen übertrifft die Güte um das 1,2-fache, dann das Schlacken-Alkali-Bindemittel um das 1,5-fache. Bei der Wärme- und Feuchtigkeitsbehandlung wird zudem der Erhärtungsprozess intensiver beschleunigt als beim Aushärten von Portlandzement. Unter normalen Dampfregimen, die in der Betonfertigteiltechnologie angewendet werden, innerhalb von 28 Tagen. 90 ... 120 % Markenstärke werden erreicht.

Die alkalischen Bestandteile des Bindemittels wirken als Frostschutzzusatz, so dass schlackenalkalische Bindemittel bei niedrigen Temperaturen recht intensiv aushärten.

b) Zuschlagstoffe aus Schlackenabfällen

Schlacken- und Ascheabfälle stellen die reichhaltigste Rohstoffbasis für die Herstellung von sowohl schweren als auch leichten porösen Betonzuschlagstoffen dar. Die Hauptarten von Gesteinskörnungen auf Basis metallurgischer Schlacken sind gebrochene Schlacke und Schlackenbims.

Aus Brennstoffschlacken und Aschen werden poröse Füllstoffe hergestellt, darunter Agloporit, Aschekies, Tonasche-Blähton.

Zu effektiven Arten von schweren Betonzuschlagstoffen, die physikalisch nicht unterlegen sind mechanische Eigenschaften Das Produkt des Zerkleinerns dichter Natursteinmaterialien umfasst Gussschlackensplitt. Bei der Herstellung dieses Materials wird gegossene feuerflüssige Schlacke aus schlackenführenden Pfannen in Schichten von 200 ... 500 mm Dicke in spezielle Gießplätze oder in trapezförmige Grabengruben gegossen. Bei einer Lagerung von 2...3 Stunden im Freien sinkt die Temperatur der Schmelze in der Schicht auf 800°C und die Schlacke kristallisiert aus. Dann wird es mit Wasser gekühlt, was zur Entstehung zahlreicher Risse in der Schlackenschicht führt. Schlackenmassive auf Gießplätzen oder in Gräben werden durch Bagger mit anschließender Zerkleinerung erschlossen.

Gussschlackenschotter zeichnet sich durch eine hohe Frost- und Hitzebeständigkeit sowie Abriebfestigkeit aus. Seine Kosten sind 3 ... 4 mal niedriger als bei Schotter Naturstein.

Schlackenbims (verlangsamt)- eine der effektivsten Arten von künstlichen porösen Aggregaten. Es wird durch Porösisierung von Schlackenschmelzen infolge ihrer schnellen Abkühlung mit Wasser, Luft oder Dampf sowie durch Einwirkung von mineralischen Treibmitteln gewonnen. Von den technologischen Methoden zur Gewinnung von Schlackenbims werden am häufigsten Pool-, Jet- und Hydroscreen-Methoden verwendet.

Brennstoffschlacke und Asche sind die besten Rohstoffe für die Herstellung von künstlichen porösen Gesteinskörnungen - Aggloporit. Dies liegt zum einen an der Sinterfähigkeit von Asche- und Schlackenrohstoffen sowie Tongestein und anderen Alumosilikatmaterialien auf Rosten von Sintermaschinen und zum anderen an dem für die Agglomeration ausreichenden Gehalt an Brennstoffresten Prozess. Mittels herkömmlicher Technologie wird Agloporit in Form von Schotter aus Sand gewonnen. Von den Übeln von TPP können Sie und bekommen Aggloporitkies, mit hohen technischen und wirtschaftlichen Kennziffern.

Hauptmerkmal Die Technologie des Aggloporit-Kieses besteht darin, dass durch die Agglomeration der Rohstoffe kein Sinterkuchen, sondern verbranntes Granulat entsteht. Die Essenz der Technologie zur Herstellung von Aggloporit-Kies besteht darin, rohe Aschekörner mit einer Partikelgröße von 10 ... 20 mm zu erhalten und sie mit einer Schichtdicke von 200 ... 300 mm auf den Rost einer Bandsintermaschine zu legen und Wärmebehandlung.

Die Herstellung von Agloprit im Vergleich zur konventionellen Herstellung von Agloporit zeichnet sich durch eine Reduzierung des Prozesskraftstoffverbrauchs um 20 bis 30 %, eine geringere Luftverdünnung in Vakuumkammern und eine Erhöhung der spezifischen Produktivität um das 1,5 bis 3-fache aus. Agloporitkies hat eine dichte Oberflächenschale und unterscheidet sich daher bei nahezu gleicher Schüttdichte wie Schotter von diesem durch höhere Festigkeit und geringere Wasseraufnahme. Berechnungen zufolge spart der Ersatz von 1 Million m³ importiertem Naturschotter durch Hafenkies aus TPP-Asche nur durch Reduzierung der Transportkosten für den Transport über eine Entfernung von 500 ... 1000 km 2 Millionen Rubel. Durch den Einsatz von Agloporit auf Basis von Aschen und Schlacken aus Heizkraftwerken können Leichtbetonsorten 50 ... 4000 mit einer Rohdichte von 900 bis 1800 kg / m³ bei einem Zementverbrauch von 200 bis 400 kg / m³ erhalten werden.

Kies aus Asche erhalten durch Granulieren der vorbereiteten Asche- und Schlackenmischung oder Flugasche aus Wärmekraftwerken, gefolgt von Sintern und Quellen in einem Drehrohrofen bei einer Temperatur von 1150 ... 1250 ° C. Auf Aschenkies werden mit ungefähr demselben Leichtbetone erhalten Indikatoren wie bei der Verwendung von Aggloporitkies. Bei der Herstellung von Aschekies ist nur Blähasche aus Heizkraftwerken mit einem Brennstoffrückstandsgehalt von nicht mehr als 10 % wirksam.

Tonasche Blähton - ein Quell- und Sinterprodukt in einem Drehrohrofen aus Granulat, das aus einer Mischung von Tonen und Aschen- und Schlackenabfällen aus Wärmekraftwerken gebildet wird. Asche kann 30 bis 80 % der Gesamtmasse der Rohstoffe ausmachen. Die Einführung der Tonkomponente verbessert die Formeigenschaften der Ladung, trägt zur Verbrennung von Kohlerückständen in der Asche bei, was die Verwendung von Asche mit einem hohen Gehalt an unverbranntem Brennstoff ermöglicht.

Die Schüttdichte von Ton-Asche-Blähton beträgt 400..6000 kg/m³, die Druckfestigkeit in einer Stahlflasche 3,4…5 MPa. Die wesentlichen Vorteile der Tonasche-Blähtonherstellung gegenüber Aggloporit- und Flugaschekies sind die Möglichkeit, TPP-Asche aus Deponien im nassen Zustand ohne den Einsatz von Trocknungs- und Mahlanlagen zu verwenden und eine einfachere Granulatbildung.

c) Schmelz- und Kunststeinmaterialien auf Basis von Schlacke und Asche

Zu den Hauptbereichen der Aufbereitung von Hütten- und Brennstoffschlacken sowie Aschen sowie der Herstellung von darauf basierenden Bindemitteln, Zuschlagstoffen und Betonen zählen die Herstellung von Schlackenwolle, Guss- und Schlackensittalen, Flugaschenkeramiken und Silikatsteinen.

Schlackenwolle- eine Art Mineralwolle, die unter den Wärmedämmstoffen eine führende Position einnimmt, sowohl in Bezug auf die Leistung als auch auf die baulichen und technischen Eigenschaften. Bei der Herstellung von Mineralwolle haben Hochofenschlacken die größte Verwendung gefunden. Die Verwendung von Schlacke anstelle von natürlichen Rohstoffen spart hier bis zu 150 UAH ein. pro 1 Tonne Zur Gewinnung von Mineralwolle werden neben Hochofen-, Kupolofen-, Herd- und NE-Metallurgieschlacken verwendet.

