Бетоны с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Мирзалиев, Раджив Рзаевич

• Мирзалиев, Раджив Рзаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Мирзалиев, Раджив Рзаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Анализ современных научных достижений в области использования твердых техногенных отходов в производстве строительных

материалов. Цель и задачи исследований

Глава 2. Анализ технологий и сырьевой базы для изготовления щебня из вторичного бетона

2.1 Характеристика дробильно-сортировочных установок и имеющийся опыт их применения

2.2 Сырьевая база получения заполнителей из вторичного

бетона

Глава 3. Свойства щебня, песка и пыли, полученных дроблением и рассевом вторичного бетона

3.1 Гранулометрический состав продуктов дробления вторичного бетона

3.2 Свойства щебня, получаемого дроблением вторичного бетона

3.3 Свойства песка, полученного при дроблении вторичного бетона

3.4 Свойства пыли из продуктов дробления вторичного бетона

3.5 Выводы по главе 3

Глава 4. Мелкозернистый бетон с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона

4.1 Свойства цементного камня, содержащего пыль из продуктов дробления вторичного бетона. Добавки, повышающие прочность цементного камня

4.2 Свойства мелкозернистого бетона из продуктов дробления вторичного бетона

4.3 Выводы по главе 4

Глава 5. Бетоны с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона

5.1 Составы и свойства бетонов

5.2 Рекомендации по технологии изготовления бетона с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона

5.3 Выводы по главе 5

Общие выводы

Литература

Приложение 1 - Анализ научных достижений в области использования

техногенных продуктов в строительстве

Приложение 2 - Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Бетоны с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона»

ВВЕДЕНИЕ

В Российской Федерации развивается строительство новых объектов транспортной промышленной и гражданской инфраструктуры страны. Одновременно с этим исходя из особенностей землепользования крупных мегаполисов сложилась сложная обстановка по отчуждению земель под новое, особенно жилое строительство. В связи с этим решаются вопросы сноса устаревших и аварийных объектов, в том числе ветхого жилья для использования их территорий под новое строительство.

Ежегодно при выполнении работ по разборке и реконструкции зданий и сооружений образуется большое количество строительных отходов, в том числе бетона, который целесообразно назвать вторичным. Тонны некондиционных бетонных и железобетонных изделий скапливаются у производителей железобетонных конструкций, на железных дорогах, в строительных организациях, производящих снос и реконструкцию зданий и сооружений.

Между тем строительный бетонный лом может быть успешно переработан в инертные заполнители для новых бетонных составов. Вопрос переработки отходов из бетона и железобетона привлек внимание исследователей уже в 70-х - 80-х годах прошлого столетия. Состоявшийся в это время международный симпозиум "Разрушение и вторичное использование материалов" позволил обобщить результаты исследований по этому вопросу, проводившихся в СССР, США, Япония, ФРГ и других странах. В 1984г. НИИИЖБ Госстроя СССР издал "Рекомендации по применению продуктов переработки некондиционных бетонных и железобетонных изделий". В 1988г. Б.В. Гусевым и В.А. Загурским была опубликована монография "Вторичное использование бетонов". Исследования по изучению свойств и технологий тяжелого бетона на заполнителях из дробленого бетона также проводили Б.А. Крылов, O.A. Липей и другие ученые.

В настоящее время в ФГБОУ ВПО "МГСУ" (НИУ) проводятся исследования свойств материалов, получаемых в результате переработки бетонных и железобетонных изделий. Разработаны технические условия ТУ 5711-001-40296246-99 и "Щебень из бетона".

Вопрос использования вторичного бетона является наиболее актуальным для регионов, в которых отсутствует сырьевая база для изготовления инертных заполнителей. К таким регионам относится район Большого Сочи, где развернуто крупномасштабное строительство Олимпийских объектов, транспортных магистралей, гостиничных комплексов, вокзалов, жилых зданий и других объектов. В тоже время в этом районе горные породы представлены в основном аргелитами и алевролитами, не пригодными для изготовления инертных заполнителей бетонов.

Не смотря на достаточно широкий объем исследований применение продуктов дробления вторичного бетона в производстве бетонных и железобетонных изделий ограничено. Чаще всего эти продукты используют для подстилающих слоев автодорог, фундаментов под малоэтажные здания, автостоянок, береговых сооружений. Рекомендуется щебень из вторичного бетона и для изготовления бетонов классов В25-В30, однако расход цемента при этом составляет 500 кг и более на 1м3 бетонной смеси.

Ограничение по использованию высокопрочных бетонов на заполнителях из дробленого бетона обусловлено достаточно широким расхождением результатов исследований, выполненных как в России, так за рубежом. Различие результатов, прежде всего можно объяснить неоднородностью исходного сырья, поскольку при дроблении используется вторичный бетон разной прочности, с различными вяжущими, подвергающийся агрессивным воздействиям и т.д.

В связи с этим в диссертационной работе поставлена цель - выполнить исследования и разработать новый подход к подбору составов и технологии изготовления бетонов заданного класса прочности и нормативным расходом

цемента с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона без рассева на фракции.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность изготовления бетонов заданного класса с нормативным расходом цемента из бетонных смесей, содержащих в качестве заполнителей продукты дробления вторичного бетона, без их предварительного рассева на пылевую, песчаную и щебеночные фракции. Указанная возможность обеспечивается введением в бетонную смесь бинарной добавки, содержащей кремнийорганический полимер и поливинил ацетат, а так же механо-химической активации бетонов смеси, заключающейся в предварительном сухом перемешивании инертных заполнителей и поэтапном введении компонентов добавки с частями воды затворения.

Экспериментально установлен и теоретически обоснован механизм повышения прочности цементного камня бинарной добавкой, содержащей кремний органический полимер ГКЖ-94 и дисперсию поливинилацетата, обусловленный совокупностью физико-химических процессов:

- гидролизом кремнийорганического полимера с образованием поликремневых кислот;

- алкоголизом поливинилацетата в щелочной среде цементного теста, приводящим к смещению равновесия реакции гидролиза в сторону образования поликремниевых кислот.

Установлено, что дробимость и истираемость щебня из вторичного бетона практически не зависит от его исходной прочности и снижается при увеличении размера зерен щебня.

Марка щебня по истираемости может быть повышена предварительной его обработкой водной дисперсией поливинилацетата.

Предложен новый показатель оценки формы зерен щебня -коэффициент развития поверхности <р5=—, где (р53 - поверхность зерна

Фзк

щебня, а (р5к - поверхность правильного куба объем которого равен объему зерна щебня.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Предложены составы мелкозернистого и тяжелого бетонов заданной прочности и нормативным расходом цемента с инертными заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона без их рассева и обогащения. Разработана методика расчета составов этих бетонных смесей.

Для практического внедрения рекомендована бинарная добавка, состоящая из кремнийорганического полимера и поливинилацетата, обладающая водоредуцирующим действием и повышающая прочность цементного камня за счет комплекса физико-химических процессов.

Разработана технология изготовления тяжелого бетона с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона, включающая предварительное сухое перемешивание инертных и поэтапное введение компонентов добавки с частями воды затворения.

Для лабораторных испытаний предложена методика определения нового показателя формы зерен щебня, характеризующего развитие поверхности зерна при сохранении от его объема.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

- результаты анализа технологий и сырьевой базы для изготовления инертных заполнителей из вторичного бетона;

- результаты исследований свойств щебня, песка и пыли, получаемых дроблением вторичного бетона;

- теоретическое и экспериментальное обоснование механизма повышения прочности бетона бинарной добавкой, содержащей кремнийорганический полимер и поливинилацетат;

- составы бетонных смесей с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона без их предварительного рассева и обогащения, а так же методика расчета составов бетонных смесей;

- технология изготовления бетонных смесей с заполнителями из дробленого бетона, включающая методы механо-химической активации.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В

ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Мировая промышленность выпускает десятки тысяч наименований разнообразной продукции. При этом в производство вовлекается во много раз больше как видов, так и количества исходного сырья, чем выпускается исходных продуктов. Так, например, на выпуск 1 т. алюминия расходуется от 3 т. до 10 т. сырья, соответственно: извести 1,5-2,0 т.; цемента 1,4-1,7 т.. При этом на разных стадиях технологических процессов возникают отходы.

