Сборник докладов. Т.1. - Д., 2007. - №6. - С. 114-115. Приведены тезисы доклада на конференции “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов”, которая проходила 17-19 апреля 2006 г. в Донецке.

К ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ

М.Н. Степанов, Я.Н. Степанов, А.С. Парфенюк

Донецкий национальный технический университет

Утилизация строительных отходов и материалов имеет глобальное значение. Ежегодно в мире образуется более 2,5 млрд. т строительных отходов, что составляет приблизительно 20% всей общей массы всех видов твердых отходов.
Интенсификация строительства в крупных городах обостряет проблему из-за отсутствия свободных площадей и переполнения свалок. Происходит загрязнение окружающей среды с потерей ценного вторичного сырья, поскольку замена строительными отходами природных ресурсов позволяет экономить их до50%.
В некоторых странах проблему строительных отходов решают путем организации масштабной отрасли переработки (Дания, Нидерланды, Швеция), где в настоящее время перерабатывается более 90% таких отходов.
В Украине на сегодняшний день насчитывается около 75 млн. кв. м ветхого жилья, что составляет около 23% всего существующего жилого фонда. В частности, в Донецке ветхого жилья 7 млн. кв. м, при сносе одного пятиэтажного здания образуются около 3 тыс. куб. м строительных отходов. Из железобетонных строительных отходов получают до 3% металлолома, т. е. около 100 т на один снесенный дом.
Однако, в Украине какие-либо мощности для утилизации такого мусора практически отсутствуют.
В условиях городской застройки возникают проблемы: как снести здание, разрушить износившуюся конструкцию железобетонного или каменного моста или ставший ненужным промышленный объект и куда впоследствии применить образовавшийся вторичный ресурс.
В общем виде технологический процесс утилизации строительных отходов можно представить двумя стадиями:
- предварительная разборка или разрушение наиболее ценных и сложных бетонных и железобетонных конструкций;
- переработка отходов во вторичный щебень; вывоз и утилизация железобетона и строительного мусора.
Бетон на вторичном заполнителе можно применять при общем малоэтажном строительстве, заливке фундаментов складских и производственных помещений, при строительстве гаражей и подсобных помещений, фундаментов под станины машин и механизмов.
Преимущества переработки железобетонных отходов во вторичный щебень следующие:
1 - На каждой строительной площадке, где производится демонтаж конструкций, щебень вскоре понадобится в процессе строительства. Наличие вторичного щебня избавляет от необходимости осуществлять покупку дорогостоящего природного щебня и оплачивать расходы по его доставке, вывозе и складировании.
2 - Вторичный щебень из бетона сносимых построек, значительно дешевле природного, так как энергозатраты на его производство в 8 раз меньше, а себестоимость бетона с ним снижается на 25%.
Основными компонентами железобетона являются щебень, песок, цемент и металлическая арматура. Эти материалы являются относительно стойкими в окружающей среде: их общий объем и масса изменяются мало даже после продолжительной эксплуатации. После дробления и отделения металла у полученных вторичных заполнителей по сравнению с природными отмечаются более низкая плотность, масса на единицу объема и процент объема в плотном теле, более высокое водопоглощение, потеря массы при испытании на сопротивление выветриванию и потери в результате истирания. Все эти изменения связаны с наличием растворной составляющей в бетонном ломе.
Большое значение для прогнозирования поведения заполнителя в смесях имеет количественное содержание компонентов в различных фракциях бетонного лома. Знание закономерностей изменения его компонентного состава (см. рисунок) позволит оптимизировать использование различных фракций.
Для одного из типовых составов бетона было исследовано содержание различных компонентных составляющих в различных фракциях лома. Установлено, что все зависимости содержания компонентов от фракционного состава имеет экстремальный вид, что делает в дальнейшем необходимой задачу оптимизации.