Das erforderliche Verhältnis von sauren und basischen Oxiden in der Charge wird durch die Verwendung von sauren Schlacken bereitgestellt. Außerdem sind saure Schlacken widerstandsfähiger gegen Fäulnis, was bei Mineralwolle nicht akzeptabel ist. Eine Erhöhung des Kieselsäuregehalts erweitert den Temperaturbereich der Viskosität, d. h. Temperaturunterschied, innerhalb dessen eine Faserbildung möglich ist. Der Säuremodul der Schlacke wird korrigiert, indem saure oder basische Zusätze in die Charge eingebracht werden.

Aus der Schmelze von Hütten- und Brennstoffschlacken wird eine Vielzahl von Produkten gegossen: Pflastersteine ​​für Straßen und Böden von Industriegebäuden, Rohre, Bordsteine, Korrosionsschutzfliesen, Rohre. Gleichzeitig mit der Einführung des Hochofenverfahrens in die Metallurgie begann die Produktion von Schlackenguss. Gussprodukte aus geschmolzener Schlacke sind wirtschaftlich rentabler als Steinguss und nähern sich diesem in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften. Die Schüttdichte von dichten Gussprodukten aus Schlacke erreicht 3000 kg/m³, die Druckfestigkeit beträgt 500 MPa.

Schlackenkeramik- eine Art glaskeramische Materialien, die durch gerichtete Kristallisation von Gläsern erhalten werden. Im Gegensatz zu anderen Glaskeramiken sind die Rohstoffe für sie Schlacken aus der Eisen- und Nichteisenmetallurgie sowie Asche aus der Kohleverbrennung. Schlackenkeramik wurde zum ersten Mal in der UdSSR entwickelt. Sie werden im Bauwesen häufig als Bau- und Veredelungsmaterialien mit hoher Festigkeit verwendet. Die Herstellung von Schlackenkeramik besteht darin, Schlackengläser zu schmelzen, daraus Produkte zu formen und anschließend zu kristallisieren. Die Charge für die Glasherstellung besteht aus Schlacke, Sand, alkalihaltigen und anderen Zuschlägen. Die effizienteste Nutzung von feurig-flüssigen metallurgischen Schlacken, die bis zu 30 ... 40% der gesamten zum Kochen aufgewendeten Wärme einspart.

Schlackenkeramik wird zunehmend im Bauwesen eingesetzt. Platten aus Schlackenblech werden verwendet, um die Sockel und Fassaden von Gebäuden zu verkleiden, die Innenwände und Trennwände fertigzustellen und daraus Zäune für Balkone und Dächer herzustellen. Schlackenkostall ist ein wirksames Material für Stufen, Fensterbänke und andere Strukturelemente von Gebäuden. Hohe Verschleißfestigkeit und chemische Beständigkeit ermöglichen den erfolgreichen Einsatz von Schlackenkeramik zum Schutz von Bauwerken und Anlagen in der Chemie-, Bergbau- und anderen Industrien.

Asche- und Schlackenabfälle aus Wärmekraftwerken können als magere brennstoffhaltige Zusatzstoffe bei der Herstellung von keramischen Produkten auf Basis von Tongestein sowie als Hauptrohstoff für die Herstellung von Aschekeramik dienen. Als Zusatzstoffe bei der Herstellung von wandkeramischen Produkten werden vor allem Brennasche und Schlacke verwendet. Für die Herstellung von Voll- und Hohlziegeln sowie keramischen Steinen empfiehlt sich zunächst die Verwendung von niedrigschmelzenden Aschen mit einem Erweichungspunkt von bis zu 1200 °C. Als magere, und 10 % oder mehr – als kraftstoffhaltige Additive. Im letzteren Fall ist es möglich, das Einbringen von Prozessbrennstoff in die Charge deutlich zu reduzieren oder zu eliminieren.

Für die Herstellung von Aschekeramiken wurden eine Reihe technologischer Verfahren entwickelt, bei denen Asche- und Schlackenabfälle aus Wärmekraftwerken nicht mehr ein zusätzliches Material, sondern die Hauptrohstoffkomponente sind. Also mit herkömmlichem Equipment Ziegeleien ein Aschestein kann aus einer Masse hergestellt werden, die Asche, Schlacke und Natronwasserglas in einer Menge von 3 Vol.-% enthält. Letzteres wirkt als Weichmacher und liefert Produkte mit einem minimalen Feuchtigkeitsgehalt, wodurch die Notwendigkeit einer Rohstofftrocknung entfällt.

Aschekeramik wird in Form von Pressprodukten aus einer Masse hergestellt, die 60 ... 80 % Flugasche, 10 ... 20 % Ton und andere Zusätze enthält. Die Produkte werden zum Trocknen und Brennen geschickt. Aschekeramik kann nicht nur als Wandmaterial mit stabiler Festigkeit und hoher Frostbeständigkeit dienen. Es zeichnet sich durch hohe Säurebeständigkeit und geringen Abrieb aus, was es ermöglicht, Gehweg- und Fahrbahnplatten sowie Produkte mit hoher Beständigkeit daraus herzustellen.

Bei der Herstellung von Silikatsteinen wird TPP-Asche als Bestandteil eines Bindemittels oder Zuschlagstoffs verwendet. Im ersten Fall erreicht der Verbrauch 500 kg, im zweiten - 1,5 ... 3,5 Tonnen pro 1000 Stück. Ziegel. Mit der Einführung von Kohlenasche wird der Kalkverbrauch um 10...50% reduziert und Schieferasche mit CaO + MgO-Gehalt bis zu 40...50% kann Kalk in der Silikatmasse vollständig ersetzen. Asche im Kalk-Asche-Bindemittel ist nicht nur ein aktiver Kieselerdezusatz, sondern trägt auch zur Plastifizierung der Mischung und einer Erhöhung der Festigkeit des Rohmaterials um das 1,3 ... 1,5-fache bei, was besonders wichtig ist, um die Normalität zu gewährleisten Betrieb von automatischen Staplern.

d) Aschen und Schlacken in Straßenbau- und Dämmstoffen

Ein großer Verbraucher von Brennasche und -schlacke ist der Straßenbau, wo Asche und Asche-Schlacke-Gemische zum Einbau von Unter- und Verwendung kommen unteren Schichten Gründe Teilersatz Bindemittel in der Bodenstabilisierung mit Zement und Kalk, als mineralisches Pulver in Asphaltbetonen und -mörteln, als Zusatzstoffe in Straßenzementbetonen.

Asche, die durch das Verbrennen von Kohle und Ölschiefer gewonnen wird, wird als Füllstoff für Bedachungs- und Abdichtungskitte verwendet. Asche- und Schlackengemische im Straßenbau werden unbewehrt und bewehrt eingesetzt. Unbewehrte Asche- und Schlackengemische werden hauptsächlich als Baustoff für den Bau der Unter- und Unterschichten der Tragschichten von Straßen von regionaler und lokaler Bedeutung verwendet. Mit einem Gehalt von nicht mehr als 16 % pulverisierter Asche werden sie zur Verbesserung von Bodenbeschichtungen verwendet, die einer Oberflächenbehandlung mit Bitumen oder Teeremulsion unterzogen werden. Strukturschichten von Straßen können aus Asche- und Schlackenmischungen mit einem Aschegehalt von nicht mehr als 25 ... 30% hergestellt werden. Bei Schotter- und Schotterfundamenten empfiehlt sich als Versiegelungszusatz ein Asche-Schlacke-Gemisch mit einem Aschestaubanteil von bis zu 50 % Der Gehalt an unverbrannter Kohle in den Brennstoffabfällen von Heizkraftwerken für den Straßenbau sollte 10 % nicht überschreiten.