Из отраслей, потребляющих промышленные отходы, наиболее емкой является промышленность строительных материалов и изделий, доля которых в себестоимости строительных объектов достигает 50% и более [1].

Многие отходы по своему составу и свойствам близки к природному сырью. Установлено, что использование промышленных отходов позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырьевых ресурсах. Применение промышленных отходов позволяет на 10-30% снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством их из природного сырья [1].

Кроме того, из промышленных отходов можно создавать новые строительные материалы с высокими технико-экономическими свойствами.

Для построения классификации промышленных отходов их целесообразно разделить на непосредственно отходы, побочные продукты промышленности и вторичное сырье. При этом отходами принято считать все виды остатков данного производства, имеющие какую-либо потребительскую ценность. К побочным относятся продукты, получение которых не являлось целью данного производственного процесса. Они могут быть использованы как самостоятельная готовая продукция, так и в качестве сырья для производства других видов продукции. Вторичным сырьем являются материалы и изделия, которые после первоначального

использования (износа) могут применяться повторно в производстве, как исходное сырье.

Все отходы можно разделить на две большие группы: минеральные и органические. Теоретический и практический уровень технологии их применения в строительстве приведен в приложении 1.

Из приведенных результатов научных исследований становится очевидным, что большое количество техногенных продуктов различных производств может применяться в строительной индустрии по научно обоснованным технологиям.

В то же время необходимо отметить следующее. Значительное количество строительных объектов жилого и промышленного комплекса России было построено в 60-х годах прошлого века. Железобетон, являющийся основным строительным материалом этих объектов, уже исчерпал свой ресурс. На сегодняшний день очень актуальны вопросы утилизации и повторного использования материалов от разборки, как жилых зданий, так и промышленных сооружений.

По данным [92] объем отходов бетонов в Российской Федерации и странах СНГ оценивается миллионами тонн в год. Тонны некондиционных железобетонных изделий скапливаются на заводах ЖБК, железных дорогах и т.д. Вторичное использование железобетона видится целесообразным вследствие дальнейшего использования стальной арматуры и крупнозернистого заполнителя.

Анализ опыта вторичного использования бетона показывает, что за счет применения рациональных технологических схем переработки отходов бетона и железобетона, высокотехнологичного оборудования и улучшения качества вторичного щебня может быть обеспечена его конкурентоспособность с природными заполнителями. Исследованиями доказано, что полученные после переработки материалы возможно использовать:

- при устройстве подстилающего слоя подъездных и малонапряженных дорог;

- при устройстве фундаментов под складские, производственные помещения и небольшие механизмы;

- при устройстве оснований или покрытий пешеходных дорожек, автостоянок, прогулочных аллей, откосов вдоль рек и каналов;

- при приготовлении бетона, используемого для устройства покрытий пешеходных дорожек, внутренних площадок гаражей и сельских дорог;

- при заводском производстве бетонных и железобетонных изделий класса по прочности до В25.

Первоначально повторно использовали лишь незначительную часть разрушаемого бетона и железобетона в качестве подстилающего слоя при прокладке железных и автомобильных дорог, устройстве площадок. Затем, по мере увеличения стоимости строительных материалов и дефицита площадей под захоронение отходов, вторичные заполнители из строительных отходов встали в один ряд с первичными материалами, и их переработку предусматривают в проектах реконструкции в большинстве стран. Некондиционные и поврежденные бетонные и железобетонные изделия, конструкции и изделия, отслужившие свой срок, полученные при демонтаже строительных объектов, отходы производства строительных материалов после переработки превращаются в строительный щебень вторичного происхождения.

МГСУ совместно с корпорацией «Сатори» с 1999г. проводит исследования свойств материалов, получаемых в результате переработки бетонных и железобетонных изделий сносимых зданий и сооружений.

Корпорация «Сатори» производит снос железобетонных сооружений с тщательной разборкой и отделением железобетонных изделий от других материалов. Эти изделия подвергаются глубокой переработке на дробильно-сортировочном комплексе. В результате переработки отделяют стальную арматуру и путем дробления получают щебень различных фракций. При этом

образуется отсев (в количестве 25-30%) фракции менее 10 мм, который практически не находит применения. Исследования щебня из бетона проводились с целью разработки технических условий сертификации продукции.

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

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

Особенностью щебня из бетона является то, что он представляет собой неоднородную смесь, состоящую из фрагментов-конгломераторов: цементного камня, крупного и мелкого заполнителей. Такое строение заполнителей оказывает особое влияние на структуру и свойства бетонных смесей. В связи с этим была определена водопотребность щебня из бетона непосредственно в бетонной смеси. Этот интегральный показатель качества щебня необходим для определения состава бетона, оценки его структуры и прогнозирования свойств. Определение водопотребности щебня из бетона производили в равноподвижных смесях. При этом установлено, что водопотребность щебня из вторичного бетона зависит от размера его фракций. Так, для фракции щебня 0-5 мм водопотребность составляет 12,8%, а для фракции 20-40 мм - 6,1%.

Коллективом МГСУ проведены работы по обоснованию использования отсевов дробления (фракции 5-10 мм) в производстве строительных материалов. Исследование отсева методами РФА и ДТА показало, что он состоит из аморфной и кристаллической фаз в соотношении (55-60%):(40-

45%) соответственно. Кристаллическая фаза включает в себя следующие минералы: кварц, полевые шпаты, кальцит, доломит, портландит, эттрингит, известняк, гидросиликаты кальция и минералы негидратированного цемента. Специальная обработка отсева показала, что он способен к самостоятельному твердению, при этом может достигаться значительная прочность камня.

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

С уменьшением крупности вторичного заполнителя (до 3-10 мм) при прочих равных условиях прочность существенно снижается. Наибольшее снижение прочности характерно для бетона на вторичном известняковом заполнителе (около 20%) и примерно вдвое меньше - на гранитном.

При замене мелкого природного заполнителя (из кварцевого песка средней крупности) заполнителем из дробленого бетона (фракции менее Змм) при В/Ц - 0,65 прочность снижается в среднем на 20% для бетона на вторичном гранитном и на 25% для бетона на вторичном известняковом заполнителях. При этом существенно ухудшается удобоукладываемость бетонных смесей.

Использование вторичных заполнителей увеличивает деформативность бетона; она тем больше, чем меньше крупность заполнителя и прочность бетона, подвергаемого дроблению. Модуль упругости бетона на вторичных заполнителях снижается на 7-18% по сравнению с бетоном на природных заполнителях. Ухудшение прочностных свойств бетонов на заполнителях из дробленого бетона и возрастание их деформативности под нагрузкой могут быть компенсированы введением в смесь добавок суперпластификаторов.

Положительный эффект достигается при использовании крупного заполнителя из дробленого бетона в сочетании с природным кварцевым песком.

Применение крупного заполнителя из дробленого бетона не уменьшает, а в некоторых случаях увеличивает морозостойкость. Это обусловлено высокой прочностью сцепления зерен этого заполнителя и цементного камня. Применение мелкого заполнителя из дробленого бетона приводит к снижению морозостойкости из-за его высокого водопоглощения и, как следствие, повышенной капиллярной пористости бетона. Повышение качества заполнителей из дробленого бетона достигается их активацией. Эффект активации заполнителей состоит в разрушении слабых зерен щебня или удалении остатков цементного камня, образовании свежих сколов, что приводит к повышению технических характеристик бетонов за счет улучшения качества контактной зоны. Из методов активации можно отметить механические, химические и др. При механических методах активации дробленого бетона предусматривается самоизмельчение при перемешивании щебня в смесительных установках или их обработка в шаровых мельницах с металлическими шарами.