Neben Natursteinmaterialien mit relativ hoher Festigkeit werden Asche- und Schlackenabfälle aus Wärmekraftwerken zur Herstellung von Bitumen-Mineral-Mischungen verwendet, die zur Herstellung von Strukturschichten von Straßen der 3-5-Kategorien verwendet werden. Schwarzer Schotter wird aus mit Bitumen oder Teer (bis zu 2 Gew.-%) behandelter Brennstoffschlacke gewonnen. Durch Mischen von auf 170...200°C erhitzter Asche mit 0,3...2%iger Bitumenlösung in Grünöl erhält man ein hydrophobes Pulver mit einer Schüttdichte von 450...6000 kg/m³. Hydrophobes Pulver kann gleichzeitig als hydro- und wärmeisolierendes Material wirken. Die Verwendung von Asche als Füllstoff in Mastix ist weit verbreitet.

e) Materialien auf der Basis von Schlämmen aus der metallurgischen Industrie

Für die Baustoffherstellung sind Nephelin-, Bauxit-, Sulfat-, Weiß- und Multicalciumschlämme von industrieller Bedeutung. Allein das Volumen des zur Verwendung geeigneten Nephelinschlamms beträgt jährlich über 7 Millionen Tonnen.

Die Hauptverwendungsrichtung von Schlammabfällen aus der metallurgischen Industrie ist die Herstellung von klinkerfreien Bindemitteln, Materialien auf deren Basis, die Herstellung von Portlandzement und Mischzementen. In der Industrie wird besonders häufig Nephelin(Belit)-Schlamm verwendet, der durch Extrahieren von Aluminiumoxid aus Nephelingestein gewonnen wird.

Unter der Leitung von P.I. Bazhenov entwickelte eine Technologie zur Herstellung von Nepheline-Zement und darauf basierenden Materialien. Nephelin-Zement ist ein Produkt des gemeinsamen Mahlens oder gründlichen Mischens von vorzerkleinertem Nephelin-Schlamm (80...85%), Kalk oder anderen Aktivatoren wie Portlandzement (15...20%) und Gips (4... 7 %). Der Beginn des Abbindens von Nepheline-Zement sollte nicht früher als 45 Minuten erfolgen, das Ende - nicht später als 6 Stunden. nach dem Mischen sind Seine Zeichen 100, 150, 200 und 250.

Nephelin-Zement ist wirksam für Mauerwerks- und Putzmörtel sowie für normalen und insbesondere autoklavierten Beton. In Bezug auf Plastizität und Abbindezeit sind Mörtel auf Basis von Nephelinzement Kalk-Gips-Mörteln sehr ähnlich. Nephelinzement liefert in normal erhärtenden Betonen die Körnungen 100…200, in autoklavierten – die Körnungen 300…500 bei einem Verbrauch von 250…300 kg/m³. Die Merkmale von Betonen auf Basis von Nepheline-Zement sind eine geringe Exometrie, die beim Bau massiver hydraulischer Strukturen zu berücksichtigen ist, eine hohe Haftung an Stahlbewehrung nach dem Autoklavieren und eine erhöhte Beständigkeit gegenüber mineralisierten Wässern.

In der Zusammensetzung dem Nephelinzement ähnlich sind Bindemittel auf der Basis von Bauxit, Sulfat und anderen Schlämmen aus der metallurgischen Industrie. Wenn ein erheblicher Teil dieser Mineralien hydratisiert ist, müssen sie zur Manifestation der adstringierenden Eigenschaften des Schlamms im Bereich von 300 ... 700 ° C getrocknet werden. Um diese Bindemittel zu aktivieren, ist es ratsam, Additive einzuführen aus Kalk und Gips.

Schlammbindemittel gehören zur Kategorie der lokalen Materialien. Es ist am rationellsten, sie für die Herstellung von autoklavierten Produkten zu verwenden. Sie können aber auch in Mörteln, in Ausbauarbeiten, bei der Herstellung von Materialien mit organischen Füllstoffen wie Fibrolit verwendet werden. Die chemische Zusammensetzung einer Reihe von metallurgischen Schlämmen ermöglicht ihre Verwendung als Hauptrohstoffkomponente von Portlandzementklinker sowie als aktives Additiv bei der Herstellung von Portlandzement und gemischten Zementen.

f) Die Verwendung von gebranntem Gestein, Kohleanreicherungsabfällen, Abbau und Anreicherung von Erzen

Der Großteil des verbrannten Gesteins ist ein Produkt des Verbrennens von Abfallgestein, das mit Kohlevorkommen verbunden ist. Sorten von verbrannten Gesteinen sind Gliezhs - Ton- und Ton-Sand-Gesteine, die bei unterirdischen Bränden in Kohleflözen im Erdinneren verbrannt werden, und Deponien, ausgebrannte Minengesteine.

Die Einsatzmöglichkeiten von gebranntem Gestein und Abfällen aus der Kohleanreicherung in der Baustoffherstellung sind sehr vielfältig. Gebrannte Gesteine ​​sind wie andere gebrannte Tonmaterialien kalkaktiv und werden als hydraulische Zusätze in Kalk-Puzzolan-Bindemitteln, Portland-Zement, Portland-Puzzolan-Zement und Autoklavenmaterialien eingesetzt, hohe Adsorptionsaktivität und Haftung an organischen Bindemitteln ermöglichen ihren Einsatz in Asphalt- und Polymerzusammensetzungen. Natürlich sind gebrannte Gesteine ​​im Erdinneren oder auf Halden von Kohlengruben - Ton-, Schlick- und Sandsteine ​​- keramischer Natur und können zur Herstellung von hitzebeständigem Beton und porösen Zuschlagstoffen verwendet werden. Einige gebrannte Gesteine ​​sind leichte nichtmetallische Materialien, was zu ihrer Verwendung als Zuschlagstoffe für leichte Mörtel und Betone führt.

Die Aufbereitung von Altkohle ist ein wertvoller mineralogischer Rohstoff, der hauptsächlich zur Herstellung von Wandkeramikmaterialien und porösen Zuschlagstoffen verwendet wird. Kohleanreicherungsabfälle sind von ihrer chemischen Zusammensetzung her den traditionellen Tonrohstoffen sehr ähnlich. In Sulfat- und Sulfidverbindungen enthaltener Schwefel wirkt in ihnen als schädliche Verunreinigung. Ihr Heizwert schwankt in einem weiten Bereich – von 3360 bis 12600 kJ/kg und mehr.

Bei der Herstellung von wandkeramischen Produkten werden Kohleanreicherungsabfälle als magerer oder brennbarer brennstoffhaltiger Zusatz verwendet. Vor dem Einbringen in die keramische Mischung werden stückige Abfälle zerkleinert. Bei Slurry mit einer Partikelgröße von weniger als 1 mm ist keine Vorzerkleinerung erforderlich. Der Schlamm wird auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5…6 % vorgetrocknet. Die Zugabe von Abfällen bei der Herstellung von Ziegeln nach dem Kunststoffverfahren sollte 10 ... 30% betragen. Die Einführung der optimalen Menge an brennstoffhaltigem Additiv als Ergebnis einer gleichmäßigeren Verbrennung verbessert die Festigkeitseigenschaften von Produkten erheblich (bis zu 30 ... 40%), spart Kraftstoff (bis zu 30%) und macht die Einführung überflüssig Kohle in die Charge und erhöht die Produktivität von Öfen.

Es ist möglich, Kohleanreicherungsschlamm mit relativ hohem Heizwert (18900…21000 kJ/kg) als Prozessbrennstoff zu verwenden. Es erfordert kein zusätzliches Zerkleinern, es wird beim Befüllen durch die Brennstofflöcher gut über den Käfig verteilt, was zu einer gleichmäßigen Verbrennung der Produkte beiträgt, und vor allem ist es viel billiger als Kohle.

Aus einigen Arten von Kohleanreicherungsabfällen kann nicht nur Aggloporit, sondern auch Blähton hergestellt werden. Eine wertvolle Quelle für nichtmetallische Materialien sind die damit verbundenen Gesteine ​​der Bergbauindustrie. Die Hauptverwertungsrichtung dieser Abfallgruppe ist vor allem die Herstellung von Zuschlagstoffen für Beton und Mörtel, Straßenbaustoffe, Schotter.

Bauschotter wird bei der Gewinnung von Eisen und anderen Erzen aus Begleitgestein gewonnen. Hochwertige Rohstoffe für die Schotterherstellung sind unfruchtbare eisenhaltige Quarzite: Hornfelse, Quarzite und kristalline Schiefer. Schotter aus Begleitgesteinen bei der Gewinnung von Eisenerz wird in Brech- und Siebanlagen sowie bei der Trockenmagnetabscheidung gewonnen.

3. Erfahrung in der Verwertung von Abfällen aus der chemisch-technologischen Industrie und der Holzverarbeitung

a) Die Verwendung von Schlacken aus der elektrothermischen Herstellung von Phosphor

Eine wichtige Quelle für Baurohstoffe sind auch landwirtschaftliche Abfälle pflanzlichen Ursprungs. Die jährliche Produktion beispielsweise von Baumwollstielabfällen beträgt etwa 5 Millionen Tonnen pro Jahr, und Flachsfeuer beträgt mehr als 1 Million Tonnen.

Altholz entsteht in allen Stadien seiner Ernte und Verarbeitung. Dazu gehören Äste, Zweige, Wipfel, Pflückung, Spitzen, Sägemehl, Stümpfe, Wurzeln, Rinde und Reisig, die zusammen etwa 21 % der Gesamtholzmasse ausmachen. Bei der Verarbeitung von Holz zu Schnittholz erreicht die Produktausbeute 65 %, der Rest bildet Abfall in Form von Platten (14 %), Sägespänen (12 %), Zuschnitten und Kleinteilen (9 %). Bei der Herstellung von Bauteilen, Möbeln und anderen Produkten aus Holz fallen Abfälle in Form von Spänen, Sägespänen und einzelnen Holzstücken an - Zuschnitte, die bis zu 40 % der Masse des Recyclingholzes ausmachen.

Sägemehl, Späne und stückige Abfälle sind von größter Bedeutung für die Herstellung von Baustoffen und Produkten. Letztere werden sowohl direkt zur Herstellung von geklebten Bauprodukten als auch zur Verarbeitung zu technologischen Spänen und dann zu Spänen, zerkleinerten, faserigen Massen verwendet. Es wurde eine Technologie zur Gewinnung von Baumaterialien aus Rinde und Eiche, einem Abfall aus der Herstellung von Gerbextrakten, entwickelt.

Phosphorschlacken - es ist ein Nebenprodukt der thermischen Herstellung von Phosphor in Elektroöfen. Bei einer Temperatur von 1300 ... 1500 ° C interagiert Calciumphosphat mit Kokskohle und Kieselsäure, was zur Bildung von Phosphor und Schlackenschmelze führt. Die Schlacke wird in feuerflüssigem Zustand aus den Öfen abgelassen und nass granuliert. Für 1 Tonne Phosphor gibt es 10 ... 12 Tonnen Schlacke. Große Chemieunternehmen erhalten bis zu zwei Millionen Tonnen Schlacke pro Jahr. Die chemische Zusammensetzung von Phosphorschlacken ähnelt der von Hochofenschlacken.

Aus Phosphorschlackenschmelzen können Schlackenbims, Watte und Gussprodukte gewonnen werden. Schlackenbims wird durch herkömmliche Technologie erhalten, ohne die Zusammensetzung von Phosphorschlacken zu verändern. Es hat eine Schüttmasse von 600…800 kg/m³ und eine glasartige feinporige Struktur. Phosphorschlackenwolle zeichnet sich durch lange dünne Fasern und eine Rohdichte von 80…200 kg/m³ aus. Phosphor-Schlacke-Schmelzen können mit der Grabentechnologie, die in Hüttenbetrieben verwendet wird, zu gegossenem Schotter verarbeitet werden.

b) Materialien auf Basis von gips- und eisenhaltigen Abfällen

Die Nachfrage der Baustoffindustrie nach Gipsstein liegt derzeit bei über 40 Millionen Tonnen. Gleichzeitig kann der Bedarf an Gipsrohstoffen hauptsächlich durch gipshaltige Abfälle aus der chemischen, der Lebensmittel- und der holzchemischen Industrie gedeckt werden. 1980 erreichte in unserem Land die Produktion von Abfällen und Nebenprodukten, die Calciumsulfate enthielten, ungefähr 20 Millionen Tonnen pro Jahr, darunter 15,6 Millionen Tonnen Phosphorgips.

Phosphogips - Abfälle aus der Schwefelsäureverarbeitung von Apatiten oder Phosphoriten zu Phosphorsäure oder konzentrierten Phosphatdüngemitteln. Es enthält 92…95 % Gipsdihydrat mit einer mechanischen Beimischung von 1…1,5 % Phosphorpentoxid und einer gewissen Menge anderer Verunreinigungen. Phosphogips hat die Form eines Schlamms mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20 ... 30% mit einem hohen Gehalt an löslichen Verunreinigungen. Die feste Phase des Schlamms ist fein verteilt und besteht zu mehr als 50 % aus Partikeln mit einer Größe von weniger als 10 Mikron. Die Kosten für den Transport und die Lagerung von Phosphorgips in Deponien machen bis zu 30 % der Gesamtkosten der Anlagen und des Betriebs der Hauptproduktion aus.

Bei der Herstellung von Phosphorsäure nach dem Extraktionsverfahren nach dem Halbhydratschema ist der Abfall Calciumsulfat-Phosphohalbhydrat, das 92 ... 95% enthält - den Hauptbestandteil von hochfestem Gips. Das Vorhandensein von Passivierungsfilmen auf der Oberfläche von Halbhydratkristallen hemmt jedoch erheblich die Manifestation adstringierender Eigenschaften in diesem Produkt ohne seine spezielle technologische Verarbeitung.

Mit herkömmlicher Technologie sind Gipsbindemittel auf der Basis von Phosphorgips von geringer Qualität, was durch den hohen Wasserbedarf von Phosphorgips aufgrund der großen Porosität des Halbhydrats infolge des Vorhandenseins großer Kristalle im Ausgangsmaterial erklärt wird. Wenn der Wasserbedarf von gewöhnlichem Baugips 50 ... 70 % beträgt, dann ist ein Wassergehalt von 120 ... 130 % erforderlich, um aus einem Phosphogipsbindemittel ohne zusätzliche Verarbeitung einen Test mit normaler Dichte zu erhalten. Negativ wirken sich die Baueigenschaften von Phosphorgips und den darin enthaltenen Verunreinigungen aus. Dieser Effekt wird etwas reduziert, wenn Phosphorgips nachgemahlen wird und Produkte durch Rütteln gebildet werden. In diesem Fall steigt die Qualität des Phosphogips-Bindemittels, bleibt jedoch geringer als die von Baugips aus natürlichen Rohstoffen.

In MISI auf Basis von Phosphogips wurde ein Verbundbindemittel mit erhöhter Wasserbeständigkeit erhalten, das 70 ... 90 % α-Halbhydrat, 5 ... 20 % Portlandzement und 3 ... 10 % puzzolanische Zusätze enthält. Bei einer spezifischen Oberfläche von 3000...4500 cm²/g beträgt der Wasserbedarf des Bindemittels 35...45%, Abbindebeginn nach 20...30 Minuten, Ende nach 30...60 Minuten, die Druckfestigkeit beträgt 30...35 MPa, der Erweichungsfaktor 0,6...0,7. ein wasserfestes Bindemittel wird durch hydrothermale Behandlung in einem Autoklaven einer Mischung aus Phosphogips, Portlandzement und Zusätzen, die aktive Kieselsäure enthalten, erhalten.

Phosphogips wird in der Zementindustrie als Mineralisator beim Klinkerbrand und anstelle von Naturgips als Zusatzstoff zur Steuerung des Zementabbindens verwendet. Die Zugabe von 3...4% zum Schlamm ermöglicht es, den Sättigungskoeffizienten des Klinkers von 0,89...0,9 auf 0,94...0,96 zu erhöhen, ohne die Produktivität der Öfen zu verringern, die Haltbarkeit der Auskleidung beim Sintern zu erhöhen Zone durch die gleichmäßige Bildung einer stabilen Beschichtung und erhalten gut mahlbaren Klinker. Die Eignung von Phosphorgips zum Ersatz von Gips beim Mahlen von Zementklinker ist nachgewiesen.