Хорошие результаты достигнуты в случае помола дробленого бетона со стальными шарами после предварительного низкотемпературного обжига. В данном случае был получен щебень, практически свободный от растворного компонента, а его свойства - дробимость, водопоглощение и насыпная плотность близки к аналогичным показателям исходного щебня.

Строительство - один из мощных антропогенных факторов воздействия на окружающую среду, которое происходит на всех этапах, начиная от добычи строительных материалов и кончая утилизацией строительных отходов от сноса зданий и сооружений. По объему твердых отходов строительство занимает приоритетное место среди загрязнителей окружающей среды.

С другой стороны, строительное производство потребляет большое количество щебня, песка, значительную часть которых можно получить при переработке отходов бетона и железобетона. Использование вторичного щебня и песчано-щебеночной смеси позволит снизить затраты на возведение

новых объектов за счет сокращения встречных потоков нерудных материалов и одновременно уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок, а также сохранить земельные ресурсы, отводимые под размещение новых карьеров.

При анализе опубликованных научных работ было установлено, что наиболее близких к теме диссертации является работа[101]. В этой работе приведены результаты исследования свойств бетона на заполнителях из дробленого бетона. Однако приведенные результаты достаточно противоречивы. Автором [101] показано, что дробимость зерен, полученных из бетона на гранитном щебне, составляет - 600, а на известковом щебне -300. В то же время автор пишет, что зерна из бетона на гранитном щебне либо частично, либо полностью свободны от цементного камня. Следовательно, раскол бетона при дроблении происходил по контактной зоне - заполнитель - цементный камень. Зерна из бетона на известняковом щебне полностью покрыты цементным камнем. Следовательно, при дроблении бетона раскол происходит по цементному камню или цементно-песчаному слою. Автор не приводит научного обоснования этим результатам.

В то же время в работе [102] приведены сведения о том, что сцепление горных пород с цементным камнем на отрыв имеет повышенное значение для известняка (2,0 - 2,5 МПа при шероховатой поверхности и нормальном твердении) и пониженное значение для гранита (1,5 - 2,0 МПа). Причем сцепление практически не изменяется с увеличением прочности цементного камня на сжатие.

Из этих данных можно сделать следующее предположение. Щебень, получаемый дроблением бетона на известняковом заполнителе, будет иметь дробимость, зависящую от прочности цементного камня. В то же время щебень, получаемый дроблением бетона на гранитном заполнителе, будет иметь дробимость, зависящую от двух факторов. Если прочность на скалывание цементного камня будет ниже прочности его сцепления с гранитом, то величина дробимости будет зависеть от прочности цементного

камня. Если же прочность на скалывание цементного камня будет выше прочности его сцепления с гранитом, то величина дробимости будет практически постоянной, зависящей от прочности сцепления.

Поэтому приведенные автором [101] величины дробимости (600 - для дробленого бетона на гранитном щебне и 300 - для дробленого бетона на известняковом щебне) имеют весьма спорное значение и требуют дальнейшей проверки.

Автором [101] показано, что применение дробленого бетона в качестве мелкого заполнителя уменьшает прочность бетона на сжатие до 35%. При этом наименьшее понижение прочности наблюдается у бетонов, в которых в качестве крупного заполнителя применялся дробленый бетон на известняковом щебне. Однако исследования МГСУ показывают обратное. Эти результаты также требуют дальнейших исследований, поскольку дробимость щебня из бетона на известняковом заполнителе по данным автора в два раза ниже, чем у щебня из бетона на гранитном заполнителе.

Далее автором [101] показано, что морозостойкость бетонов с заполнителями из дробленого бетона выше, чем у контрольных образцов (с природными заполнителями). Автор объясняет это более высоким сцеплением заполнителей с цементным камнем, не затрагивая при этом структуру бетона. В своих выводах автор говорит о том, что применение дробленого бетона в качестве заполнителей улучшает структуру бетона и способствует формированию более прочной и однородной по строению контактной зоны между заполнителями и цементным камнем. Одновременно с этим автор показывает, что прочность таких бетонов на сжатие и растяжение может снижаться на 20-30 %, а деформация усадки возрастать на 28 %.

Работа [101] является наиболее крупным исследованием в области применения в бетонных смесях заполнителей из вторичного бетона. Однако многие затронутые в ней вопросы остаются открытыми и требуют дальнейших исследований.

В работе [137] авторами экспериментально доказано, что бетонный лом является эффективным заполнителем для производства бетонов классов до ВЗО включительно, с расходом цемента 270-320 кг на 1м3 бетона и расходом суперпластификатора С-3 - 0,6% от массы цемента. При этом бетоны с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона соответствовали морозостойкости F15.

Автором [138] проведено крупное исследование структуры и свойств бетонов с компенсированной усадкой на вторичных разномодульных заполнителях. Предложен коэффициент качества вторичных заполнителей К3. Определено количество цементно-песчаного компонента на заполнителе из бетонного лома: на гранитном щебне - до 30%; известняковом - до 45%; керамзите - до 75%. Для повышения прочности заполнителей из бетонного лома предложен метод механической обработки, заключающийся в помоле в шаровой мельнице.

Автором[138] доказано, что введение расширяющей добавки в бетонную смесь на вторичных заполнителях, позволяет получать бетон равный по прочности в сравнении с обычным тяжелым бетоном.

Однако в работах [101,137,138] не рассматривалась возможность изготовления бетонов с заполнителями из продуктов дробления вторичного бетона, без разделения щебня из бетонного лома на фракции.

Таким образом, объема результатов, выполненных в этом направлении научных исследований, недостаточно для разработки научно обоснованной технологии использования щебня и других продуктов дробления из вторичного бетона в производстве бетонных изделий.

В связи с этим в диссертационной работе поставлена цель - выполнить комплекс исследований, на основании которых научно обосновать и разработать составы и технологию бетонных смесей с заполнителями из вторичного бетона для производства бетонных изделий с высокими физико-механическими свойствами при минимальном расходе цемента.

Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:

- провести анализ сырьевой базы для изготовления заполнителей из вторичного бетона;

- исследовать свойства щебня и других продуктов, получаемых при дроблении бетонов с различными физико-механическими свойствами;

- изучить вяжущие свойства пылепесчаной фракции, получаемой при дроблении вторичного бетона;

- разработать составы и способы активации бетонных смесей с заполнителями из вторичного бетона;

- изучить физико-механические свойства бетона с заполнителями из вторичного бетона;

- научно обосновать составы бетонных смесей и технологию бетонов с заполнителями из вторичного бетона;

- определить область применения бетонов на заполнителях из вторичного бетона.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЩЕБНЯ ИЗ ВТОРИЧНОГО БЕТОНА

Для переработки строительных отходов может применяться традиционное дробильно-сортировочное оборудование, основным назначением которого является переработка горных пород и нерудных материалов. Однако за последнее десятилетие, как у нас в стране, так и за рубежом, специально под задачи переработчиков стройотходов было разработано специализированное оборудование, позволившее повысить эффективность переработки столь разнородного материала, каким является строительный лом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мирзалиев, Раджив Рзаевич, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы / Микульский В.Г. и др.// Ассоциации строительных вузов. - М. - 2004. - 520 с.

2. Гзогян Т.Н. Пути использования песков вскрытия Михайловского месторождения / Т.Н. Гзогян, Н.Д. Мельникова // Строительные материалы. - 2002. - №8. - 9 с.

3. Дремин А.Н. Проблемы рационального освоения Михайловского месторождения / А.Н. Дремин, В.И. Минеев // Горный журнал. - 1996. - №1-2.-С. 7-8.

4. Алтынбаев P.A. Использование келловейских глин при производстве железорудных окатышей / P.A. Алтынбаев, Т.Н. Гзогян, Н.Д. Мельникова // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2001. -№4. - С. 6-8.

5. Бробцын А.К. Аэрогидродинамическаое обогащение сыпучих материалов. / А.К. Бробцын, Г.С. Чернышева // Горный журнал. - 1996. -№11-12. -С. 19-20.

6. Языкина В.В. Кварцитопесчаники КМА как минеральная составляющая асоральтобетонной смеси /В.В. Языкина, Д.А. Кузнецов // Строительные материалы. - 2003. - №1. - С. 20-21.

7. Анохин С.А. Использование отходов КМА для производства строительных изделий методом вибропрессования / С.А. Анохин // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 212-214.

8. Гладков Д.И. Бетон на заполнителях из кварцитопесчаников КМА / Д.И. Гладков, Л.А. Сулейманов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2003.-№5.-С. 250-254.

9. Гричаников В.А. Исследование свойств поверхности минеральных наполнителей композиционных материалов из технологичного сырья КМА / В.А. Гричаников, М.Н. Нестеров // Вестник БГТУ им. В.Г.

Шухова. - 2003. - №5. - С. 265-270.

10. Харитонов A.M. Модификация структуры и регулирование свойств цементных бетонов на основе использования отходов и попутных ОТХОДОВ промышленности дальнего востока / A.M. Харитонов // Авторсф. дисс. канд. техн. Наук. - Дисс. Канд. Техн. Наук. - Санкт-Петербург. - 2002. -24 с.

11. Лесовик Р.В. Вяжущие низкой водопотребности с использованием отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов / Р.В. Лесовик, Ю.М. Бангенов, A.M. Гридчан, В.В. Строкова // Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях: материалы шестого международного симпозиума «Вопрос осушения и экология. Специальные горные породы и геомеханикка». - ФГУП ВИОГЕМ. - Белгород. — 2001. — 4.2.-С. 557-561

12. Лесовик Р.В. Комплексное использование хвостов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов / Р.В. Лесовик // Горный журнал. - 2004. - №1. - С. 76-77.

13. Рахимбаев Ш.М. Кинетика помола компонентов портландцементной сырьевой смеси с использованием вторичных продуктов КМА / Ш.М. Рахимбаев, В.И. Мосьнан, Л И. Яшуркаева, В.К. Таранин // Седьмые академические чтения РААСК «Современная проблема строительного материаловедения». - Часть 1. - Белгород. - 2001. - С. 450453.

14. Рахимбаев Ш.М. Расчет константы скорости некоторых процессов технологии искусственных строительных конгломератов / Ш.М. Рахимбаев // Проблемы материаловедения и совершенствование технологии производства строительных изделий. - Белгород. - БТИСМ-МИСИ. - 1990. -184 с.

15. Рахимбаев Ш.М. Использование отходов мокрой сепарации в

цементной промышленности / Ш.М. Рахимбаев, Л.И. Яшуркаева // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 368-370.

16. Гридчин A.M. Вскрышные горные породы КМА в дорожном строительстве / A.M. Гридчин, И.В. Королев, В.И. Шухов // ЦентральноЧерноземное кн. изд. -Воронеж. - 1983. -95 с.

17. Морозов А.И. Повышение качества щебня из попутно добываемых пород КМА и органо-минеральных материалов на его основе / А.И. Морозов // Автореф. дис. канд. техн. наук. - Харьков. - 1987. - 24 с.

18. Лесовик B.C. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии / B.C. Лесовик // Учебное пособие. - М. - Белгород. - 1996. - 155 с.

19. Гридчин A.M. Перспективы широкомасштабного использования отходов КМА в дорожном строительстве / A.M. Гридчин, B.C. Лесовик, A.M. Беляев, Г.С. Духовный, В.И. Шухов // Вопросы осушения и экологии. Специальные горные работы и геомеханика, Материалы IV Международного симпозиума. - Белгород. - 1997. - С. 372-379.

20. Морозов А.И. Пути улучшения адгезионных свойств щебня из попутно-добываемых пород КМА к вяжущим / А.И. Морозов // Автомобильные дороги. - 1987. — №5. - С. 23-28.

21. Камбалина И.В. Оценка качества шлаков металлургического производства / И.В. Камбалина, С.А. Панов // Сборник трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 105-122.

22. Оратовская A.A. Исследование возможности получения бесклинкерных вяжущих материалов на основе металлургических шлаков и отходов содового производства / A.A. Оратовская, Ю.И. Меркулов, Л.Щ. Кудоярова и др. // Строительные конструкции и материалы. Защита от коррозии: Труды НИИ промстроя. - Уфа. - 1981. - С. 69-76.

23. Бабков В.В. Сульфатно-шлаковые вяжущие на основе сырья и

отходов Урало-Башкирского региона / В.В. Бабков, П.Г. Комохов, A.A. Шатов и др // Цемент. - 1993. - № 4. - С. 40-42.

24. Мирсаев Р.Н. Промышленные отходы предприятий Урало-Башкирского региона в строительных технологиях / Р.Н. Мирсаев, В.В. Бабков, А.Е. Чуйкин, Н.Х. Каримов, И.В. Недосеко, P.P. Сахибгареев, М.Р. Латынов // Строительные материалы. - 2003. - №10. - С. 22-24.

25. Козуйская Т.Г. использование техногенных отходов в производстве строительных материалов / Т.Г. Козуйская // Строительные материалы. - 2002. - №2. - 10 с.

26. Боженов П.И. Комплексное использование минералогического сырья и экологии / П.И. Боженов // АСВ. - М. - 1994. - 264 с.

27. Кальгин A.A. Промышленные отходы в производстве строительных материалов / A.A. Кальгин, М.А. Фахратов, О.Ш. Кикава, В.В. Баев//-М,-2002.-131 с.

28. Клавдиева Т.Н. Разработка составов и повышение эксплуатационных характеристик цементных бетонов при использовании техногенного сырья металлургии / Т.Н. Клавдиева // Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Волгоград. -2010. -23 с.

29. Клавдиева Т.Н. использование техногенных отходов металлургии при производстве цементных бетонов / Т.Н. Клавдиева, Т.К. Акчурин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. Материалы XV Академических чтений РААСК. -Казань.-2010.-С. 132-134.

30. Малькова М.Ю. Разработка составов керамических материалов на основе силикатной продукции металлургических предприятий / М.Ю. Малькова, A.C. Иванов // Сборник докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. - 2005. - С. 135-138.

31. Гончаров Ю.И. Строительные композиты на основе низкоосновных доменных шлаков / Ю.И. Гончаров, М.Ю. Гончарова, В.Г.

Клименко, A.C. Иванов // Современные проблемы строительного материаловедения. 5-е академическое чтение РААСН. Воронеж. - ВГАСА. -1999.-С. 94-104.

32. Варенникова Т.А. Разработка технологии высокомарочного керамического кирпича с применением отходов металлургической промышленности / Т.А. Варенникова // Сборник трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 13-16.

33. Сватовская Л.Б. Термодинамический и электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты / Л.Б. Сватовская // ОАО «Издательство стройиздат СПб». - СПб. - 2004. - С. 4961.

34. Масленникова Л.Л. Разработка и внедрение керамических материалов с прогнозируемыми свойствами и учетом особенностей природы вводимого техногенного сырья / Л.Л. Масленникова // Автореф. дисс. д-ра техн. наук. - ПГУПС. - 2000.