Die breite Verwendung von Phosphorgips als Zusatzstoff bei der Zementherstellung ist nur möglich, wenn er getrocknet und granuliert wird. Die Feuchtigkeit von granuliertem Phosphogips sollte 10…12 % nicht überschreiten. Die Essenz des Hauptschemas der Phosphogips-Granulierung ist die Dehydratisierung eines Teils des anfänglichen Phosphogips-Schlamms bei einer Temperatur von 220...250°C bis zum Zustand des löslichen Anhydrids, gefolgt von seiner Vermischung mit dem Rest des Phosphogips. Beim Mischen von Phosphoanhydrid mit Phosphogips in einer rotierenden Trommel wird das dehydratisierte Produkt aufgrund der freien Feuchtigkeit des Ausgangsmaterials hydratisiert, und als Ergebnis werden feste Granulate aus Dihydrat-Phosphogips gebildet. Es ist auch eine andere Methode der Phosphogipsgranulierung möglich - mit einer härtenden Zugabe von Pyritschlacken.

Neben der Herstellung von Bindemitteln und darauf basierenden Produkten gibt es weitere Möglichkeiten, gipshaltige Abfälle zu entsorgen. Versuche haben gezeigt, dass die Zugabe von bis zu 5 % Phosphorgips zur Charge bei der Herstellung von Ziegeln den Trocknungsprozess intensiviert und die Qualität der Produkte verbessert. Dies erklärt sich durch die Verbesserung der keramisch-technologischen Eigenschaften von Tonrohstoffen aufgrund des Vorhandenseins des Hauptbestandteils von Phosphogips - Calciumsulfatdihydrat.

Von den eisenhaltigen Abfällen die am häufigsten verwendeten Pyritschlacken. Insbesondere bei der Herstellung von Portlandzementklinker werden sie als korrigierender Zusatzstoff eingesetzt. Die in der Zementindustrie verwendeten Schlacken stellen jedoch nur einen kleinen Teil ihrer Gesamtproduktion in Schwefelsäureanlagen dar, die Schwefelkies als Hauptrohstoff verbrauchen.

Eine Technologie zur Herstellung von Zementen mit hohem Eisengehalt wurde entwickelt. Als Ausgangskomponenten für die Herstellung solcher Zemente dienen Kreide (60 %) und Pyritschlacken (40 %). Die Rohmischung wird bei einer Temperatur von 1220 ... 1250 °C gebrannt. Eisenreiche Zemente zeichnen sich durch normale Abbindezeiten aus, wenn der Rohmischung bis zu 3 % Gips zugesetzt wird. Ihre Druckfestigkeit bei wasser- und luftfeuchter Aushärtung für 28 Tage. entspricht den Klassen 150 und 200 und erhöht sich beim Dampfen in der Autoklavenverarbeitung um das 2- bis 2,5-fache. Zemente mit hohem Eisengehalt sind nicht schrumpfend.

Pyritschlacke bei der Herstellung von künstlichen Betonzuschlagstoffen kann sowohl als Zusatzstoff als auch als Hauptrohstoff dienen. Der Zusatz von Pyritschlacken in Höhe von 2 ... 4 % der Gesamtmasse wird zur Erhöhung der Gasbildungsfähigkeit von Tonen bei der Herstellung von Blähton eingebracht. Dies wird durch die Zersetzung von Pyritrückständen in Schlacken bei 700 ... 800 ° C unter Bildung von Schwefeldioxid und die Reduktion von Eisenoxiden unter dem Einfluss von in den Tonrohstoffen vorhandenen organischen Verunreinigungen unter Freisetzung von Gasen erleichtert. Eisenverbindungen, insbesondere in Eisenform, wirken als Flussmittel, bewirken, dass sich die Schmelze verflüssigt, und reduzieren den Temperaturbereich für die Änderung ihrer Viskosität.

Eisenhaltige Zusätze werden bei der Herstellung von wandkeramischen Massen zur Senkung der Brenntemperatur, zur Qualitätsverbesserung und zur Verbesserung der Farbeigenschaften eingesetzt. Positive Ergebnisse werden durch vorläufiges Kalzinieren von Schlacken erhalten, um Verunreinigungen von Sulfiden und Sulfaten zu zersetzen, die während des Brennens gasförmige Produkte bilden, deren Vorhandensein die mechanische Festigkeit der Produkte verringert. Es ist effektiv, 5...10 % Schlacke in die Charge einzubringen, insbesondere bei Rohstoffen mit einer geringen Menge an Flussmitteln und unzureichender Sinterung.

Bei der Herstellung von Fassadenplatten im Halbtrocken- und Schlackeverfahren können dem Einsatz kalzinierte Schlacken in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% zugesetzt werden. Die Verwendung von Schlacken ermöglicht die Herstellung farbiger keramischer Fassadenplatten ohne zusätzliches Einbringen von Schamotte in den Ton. Gleichzeitig wird die Brenntemperatur von Fliesen aus feuerfesten und feuerfesten Tonen um 50 ... 100 ° C reduziert.

c) Materialien aus der Altholzchemie und Holzverarbeitung

Die wertvollsten Rohstoffe aus den Abfällen der chemischen Industrie für die Baustoffherstellung sind Schlacken aus der elektrothermischen Herstellung von Phosphor, gipshaltige und kalkhaltige Abfälle.

Die Abfälle der wintertechnologischen Industrie umfassen abgenutzte Gummi- und sekundäre Polymerrohstoffe sowie eine Reihe von Nebenprodukten von Baustoffunternehmen: Zementstaub, Niederschlag in Wasseraufbereitungsanlagen von Asbestzementunternehmen, Glasscherben und Keramik . Abfall macht bis zu 50 % der Gesamtmasse des verarbeiteten Holzes aus, von dem der größte Teil derzeit verbrannt oder deponiert wird.

Baustoffunternehmen, die in der Nähe von Hydrolyseanlagen angesiedelt sind, können Lignin, einen der größten Abfallstoffe der Holzchemie, erfolgreich verwerten. Die Erfahrung einer Reihe von Ziegeleien erlaubt es uns, Lignin als einen wirksamen brennbaren Zusatzstoff anzusehen. Es mischt sich gut mit anderen Bestandteilen der Ladung, beeinträchtigt nicht seine Umformeigenschaften und behindert nicht das Schneiden des Strahls. Die größte Wirkung seiner Anwendung findet bei einer relativ niedrigen Steinbruchfeuchte des Tons statt. Zu Rohmaterial gepresstes Lignin verbrennt beim Trocknen nicht. Der brennbare Teil des Lignins verdampft bei einer Temperatur von 350...400º C vollständig, sein Aschegehalt beträgt 4...7%. Um die konditionierte mechanische Festigkeit eines gewöhnlichen Tonziegels zu gewährleisten, sollte Lignin in einer Menge von bis zu 20 ... 25% seines Volumens in die Formierungsladung eingebracht werden.

Bei der Zementherstellung kann Lignin als Plastifikator für Rohschlamm und als Verstärker zum Mahlen von Rohmischung und Zement verwendet werden. Die Dosierung von Lignin beträgt in diesem Fall 0,2 ... 0,3%. Die verflüssigende Wirkung von hydrolytischem Lignin wird durch das Vorhandensein von phenolischen Substanzen darin erklärt, die die Viskosität von Kalkstein-Ton-Suspensionen gut reduzieren. Die Wirkung von Lignin beim Mahlen besteht hauptsächlich darin, die Anhaftung feiner Materialfraktionen und deren Anhaften an den Mahlkörpern zu verringern.

Holzabfälle ohne Vorbehandlung (Sägemehl, Späne) oder nach Zerkleinerung (Späne, Holzschrot, Holzwolle) können als Füllstoffe in Baustoffen auf Basis mineralischer und organischer Bindemittel dienen, diese Materialien zeichnen sich ebenfalls durch eine geringe Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit aus als gute Bearbeitbarkeit. Die Imprägnierung von Holzfüllstoffen mit Mineralisatoren und das anschließende Mischen mit mineralischen Bindemitteln gewährleistet die Biostabilität und Feuerbeständigkeit der darauf basierenden Materialien. Gemeinsame Nachteile von Materialien auf Basis von Holzzuschlagstoffen sind eine hohe Wasseraufnahme und eine relativ geringe Wasserbeständigkeit. Nach Vereinbarung werden diese Materialien in wärmeisolierende und strukturell wärmeisolierende Materialien unterteilt.

Die Hauptvertreter der Stoffgruppe auf Basis von Holzzuschlagstoffen und mineralischen Bindemitteln sind Holzbeton, Fibrolit und Sägemehlbeton.

Arbolit - Leichtbeton auf Zuschlagstoffen pflanzlichen Ursprungs, vorbehandelt mit einer Mineralisatorlösung. Es wird im industriellen, zivilen und landwirtschaftlichen Bau in Form von Platten und Blöcken für den Bau von Wänden und Trennwänden, Bodenplatten und Gebäudeverkleidungen, Wärme- und Schallschutzplatten verwendet. Die Kosten für Gebäude aus Holzbeton sind 20 ... 30% niedriger als die von Ziegeln. Mit Arbolite-Strukturen kann gearbeitet werden relative Luftfeuchtigkeit Innenluft ist nicht mehr als 75%. Bei hoher Luftfeuchtigkeit ist eine Dampfsperrschicht erforderlich.

Faserplatte Im Gegensatz zu Holzbeton enthält es als Füllstoff und gleichzeitig als Verstärkungskomponente Holzwolle - Späne von 200 bis 500 mm Länge, 4 ... 7 mm Breite. und einer Dicke von 0,25 ... 0,5 mm. Holzwolle wird aus nicht kommerziell genutztem Nadelholz gewonnen, seltener Laubholzarten. Faserplatten zeichnen sich durch hohe Schallabsorption, leichte Verarbeitbarkeit, Nagelbarkeit, gute Haftung auf Putzschicht und Beton aus. Die Technologie zur Herstellung von Faserplatten umfasst die Aufbereitung von Holzwolle, deren Verarbeitung mit einem Mineralisator, das Mischen mit Zement, das Pressen von Platten und deren Wärmebehandlung.

Sägemehlbeton - ist ein Material auf Basis mineralischer Bindemittel u Sägespäne. Dazu gehören Xylolit, Xylo-Beton und einige andere Materialien, die in Zusammensetzung und Technologie ähnlich sind.

Xylolith Ein sogenanntes künstliches Baumaterial, das durch Härten einer Mischung aus Magnesia-Bindemittel und Sägemehl, gemischt mit einer Lösung von Magnesiumchlorid oder -sulfat, erhalten wird. Xylolit wird hauptsächlich für die Verlegung von monolithischen oder vorgefertigten Bodenbelägen verwendet. Die Vorteile von Xylolith-Böden sind ein relativ niedriger Wärmeaufnahmekoeffizient, Hygiene, ausreichende Härte, geringer Abrieb, die Möglichkeit einer Vielzahl von Farben.

Xylo-Beton - eine Art Leichtbeton, dessen Füllstoff Sägemehl ist, und das Bindemittel Zement oder Kalk und Gips, Xylobeton mit einer Rohdichte von 300 ... 700 kg / m³ und einer Druckfestigkeit von 0,4 ... / m³ und Druckfestigkeit bis 10 MPa - als Konstruktions- und Wärmedämmstoff.

Leimholz ist einer der effektivsten Baustoffe. Es kann laminiert oder aus Furnier (Sperrholz, holzbeschichtete Kunststoffe) hergestellt werden; massiv aus stückigen Abfällen aus Säge- und Holzverarbeitung (Platten, Schilde, Balken, Bretter) und kombiniert (Zimmereibretter). Die Vorteile von geklebtem Holz sind geringe Rohdichte, Wasserbeständigkeit, die Möglichkeit, Produkte mit komplexer Form aus kleinem Material und großen Strukturelementen zu erhalten. Bei geklebten Konstruktionen wird der Einfluss der Anisotropie von Holz und seiner Mängel geschwächt, sie zeichnen sich durch erhöhte Lehmbeständigkeit und Schwerentflammbarkeit aus und unterliegen keinem Schrumpfen und Verziehen. Laminierte Holzkonstruktionen konkurrieren häufig erfolgreich mit Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen in Bezug auf Zeit und Arbeitskosten beim Bau von Gebäuden und Haltbarkeit beim Bau einer aggressiven Luftumgebung. Ihre Verwendung ist beim Bau von landwirtschaftlichen und industriellen Unternehmen, Ausstellungs- und Handelspavillons, Sportkomplexen, Gebäuden und Konstruktionen eines zusammenklappbaren Typs wirksam.

Spanplatten - Es ist ein Material, das durch Heißpressen von zerkleinertem Holz gewonnen wird, das mit Bindemitteln gemischt ist - synthetische Polymere. Die Vorteile dieses Materials sind die Gleichmäßigkeit der physikalischen und mechanischen Eigenschaften in verschiedene Richtungen, relativ kleine lineare Änderungen bei variabler Feuchtigkeit, die Möglichkeit einer hohen Mechanisierung und Automatisierung der Produktion.

Baustoffe auf der Basis einiger Holzabfälle kann ohne Verwendung spezieller Bindemittel hergestellt werden. Die Bindung der Holzpartikel in solchen Materialien erfolgt durch die Konvergenz und Verflechtung der Fasern, ihren Zusammenhalt und physikalisch-chemische Bindungen, die bei der Verarbeitung der Pressmasse bei hohem Druck und hoher Temperatur entstehen.

Ohne Verwendung spezieller Bindemittel werden Holzfaserplatten erhalten.

Holzfaserplatten - Material aus faseriger Masse mit anschließender Wärmebehandlung. Etwa 90 % aller Faserplatten werden aus Holz hergestellt. Das Ausgangsmaterial ist nicht kommerzielles Holz und Abfälle aus der Sägewerks- und holzverarbeitenden Industrie. Aus den Fasern von Bastpflanzen und anderen Faserrohstoffen können Platten mit ausreichender Festigkeit und Flexibilität erhalten werden.

Zur Gruppe der Holzkunststoffe gehören: Holzlaminate- Material aus Furnierblättern, die mit einem resolartigen synthetischen Polymer imprägniert und dadurch verklebt sind Wärmebehandlung Druck-, Lignokohlenhydrat- und Piezothermoplaste, hergestellt aus Sägemehl durch Hochtemperaturverarbeitung der Pressmasse ohne Zugabe spezieller Bindemittel. Die Technologie von Lignocarbon-Kunststoffen besteht aus der Aufbereitung, Trocknung und Dosierung von Holzpartikeln, dem Formen von Teppichen und dem Kaltpressen , Heißpressen und Abkühlen ohne Druckentlastung. Der Anwendungsbereich von Lignokohlenhydrat-Kunststoffen ist derselbe wie für Faser- und Spanplatten.

Piezo-Thermoplaste kann auf zwei Arten aus Sägemehl hergestellt werden - ohne Vorbehandlung und mit hydrothermaler Verarbeitung des Ausgangsmaterials. Nach der zweiten Methode wird konditioniertes Sägemehl in Autoklaven mit Dampf bei einer Temperatur von 170 ... 180 ° C und einem Druck von 0,8 ... 1 MPa für 2 Stunden verarbeitet.Die hydrolysierte Pressmasse wird teilweise getrocknet und bei einer bestimmten Feuchtigkeit, wird nacheinander kalt und heiß gepresst.