35. Духовный Г.С. Использование шлака Оскольского электрометаллургического комбината для строительства укрепленных оснований автомобильных дорог / Духовный Г.С., Логвиненко A.A. // Вестник БелГТАСМ. - Белгород. - 2001. - №1. - С. 44-48.

36. Корнеев А.Д. Использование конверторных шлаков при устройстве автомобильных дорог / А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, A.B. Конаткин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. -Казань.-2010.-С. 144-148.

37. Гончарова М.А. Использование конверторных шлаков а производстве материалов для дорожного строительства / М.А. Гончарова // Строительные материалы. - 2009. - №7. - С. 26-28.

38. Гончарова М.А. Опыт использования кристаллических

металлургических шлаков в дорожном строительстве как решение проблем экологии Липецкого района / М.А. Гончарова, Б.А. Бондарев, А.Д. Корнеев // Строительные материалы. - 2009. - №12. - С. 23-26.

39. Корнеев А.Д. Утилизация конверторных шлаков в производстве теплоизоляционных материалов как одно из направлений в решении задач по улучшению экологии современного города / А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, A.B. Копейкин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань. - 2010. - С. 140-143.

40. Кудеярова Н.П. Гидротационная активность минералов сталеплавильных шлаков в автоклавных условиях /Н.П. Кудеярова, М.А. Гостинцева // Строительные материалы. - 2007. - №8. - С. 34-35.

41. Брылина Т.Е. Использование отходов промышленности в стеклопроизводстве / Т.Е. Брылина, С.Г. Власова // В сборнике докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. -2005.-С. 24-25.

42. Титов Н.Д. Технология литейного производства / Н.Д. Титов, Ю.А. Степанов // «Машиностроение». -М. - 1974. -472 с.

43. Хатаулин Р.Ф. Исследование влияния добавок отработанных формовочных смесей на свойства композиционных шлакощелочных вяжущих / Р.Ф. Хатаулин, Н.Р. Хабибулина, Р.З. Рахимов, A.B. Александров, В.И. Морогов // Вестник РААСН. - 2005. - Вып.9. - С. 160-163.

44. Жариков В.В. Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов / В.В. Жариков, Н.В. Кузнецова, И И. Отерхов // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. -Казань.-2010.-С. 127-129.

45. Шевченко В.А. Жидкие и твердые отходы металлургической промышленности в технологи строительных материалов /В.А. Шевченко,

P.A. Назиров, H.A. Артемьев, Г.В. Всиловская, М.С. Карасев, JI.H. Панасенко // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань. - 2010. - С. 113-118.

46. Ковтун М.Н. Мелкозернистые бетоны с использованием отходов алмазообогащения / М.Н. Ковтун // Автор, дисс. канд. техн. наук. - Белгород. - 2007. - 22 с.

47. Иващенко С.И. Применение медеплавильных шлаков при производстве цемента / С.И. Иващенко, М.Т. Власова, Н.Я. Михальченко // Обзор ВНИИЭСМ. - 1981. - Вып. 1. - 54 с.

48. Классен В.К. Использование Карабашевских медеплавильных шлаков и углеотходов в производстве цемента / В.К. Классен, А.Н. Классен, В.Е. Мануйлов, И.Н. Борисов // Современные проблемы строительного материаловедения. VII Академические чтения РААСН. Часть 1. - Белгород. -2001.-С. 205-210.

49. Володченко А.Н. Расширение сырьевой базы силикатных автоклавных материалов за счет использования отходов алмазодобычи / А.Н. Володченко, Р.В. Жуков // Сборник докладов «Проблемы и достижения строительного мтаериаловедения». - Белгород. - 2005. - С. 30-31.

50. Абдрахимова Е.С. Кислотоупорные изделия с использованием отходов цветной металлургии и нетрадиционного сырья Восточного Казахстана / Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. // НГАСУ. - Новосибирск. -2000.- 103 с.

51. Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С. 34-35.

52. Абдрахимов Д.В. Влагопроводность керамической шихты из техногенного сырья / Д.В. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, П.Г. Комохов, В.З. Абдрахимов // Строительные материалы. - 2003. - №2. - С. 56-57.

53. Баженов Ю.М. Нанотехнология и наномодифицирование в строительном материаловедении / Ю.М. Баженов, Е.В. Королев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2007. - №2. - С. 16-19.

54. Комохов П.Г. Наукоемкая технология конструкционного бетона как композиционного материала / П.Г. Комоков // Строительные материалы и технологии XXI века. - 2002. - №5. - С. 26-27.

55. Чернышев Е.М. Строительные композиты с контактно-конденсационными наномикроструктурными материалами из искусственного портландцемента / Е.М. Чернышев, Н.Д. Потамошнева, О.Б. Куки на, М.П. Степанова // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. -Казань.-2010.-С. 308-321.

56. Левченко E.H. Зернисто-пористый строительный материал из отходов металлургии / E.H. Левченко, С.А. Логинов // Сборник трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 149-153.

57. Герасимова Л.Г. Пигменты и наполнители из техногенных отходов / Л.Г. Герасимова, И В. Лазарева, А.И. Алексееев, Л.А. Галтнурова // Строительные материалы, - 2002. - №4. - С. 32-34.

58. Герасимова Л.Г. Пигменты и наполнители из техногенного сырья и техногенных отходов / Л.Г. Герасимова // СПб. -2001. - 100 с.

59. Нисневич М.П. Утилизация попутных продуктов горения угля в промышленности строительных материалов / М.П. Нисневич, Г.А. Сиротин // Строительные материалы. - 2003. - №9. - С. 39-48.

60. Фахратов М.А. Опыт использования золы-уноса и золошлаковых отходов ТЭС на предприятиях строительной индустрии концерна «Россевзапстрой» / М.А. Фахратов, A.A. Кальгин, В.Б. Горшков, С.И. Красненков, P.A. Апраилов, Х.Ю. Юсупов // Научно-технический информационный сборник. - 1991. - №2. - С. 28-32

61. Фахратов M.А. Применение золы и шлаков в целях экономии цемента в организациях Минсевзапстроя РСФСР / М.А. Фахратов //Научно-технический информационный сборник. - 1990. - №3. - С. 11-12.

62. Волженский A.B. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов / A.B. Волженский, Ю.С. Буров, Б.И. Виноградов, К В. Гладких // Стройиздат. - М. - 1969. - 392 с.

63. Волженский A.B. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов / A.B. Волженский, И.А. Иванов, Б.Н. Виноградов // Москва. - 1984. - 255 с.

64. Баженов Ю.М. Бетонных смесей и бетонов с техногенными отходами / Ю.М. Баженов, Л.А. Алимов, В В. Воронин // Изв. вузов. Строительство. - 1996. - №4. - С. 68-72.

65. Баженов Ю.М. Развитие теории формирования структуры и свойств бетонов с техногенными отходами / Ю.М. Баженов, Л.А. Алимов, В.В. Воронин // Изв. вузов. Строительство. - 1996. - №4. - С. 55-58.

66. Алехин Ю.А. Использование отходов в производстве строительных материалов / Ю.А. Алехин, А.Н. Люсов, С.Г. Васильков и др. // Обзор, инф. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Сер. - П. - 1983. - Вып.2. - 31 с.

67. Глуховский В.Д. Шлакощелочные цементы и бетоны / В.Д. Глуховский, В.Н. Похомов // Будивелышк. - Киев. - 1978. - 184 с.

68. Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе (под общей редакцией В.Д. Глуховского) // Ташкент. - Узбекистан. -1980.-483 с.

69. Brameshuber W., Schubert Р. Neue Entwiclung bei Beton und Mauerwerk // Fest - shrift zum 60 Geburgstag Von. Prof. Dr. Jng. Peter Schlieb. -2003. -H.2. - S. 199-220.

70. Загороднюк Л.Х. Шлаки Оскольского электрометаллургического комбината - эффективный заполнитель строительных растворов / Л.Х.

Загороднкж // Академические чтения РААСН «Новые научные направления строительного материаловедения» 4.1. - Белгород. - 2005. - С. 168-177.

71. Косач А.Ф. Применение золы отвалов Омских ТЭЦ в технологии вяжущих / А.Ф. Косач, М.А. Ращункина // В сб. трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 135-149.

72. Буравчук Н.И. Золошлаковые отходы Новочеркасской ГРЭС в бетонах и растворах / Н.И. Буравчук, В.В. Бердников, В.М. Будницкий // Экспресс инф. сер. Промышленное и гражданское строительство на транспорте. Строительная индустрия, - М. - 1986. - Вып.З. - 15 с.

73. Буравчук Н.И. Использование золошлаковых отходов / Н.И. Буравчук, В.В. Бердников, В.М. Будницкий // Транспортное строительство. -1986,-№2.-С. 33-34.

74. Аркуков А.Н. Оценка напряжения в бетоне с добавкой высококальциевых зол / А.Н. Аркуков, Г.И. Овчаренко, Е.В. Сотников // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород. - 2003. - №5. - С. 216-219.

75. Сергеев А.М. Научные основы использования в строительстве отходов энергетической промышленности / А.М. Сергеев // Сборник докладов «Новые материалы и технологии в промышленном и дорожном строительстве». - Киев. - Высшая школа. - 1990. - С. 167-216.

76. Карпачева A.A. Активизация отходов углеобогащения для производства строительных материалов и изделий / A.A. Карпачева, В.Ф. Панова // Сборник докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. -2005. - С. 86-88.

77. Батрак А.И. Шлам дольный - сырье для производства ячеистого бетона / А.И. Батрак // Строительные материалы. - 2002. - №4. - С. 22-23.

78. Шпирт М.Я. Неорганические компоненты твердых топлив / МЛ. Шпирт, В.Д. Клер, И.З. Перципов // Химия. - М. - 240 с.

79. Фахратов М.А. Эффективная технология промышленных

отходов в производстве бетона и железобетона / М.А. Фахратов // Строительные материалы, - 2003. - №12. - С. 48-49.

80. Кальгин A.A. Промышленные отходы в производстве строительных материалов / A.A. Кальгин, М.А. Фахратов, О.Ш. Кикава, В.В. Баев // Москва. - 2002. - 131 с.

81. Уфимцев В.М. Попутные минеральные продукты теплоэнергетики в производстве вяжущих: новые возможности / В.М. Уфимцев, Ф.П. Капустин, В.А. Пьячев, Б.Л. Вишня // Строительные материалы и технологии XXI века. - 2009. - №2. - С. 16-18.

82. Коренькова С.Ф. Физико-механические свойства шлакозита и шлакозитобетона / С.Ф. Коренькова, В.П. Петров, В.А. Максимов // Строительные материалы. - 2002. - №10. - С. 20-21.

83. Ганжара В.И. Легкие и сверхлегкие гравийные материалы на основе золошлаковых смесей гидравлического удаления / В.И. Ганжара, A.B. Атякшева, Б.А. Теакишев, М.Н. Белов, A.C. Степахин, В.В. Лось // Строительные материалы. - 2002. - №10. - С. 22-23.

84. Гусев Б.В. Экологические проблемы бетонов с техногенными отходами / Б.В. Гусев, Л.А. Малинина // Бетон и железобетон. - 1997. - №5. -С. 5-7.

85. Чистяков A.B. Утилизация отходов асбоцементного производства при изготовлении теплоизоляционных скорлуп /A.B. Чистяков, С.М. Калинин // Сборник научных трудов «Глобальные и локальные экологические проблемы угледобывающей промышленности». ЮРГТУ. -Новочеркасск. - 2001. - С. 84-89.

86. Чистяков A.B. Ресурсосберегающая технология утилизации рекуперационных отходов асбоцементного производства / A.B. Чистяков, С.А. Опотриенко // Сборник докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. - 2005. - С. 247-248.

87. Чулкова И.Л. Обоснование использования золы при

производстве бетонных работ / И.Л. Чулкова, С.М. Кузнецов // Транспортное строительство. - 2009. - №8. - С. 21-25.

88. Петров В.П. Пористые заполнители из шлаков тепловых электроподстанций для однослойных стеновых панелей / В.П. Петров, С.Ф. Коренькова, Б.А. Максимов // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. - 2002. - №9. - С. 14-15.

89. Поляков Г.Н. Внедрение технологии производства керамического кирпича с добавкой золы от сжигания осадков сточных вод / Г.Н. Поляков, Л.И. Святская, И.М. Левит // Строительные материалы. - 2002. -№10.-С. 28-29.

90. Строкатова С.Ф. Утилизация шлама очистки сточных вод гальванических и травильных производств / С.Ф. Строкатова, Г.П. Попов,

B.Ф. Желтобрюхов, О.В. Юркьян // Строительные материалы. - 2003. - №5. -Приложение 1.-С. 12-14.

91. Коренькова С.Ф. Химическая активность минеральных пшамов /

C.Ф. Коренькова, Ю.А. Ермилова // Труды международной панорамы «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». Часть 5. - Белгород. -1987.-С. 203-206.

92. Спасибонего В.В. Отходы безосновной технологии / ВВ. Спасибонего // Челябинск. - ЮурГК. - 2001. - 132 с.

93. Олейник С.П. Переработка строительных отходов с получением щебеночно-песчаной смеси / С.П. Олейник, И.А. Соломин, С.Е. Харитонов // Промышленное и гражданское строительство. - 2007. - №7. - С. 23-25.

94. Kuhar М. S. Jaw Breaker, Pit and Quarry // 2002. - February. - p. 70-72,87.

95. US mining technology // Mining Magazine. - 2003. - № 2. - p. 68.

96. Протопопов A.H. Строительные материалы как продукт переработки отходов строительного производства / А.Н. Протопопов //

Строительные материалы. - 2003. - №4. - С. 29-30.

97. Вайсберг Л.А. Технология утилизации бетонов / Л.А. Вайсберг, Б.М. Волянский, И.Д. Устинов // Строительные материалы. - 2003. - №8. - С. 11-13.

98. Санько О.Л. Современное оборудование для переработки строительных отходов / О.Л. Санько, В Я. Балагули // Строительные и дорожные машины. - 1998. -№11-12. - С. 21-24.

99. Вайсберг Л.А. Новое поколение щековых и конусных дробилок / Л.А. Вайсберг, Л.П. Зарогатский // Строительные и дорожные машины. -2000. -№7.-С. 16-21.

100. Дайронас М.В. Бетоны на заполнителях из валунно-песчано-гравийных смесей Северного Кавказа / М.В. Дайронас // Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Белгород. - 2008. - 20 с.

101. Гусев Б.В. Вторичное использование бетонов / Б.В. Гусев, В.А. Загурский // Стройиздат. - М. - 1988. - 97 с.

102. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов / В.В. Бабков, В Н. Мохов, С М. Капитонов, П.Г. Комохов // Уфа. — 2002. - 242с.

103. Ицкович С.М. Заполнители для бетона / С.М. Ицкович // Минск. -Высшая школа. -1983.-214 с.

104. Скрамтаев Б.Г. Исследование свойств бетона на мелких и крупных песках / Б.Г. Скрамтаев, Ю.М. Баженов // В кн. "Примечание мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона". - Стройиздат. - М. -1961.-С. 152-161.

105. Красный И.М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителя / И.М. Красный // Бетон и железобетон. - 1987. -№5. - С. 10-11.

106. Вознесенский В.А. Современные методы оптимизации композиционных материалов / В.А. Вознесенский, В.Н. Выровой, В.Я. Керш // Будивельник. - Киев. - 1984. - 144 с.