Aus piezothermischen Kunststoffen werden Bodenfliesen mit einer Dicke von 12 mm hergestellt. Als Ausgangsmaterial können Sägemehl oder zerkleinertes Holz von Nadel- und Laubarten, Leinen- oder Hanffeuer, Schilf, hydrolytisches Lignin, Odubina dienen.

d) Verwertung eigener Abfälle bei der Herstellung von Baustoffen

Die Erfahrung von Unternehmen der Autonomen Republik Krim, die Kalkstein-Muschelgestein entwickeln, um Mauerstein zu erhalten, zeigt die Effizienz der Herstellung von Muschelbetonblöcken aus Steinsägeabfällen. Blöcke werden in horizontalen Metallformen mit faltbaren Seiten geformt. Der Boden der Form wird mit einem Mörtel aus Muschelgestein mit einer Dicke von 12 bis 15 mm bedeckt, um eine innere strukturierte Schicht zu erzeugen. Die Form wird mit grobporigem oder feinkörnigem Rohsteinbeton ausgefüllt. Die Textur der Außenfläche der Blöcke kann mit einer speziellen Lösung erzeugt werden. Rohbetonsteine ​​werden zur Errichtung von Fundamenten und Mauern im Industrie- und Wohnungsbau verwendet.

Bei der Zementherstellung entstehen durch die Verarbeitung feinstverteilter mineralischer Stoffe signifikante Menge Staub, Die Gesamtmenge an pro aufgenommenem Staub Zementwerke kann bis zu 30 % der Gesamtleistung ausmachen. Bis zu 80 % der gesamten Staubmenge wird mit Gasen aus Klinkeröfen emittiert. Der aus den Öfen ausgetragene Staub ist ein polydisperses Pulver, das im Nassverfahren 40–70 % und im Trockenverfahren bis zu 80 % Fraktionen kleiner als 20 µm enthält. Mineralogische Untersuchungen haben ergeben, dass der Staub bis zu 20 % Klinkermineralien, 2…14 % freies Calciumoxid und 1 bis 8 % Alkalien enthält. Der Großteil des Staubs besteht aus einer Mischung aus gebranntem Ton und unzersetztem Kalkstein. Die Staubzusammensetzung hängt maßgeblich von der Art der Feuerung, der Art und Beschaffenheit der verwendeten Rohstoffe und der Art der Abscheidung ab.

Die Hauptrichtung der Staubverwertung in Zementwerken ist die Verwendung im Zementherstellungsprozess selbst. Der Staub aus den Absetzkammern wird zusammen mit dem Schlamm in den Drehrohrofen zurückgeführt. Die Hauptmenge an freiem Calciumoxid, Alkalien und Schwefelsäureanhydrid. Die Zugabe von 5...15 % solcher Stäube zum Rohschlamm verursacht dessen Koagulation und eine Abnahme der Fließfähigkeit. Beim gehobener Inhalt im Staub von Alkalioxiden wird auch die Qualität des Klinkers reduziert.

Asbestzementabfälle enthalten eine große Menge an hydratisierten Zementmineralien und Asbest. Während des Brennens erhalten sie infolge der Dehydratisierung der hydratisierten Bestandteile von Zement und Asbest adstringierende Eigenschaften. Die optimale Brenntemperatur liegt im Bereich von 600 ... 700 ° C. In diesem Temperaturbereich wird die Dehydratisierung von Hydrosilikaten abgeschlossen, Asbest wird zersetzt und es bilden sich eine Reihe von Mineralien, die zur hydraulischen Aushärtung befähigt sind. Bindemittel mit ausgeprägter Aktivität können durch Mischen von wärmebehandelten Asbestzementabfällen mit Hüttenschlacke und Gips erhalten werden. Verkleidungs- und Bodenfliesen werden aus Asbestzementabfällen hergestellt.

Effiziente Sicht Bindemittel in den Zusammensetzungen von Asbestzementabfällen ist flüssiges Glas. Es werden Vorsatzplatten aus einer Mischung aus getrockneten und pulverförmigen Asbestzementabfällen und einer Lösung aus flüssigem Glas mit einer Dichte von 1,1 ... 1,15 kg / cm³ erhalten spezifischen Druck Pressen 40…50 MPa. Im trockenen Zustand haben diese Platten eine Rohdichte von 1380…1410 kg/m³, eine Bruchfestigkeit von 6,5…7 MPa und eine Druckfestigkeit von 12…16 MPa.

Asbestzementabfälle können zur Herstellung von Wärmedämmstoffen verwendet werden. Aus verbrannten und zerkleinerten Abfällen werden unter Zugabe von Kalk, Sand und Treibmitteln Produkte in Form von Platten, Segmenten und Schalen gewonnen. Porenbeton auf Basis von Bindemitteln aus Asbestzementabfällen hat eine Druckfestigkeit von 1,9 ... 2,4 MPa und eine Rohdichte von 370 ... 420 kg / m³. Abfälle aus der Asbestzementindustrie können als Füllstoffe für Warmputze, Asphaltkitte und Asphaltbetone sowie als Zuschlagstoffe für Betone mit hoher Schlagzähigkeit dienen.

Glasabfälle fallen sowohl bei der Glasherstellung als auch bei der Verwendung von Glasprodukten auf Baustellen und im Alltag an. Die Rückführung von Scherben in den technologischen Hauptprozess der Glasherstellung ist die Hauptrichtung seiner Entsorgung.

Aus Scherbenpulver mit Treibmitteln wird durch Sintern bei 800 ... 900 ° einer der effektivsten Wärmedämmstoffe gewonnen - Schaumglas. Platten und Blöcke aus Schaumglas haben eine Rohdichte von 100...300 kg/m³, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,09...0,1 W und eine Druckfestigkeit von 0,5...3 MPa.

In Mischung mit plastischen Tonen können Scherben als Hauptbestandteil keramischer Massen dienen. Produkte aus solchen Massen werden in halbtrockener Technologie hergestellt und zeichnen sich durch eine hohe mechanische Festigkeit aus. Das Einbringen von Scherben in die keramische Masse senkt die Brenntemperatur und erhöht die Produktivität von Öfen. Aus dem in einer Kugelmühle zerkleinerten Einsatz, der 10 bis 70 % Glasbruch enthält, werden Glaskeramikfliesen hergestellt. Die Masse wird auf 5…7% angefeuchtet. Die Fliesen werden gepresst, getrocknet und bei 750…1000 °C gebrannt. Die Wasseraufnahme der Fliesen beträgt nicht mehr als 6 %. Frostbeständigkeit mehr als 50 Zyklen.

Glasscherben werden auch als dekoratives Material in farbigen Putzen verwendet, gemahlene Glasabfälle können als Pulver auf Ölfarbe verwendet werden, ein Schleifmittel kann zur Herstellung von Schleifpapier und als Glasurkomponente verwendet werden.

In der keramischen Produktion fallen in verschiedenen Stadien des technologischen Prozesses Abfälle an: Trocknungsabfälle nach dem notwendigen Mahlen dienen als Zusatz zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts der Ausgangscharge. Tonziegel werden nach dem Brechen als Schotter bei allgemeinen Bauarbeiten und bei der Betonherstellung verwendet. Ziegelschotter hat eine Rohdichte von 800…900 kg/m³, daraus kann Beton mit einem Schüttgewicht von 1800…2000 kg/m³ hergestellt werden, d.h. 20 % leichter als herkömmliche schwere Gesteinskörnungen. Die Verwendung von Ziegelsplitt eignet sich zur Herstellung von grobporigen Betonsteinen mit einer Rohdichte von bis zu 1400 kg/m³. Durch die Containerisierung und die komplexe Mechanisierung der Arbeiten beim Be- und Entladen von Ziegeln wurde die Anzahl der gebrochenen Ziegel drastisch reduziert.

4. Referenzen:

Bozhenov P.I. Integrierte Nutzung mineralischer Rohstoffe zur Herstellung von Baustoffen. - L.-M.: Stroyizdat, 1963.

Gladkikh K.V. Schlacke ist kein Abfall, sondern ein wertvoller Rohstoff. – M.: Strojizdat, 1966.

Popov L. N. Baustoffe aus Industrieabfällen. – M.: Wissen, 1978.