107. Setter N., Roy D.M. Mechanikal Flatures of Chemikal shrinkage of Cement Paste.Cem.And Coner // Res.№5. - 1978. - p. 623-624.

108. Бабков B.B. Разрушение цементных бетонов / B.B. Бабков, В Н. Мохов, С.М. Капитонов // Уфа. - 2002. - С. 220-234.

109. Лукьяненко В.В. Принципы подбора состава бетонов с загрязняющими примесями / В.В. Лукьяненко, К.В. Киреев, Н.В. Костина // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 145-148.

110. Шейкин А.Е. О применении в бетоне мелких песков / А.Е. Шейкин // В кн. "Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона". - Стройиздат. - М. - 1961. - С. 7-12.

111. Скрамтаев Б.Г. Исследование свойств бетона на мелких и крупных песках / Б.Г. Скрамтаев, Ю.М. Баженов // В кн. "Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона". - Стройиздат. -М.- 1961.-С. 152-161.

112. Лукьяненко В.В. К вопросу о влиянии пылевидных фракций заполнителя на качество бетона / В.В. Лукьяненко, Б.Г. Печеный, Б.Г. Киреев // Весник БГТУ имени В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 76-78.

113. Петрова Т.М. Современные модифицирующие добавки в бетоны / Т.М. Петрова, О.М. Смирнова // Материалы XV Академических чтений РААСН "Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии". Том I. - Казань. — 2010. - С. 247-252.

114. Кушка В.Н. Оценка испытанной формы зерна высококачественного щебня / В.Н. Кушка, М.С. Гаркави, C.B. Подиоронов, B.C. Спиридонов // Строительные материалы. - 2002. - №4. - 35 с.

115. Михайлов Б.В. О связи между формой зерен и данными ситового анализа продуктов дробления / Б.В. Михайлов, Г.А. Маслов //Нерудные строительные материалы. - Тольятти. - 1969. - Вып.2-й. - С. 21-24.

116. Липей O.A. Свойства тяжелого бетона на заполнителях из дробленого бетона и особенности технологии его изготовления / O.A. Липей // Автор, канд. дис. - М - 1981. - 18 с.

117. Несветаев Г.В. Бетоны / Г.В. Несветаев // Изд-во "Феникс". -Ростов-на-Дону. -2011. - 15 с.

118. Курочка П.Н. Прочность бетона на мелких песках с тонкодисперсными добавками / П.Н. Курочка, A.B. Гаврилов // XV Академических чтений РААСН "Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии". Том I. - Казань. - 2010. - С. 243247.

119. Пахрудинов И.П. Бетоны на основе отсева щебеночных заводов / И.П. Пахрудинов // канд. дисс. - Ростов-на-Дону. - 2006. - С. 80-85.

120. Воробьев В.А. Технология полимеров / В.А. Воробьев, P.A. Андрианов // "Высшая школа". - М. - 1980. - 302 с.

121. Сватовская Л.Б. Фундаментальные основы, свойств композиций на неорганических вяжущих / Л.Б. Сватовская // С-П. - 2006. - С. 60-63.

122. Вайтович В.А. Способ получения двуокиси кремния / В.А. Вайтович // Авт. свид-во на изобретеие №447361.

123. Композиционные материалы. Под ред. дис. Сендецки. - М - Мир. - 1978.-Т.2.-564 с.

124. Лент Ф.Ф. Разрушение композитов с дисперсными частицами в хрупкой матрице / Ф.Ф. Лент // Композиционные материалы / Под ред. Л. Браутмана. - М. - Мир. - 1976. - т.5. - С. 11-57.

125. Рыбьев И.А. О применении теории искусственных строительных материалов в бетоноведении / И.А. Рыбьев // Изд.вузов строительства и архитектуры. - 1987. — №11. — С. 54-61.

126. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение / И.А. Рыбьев // М. - "Высшая школа". - 2002. - С. 95-120.

127. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов / В.В. Бабков, В.Н. Мохов, С.М. Капитонов, П.Г. Комохов // Уфа. -2002.-С. 241-242.

128. Bertacchi P. Adherence Entre Agregate et Ciment et son Influence sur les Caractéristiques des Betons // Rev/ des Mater/ de Constr/ - 1970. - №659-660. -P.243-249.

129. Ванцов A.B. Теоретические основы выбора растворителей в составе для пропитки бетона / A.B. Ванцов, P.P. Мирзалиев, Е.Е. Дашкова //Сб. докладов 69-й студенческой научно-практической конференции. -РГУПС. - Ростов-на-Дону. - 2009. - с. 143-145.

130. Курочка П.Н. Мелкозернистые бетоны из отсевов дробления горных пород / П.Н. Курочка, И.П. Пахрудинов, P.P. Мирзалиев // Материалы XV Академических чтений РААСН "Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии". Том II. -Казань.-2010.-С. 151-156.

131. Мирзалиев P.P. Анализ технологий и сырьевой базы для изготовления щебня из вторичного бетона / P.P. Мирзалиев // Труды всероссийской научно-практической конференции "Транспорт-2011". -Ростов-на-Дону.-2011.-С. 165-167.

132. Мирзалиев P.P. Оценка формы зерен щебня, полученного дроблением вторичного бетона / P.P. Мирзалиев // Труды всероссийской научно-практической конференции "Транспорт-2012". - Ростов-на-Дону. -2012.-С. 167-169.

133. Мирзалиев P.P. Электрогидравлическое дробление щебня / P.P. Мирзалиев // Студенческая научная весна. - ЮРГТУ НПИ. - Новочеркасск. -ЛИК.-2012.-С. 201-202.

134. Мирзалиев P.P. Свойства щебня из продуктов дробления вторичного бетона как инертного заполнителя бетонных смесей / P.P. Мирзалиев, П.Н. Курочка // Инженерный вестник Дона. - Ростов-на-Дону. -

2012. - №4 (часть 2). - С. 85.

135. Мирзалиев P.P. Бетоны с заполнителем из продуктов дробления вторичного бетона/ П.Н.Курочка, P.P. Мирзалиев // Вестник РГУПС. -Ростов-на-Дону. - 2012. - № 3. - С. 140-147.

136. Мирзалиев P.P. Оценка формы зерен щебня, получаемого дроблением вторичного бетона / P.P. Мирзалиев, П.Н. Курочка // Вестник Майкопского государственного технологического университета. - Майкоп. -

2013. -№2.-С. 104-109.

137. Муртазаев С-А. Ю. Формирование структуры и свойств бетонов на запол-чштеле из бетонного лома / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш.Саламанова, М.И.Гишлакаева //Бетон и железобетон. - 2008. - №5. - с.25-28.

138. Егорочкина И.О. Структура и свойства бетонов с компенсированной усадкой на вторичных заполнителях / И.О. Егорочкина // канд. дисс. - Ростов-на-Дону. - 1998. - С. 221-224.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АНАЛИЗ НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

Большим количеством отходов характеризуется черная и цветная металлургия, а также металлоперерабатывающие производства. Отходы в черной металлургии образуются уже на стадии добычи руды. В настоящее время около 70% вскрышных пород и отходов обогащения используются в производстве строительных материалов.

Вскрышные породы имеют различный литологический состав и поэтому их использование в производстве строительных материалов связано прежде всего с отделением основополагающей породы. Так, например, в работе [2] определены пути использования вскрыши Михайловского горнообогатительного комбината, перерабатывающего железистые кварциты и железные руды. Ежегодный объем вскрышных пород Михайловского месторождения составляет около 11 млн. м3. Согласно программе комплексного освоения недр [3] породы вскрыши Михайловского ГОК используются в различных производствах:

-глинистые породы келловейского возраста применяются при изготовлении железорудных окатышей[4];

-песок мелового возраста применяется в строительной, керамической и литейной отраслях промышленности^];

-щебень в бетонном производстве и для балластного слоя железнодорожного пути.