Bazhenov Yu.M., Shubenkin P.F., Dvorkin L.I. Die Verwendung von Industrieabfällen bei der Herstellung von Baustoffen. – M.: Stroyizdat, 1986.

Dvorkin L. I., Pashkov I. A. Baustoffe aus Industrieabfällen. - K.: Vyscha-Schule, 1989.

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Baustoffe aus Holzabfällen

Um ein möglichst vollständiges Bild der Verwendung von Holz im Bauwesen zu erhalten, werden im Folgenden auch aus Holzabfällen gewonnene Baustoffe betrachtet. Genau genommen ist diese Materialgruppe eher den künstlichen Materialien (ISC) verwandt, da bei ihrer Gewinnung unter dem Einfluss der chemischen Technologie eine teilweise oder vollständige Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Holzes eintritt. Diese Materialien können jedoch als Beispiel für das Fehlen einer klaren Grenze zwischen natürlichen und künstlichen Baumaterialien angesehen werden. Solche Beispiele mit einer nicht ganz klaren Schnittstelle zwischen diesen Materialarten findet man auch bei der Betrachtung von Stein und anderen Materialien.

In unserem Land wird jährlich eine große Menge Holz geerntet, das hauptsächlich für den Baubedarf bestimmt ist. Je mehr Industrieholz produziert wird, desto mehr Abfälle fallen gleichzeitig beim Einschlag und der Verarbeitung von Stammholz an. Technischer Fortschritt betraf hauptsächlich die mechanisierte Herstellung von Zimmerei- und Faserplatten, Holzbeton (Arbolite), Spanplatten, Platten usw. aus Abfällen nahezu jeder Größe. Solche Platten und viele andere Produkte haben anisotrope Eigenschaften, verziehen sich nicht, trocknen nicht aus und werden als Halbzeug zur Herstellung von schönen furnierten Türen, Einbaumöbeln, Verkleidungsplatten, Trennwänden, Wärmedämmungen verwendet Produkte und Teile, Mauerblöcke und Paneele (aus Holzbeton), Parkett und Dächer usw. Und dennoch sammeln viele Holzfäller und Fabriken weiterhin eine riesige Menge an Abfall an.

Aus stückigem Abfall Sägewerk und Holzverarbeitung hergestellt werden verleimte Paneele, Bretter und Platten, Tafelparkett, Türzargen, Dach- und Gipsschindeln, Dachziegel und -schindeln, Zuschnitte für zimmerei produktion, Holzbeton und Mauerblöcke und Platten daraus, Holzfaser und Spanplatten usw.. Οʜᴎ kommerzielles Holz erfolgreich ersetzen. Unter ihnen sind Holzfaserplatten besonders im Bauwesen bekannt.

Faserplatte (Faserplatte) werden durch Heißpressen von gleichmäßig gemahlenem, mit Kunstharzen imprägniertem Zellstoff hergestellt, wobei der Masse einige Zusätze (Kunstharze, Antiseptika, Paraffin, Kolophonium usw.) zugesetzt werden.

Spanplatten (Spanplatte) werden durch heißes Flachpressen von Holzspänen (Spänen) hergestellt, die mit einem Bindemittel, hauptsächlich Kunstharzen, vermischt sind.

Bestimmte Arten von Platten werden zur Veredelung von Böden, Wänden, Trennwänden, Türen, Einbaumöbeln, zur Verkleidung von Küchenmöbeln und anderen Elementen in Wohn-, öffentlichen und Industriegebäuden verwendet. Platten für Dekorationszwecke werden bearbeitet, um eine äußerst wichtige Färbung ihrer Oberfläche, Prägung usw. zu erhalten.
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Bauherren sind auch sehr gefragt nach flachgepressten Spanplatten, die als Konstruktions- und Veredelungsmaterial verwendet werden.

Es hat eine breite Anwendung Holz Beton als Wandmaterial. Besonders häufig werden Produkte aus Holzabfällen als wärmedämmendes Material verwendet.

Große Menge Hackschnitzel und Hobelspäne, insbesondere von Nadelholzarten, sollten bei der Herstellung verwendet werden Dachpappe . Darin kann der Gehalt an Holzfasern auf bis zu 40% oder mehr anstelle von Lumpen erhöht werden, deren Qualität aufgrund des Überschusses an synthetischen Fasern darin abgenommen hat, die für Dachpapier ungeeignet sind.

Einer der modernen Bodenbeläge - laminieren - Hergestellt auf der Basis von Faserplatten, zeichnet es sich aus durch:

§ Abriebfestigkeit (Abriebfestigkeit);

§ Druckfestigkeit bei Dauerbelastung, Schlagzähigkeit, Punktschlagfestigkeit;

§ UV-Beständigkeit, Ausbleichen (Lichtechtheit);

§ Hitzebeständigkeit;

§ Beständigkeit gegen Haushaltschemikalien;

§ antistatisch;

§ erleichterte Installation; Eignung zum Einbau einer Fußbodenheizung (in der Regel Wasser und nur bei leimlosen Systemen);

§ Hygiene (Reinigungsfreundlichkeit).

Der Aufbau der Laminatbodenplatte ist wie folgt - es handelt sich zunächst um eine tragende Basis (Platte), auf der sich eine Dekorschicht mit verschiedenen Mustern befindet, die wiederum durch eine Schutzschicht vor äußeren Einflüssen geschützt ist . Von unten wird die Basis mit der sogenannten Stabilisierungsschicht (Antideformationsschicht) bedeckt. Zwischen dem Dekor und der Platte können auch zusätzliche Schichten vorhanden sein. Die Gesamtdicke der Platte sollte zwischen 6,2 und 13,0 mm liegen.

Aus Säge- und Spänen werden Materialien und Produkte entweder auf der Basis von Bindemitteln ( Sägespäne Beton, Xylolit, Termiz, Thermoporit, Gips-Sägeblöcke usw.) oder ohne Verwendung von speziellen Bindemitteln (Ligno-Kohlehydrat-Kunststoffe, Vibrolith etc.).

Unter anderem Produkte aus Rinde und Ästen mit oder ohne Zusatz von Bindemitteln, Dämmplatten, massive Rindenplatten, Astblöcke usw.
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Bei Dämmplatten wird die Pressmasse aus zerkleinerter Fichtenrinde, wasserabweisend und flammhemmend mit einem Bindemittel in Form von Sulfitschlempe (Abfälle aus der Zelluloseherstellung nach dem Sulfitverfahren) behandelt, gefolgt von Formpressen und Heißpressen der Platten. Bei Platten aus massiver Fichten-, Tannen- oder Lärcherinde wird kein zusätzlich eingebrachtes Bindemittel oder Leim verwendet. Um sie zu gewinnen, wird die Rinde auf besondere Weise vom Stamm entfernt, verarbeitet und durch Pressen zu Blättern verklebt. Diese bis zu 3 m langen, 0,4 ... 1,2 m breiten und bis zu 25 mm dicken Platten werden zur Verkleidung von Wänden, Trennwänden und Dächern (teilweise mit Kalkmörtel beschichtet) verwendet. Bei der Herstellung von Astblöcken werden Holzabfälle verwendet - frisch geschnittene Zweige von Kiefer, Fichte, Weide, Tanne, Zeder usw.
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Der gepresste fertige Astblock wird an zwei Stellen mit einem Draht von 3 mm Durchmesser zusammengezogen und Unebenheiten in Form von Seitenästen mit einer Kreissäge entfernt. Blöcke, die einer antiseptischen Behandlung unterzogen wurden, werden einer atmosphärischen Trocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 ... 30% unterzogen. Sie werden im rahmenlosen einstöckigen Bau sowie zur Isolierung verwendet. Mit zunehmender Gebäudehöhe werden sie in Kombination mit einer Metallbewehrung mit einem Durchmesser von 4 ... 8 mm verwendet, die auf Höhe von Stürzen, Fensterbänken usw. verlegt wird.

Baustoffe aus Holzabfällen - das Konzept und die Typen. Klassifizierung und Merkmale der Kategorie „Baustoffe aus Holzabfällen“ 2017, 2018.