Результатами исследований, приведенных в [6], показано, что среди вскрышных пород Курской магнитной аномалии большой интерес представляют кварцитопесчаники как сырье для производства щебня и песка. Асфальтобетоны с этими заполнителями характеризуются высокими: прочностью, водо- и теплостойкостью.

Кварцитопесчаники из вскрышных парод Курской магнитной аномалии применяются в качестве крупного и мелкого заполнителей в технологии тяжелых бетонов [7]. При этом на заполнителях из кварцитопесчаников можно получать тяжелые бетоны классов В40-В60 [8]. Достигнутую прочность бетона авторы [9; 10] объясняют высокой степенью поверхностной активности кварцитопесчаников, обеспечивающей надежный контакт с цементным камнем.

Достаточно широко в теоретическом и практическом аспектах изучена возможность использования в строительстве отходов производства обогащения железных руд. Научно и практически обосновано применение отходов мокрой магнитной сепарации в производстве вяжущих низкой водопотребности [11]. Продукты мокрой магнитной сепарации представляют собой полиминеральный техногенный песок, состоящий как из агрегатов, так и отдельных минералов кварца, полевых шпатов, карбонатов, магнетита и гематита. По химико-минералогическому составу отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов близки к слаборудным кварцитам: породообразующий минерал-кварц (более 60%), магнетит (до 8%), роговая обманка, оксиды железа, пирит. Мелкодисперсные отходы имеют модуль крупности значительно меньше единицы. Композиционные вяжущие, полученные на их основе, позволяют получать бетоны классов В40-В60 и выше [12]. Это обусловлено тем, что отходы мокрой магнитной сепарации (кварциты) обладают высокой степенью размалываемости, что способствует тонкому переслаиванию кварца мягкими частицами соединений железа [13; 14; 15].

Наряду с отходами мокрой магнитной сепарации имеются и сухие отходы. Отходы сухой магнитной сепарации (CMC) представляют собой щебень серого цвета, запыленный тонкими пылеватыми частицами. В отличие от традиционных заполнителей, состоящих из одной породы и небольшого количества минералов, они включают кварциты, диоритовые

порфириты и микрозернистые сланцы в различных количественных соотношениях. По химическому составу отходы CMC отличаются от традиционно применяемых гранитов пониженным содержанием глинозема (5-7%), повышенным количеством оксидов железа и щелочноземельных металлов. Отходы CMC характеризуются высокими физико-механическими свойствами: марка по прочности - 120МПа, по морозостойкости - 150-200 циклов, средняя плотность - 2800-3000 кг/м3. Специфика зернового состава отличается повышенным содержанием лещадных и игольчатых зерен.

Наряду с щебнем и песком из вскрышных пород [16;17;20] отходы магнитной сепарации находят широкое применение в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей. В настоящее время ведутся работы по обоснованию возможности применения этих отходов в качестве щебня и песка для асфальтобетонных смесей. Установлено, что показатели физико-механических свойств асфальтобетонных смесей приготовленных на этих материалах значительно превосходят требования ГОСТ 9128-97 и составляют: водонасыщение — 0.461.46%, набухание - 0.08-0.2%, предел прочности при сжатии при 20С - 5.17.2 МПа, при 50С - 1.93-2.96 МПА, коэффициент водостойкости - 0.88-0.96. Изучается влияние минеральных порошков из этих материалов на свойства асфальтобетонных смесей. При испытании свойств асфальтобетона типа Г на гранитном отсеве, подобранного оптимального состава, с использованием минерального порошка из изучаемых материалов, выявлено улучшение его свойств по сравнению с асфальтобетоном на стандартном известняковом минеральном порошке [18,19].

Из обогащенной железной руды выплавляются чугун и сталь. Этот процесс сопровождается образованием большого количества доменных шлаков.

В настоящее время шлаки металлургического производства широко используются в строительстве. Для их применения в жилищном и

гражданском строительстве разработана методика [21] определения радиоактивности, стойкости шлаков к силикатному и железистому распадам и других показателей качества [26].

Прежде всего, доменный шлак используется в производстве вяжущих веществ. Путем совместного помола цементного клинкера и гранулированного доменного шлака с необходимым количеством гипса получают шлакопортландцемент. Шлак является активным компонентом этого вяжущего. Он взаимодействует с гидроксидом кальция с образованием низкоосновных гидросиликата и гидроалюмината кальция. Процесс твердения шлакопортландцемента значительно ускоряется при тепловлажностной обработке, поэтому его эффективно применять в сборных изделиях, изготавливаемых с пропариванием. Низкое содержание в цементном камне гидроксида кальция повышает стойкость шлакопортландцемента в мягких и сульфатных водах. Тепловыделение шлакопортландцемента в 2-2,5 раза меньше, чем у портландцемента. Поэтому он широко применяется при изготовлении массивных конструкций[1].

Проводимые в последние годы исследования позволили значительно расширить номенклатуру вяжущих, производимых с использованием металлургических шлаков.

Слабокислые шлаки металлургических комбинатов У рало-Башкирского региона с большой эффективностью используются в производстве низкоэнергоемких безобжиговых известково-шлаковых и сульфатно-шлаковых вяжущих. Экспериментальные исследования этих вяжущих показали, что отвердевший цементный камень имеет прочность при сжатии 25-30 МПа [22;23;24]. В Свердловской области, учитывая дефицит портландцемента и наличие металлургических шлаков, в качестве местного вяжущего используется шлакощелочной цемент [25].

В настоящее время проблема снижения потребления цемента и энергетических ресурсов в строительной индустрии, а также интенсификация производства бетона и сборного железобетона при сохранении или улучшении проектных свойств в изделиях и конструкциях связаны с использованием некоторых минеральных добавок в чистом виде или в комплексе с химическими добавками. В качестве минеральной добавки и вяжущего вещества для бетона наиболее эффективны доменные гранулированные шлаки, обладающие способностью к самостоятельному гидратационному твердению.

Анализ состояния проблемы использования минеральных добавок к вяжущим веществам для бетона показал, что этот класс добавок, являющихся в основном вторичным сырьем (доменные гранулированные шлаки, золы и золошлаковые смеси ТЭС), позволяет получать многокомпонентные системы с определенными эксплуатационными характеристиками, а также способствует созданию безотходных технологий и улучшению экологического состояния окружающей среды. Однако многокомпонентные цементы характеризуются в основном пониженной прочностью (на1-2 марки), что сдерживает широкое использование минеральных добавок в производстве бетона и сборного железобетона.

Важным резервом повышения эффективности использования тонкомолотых доменных гранулированных шлаков в производстве бетона и железобетона является применение шлаков с оптимальной дисперсностью, имеющей функциональную зависимость от дисперсности цемента.

Введение в бетон тонкомолотого шлака в количестве 40-60% взамен эквивалентной части цемента позволяет получать бетоны, прочность которых в 1,5-2 раза выше прочности бетонов на промышленно изготовленных цементах. Бетоны с добавкой шлака характеризуются повышенной сульфатостойкостью, удовлетворительной морозостойкостью и рядом других положительных свойств.

Более высокая эффективность использования тонкомолотых доменных гранулированных шлаков в бетонах достигается при их комплексном применении с химическими добавками (суперпластификаторами, пластификаторами и ускорителями твердения).

Такая технология использования тонкомолотого шлака позволяет получать плотные бетоны класса В50-В80 с расходом клинкерного компонента в пределах 200 кг/м3, что обусловлено проявлением эффекта упорядочения структуры при твердении многокомпонентных систем с низким водосодержанием.

При исследованиях тонкомолотый доменный шлак вводился в состав тяжелого бетона класса В15 в количестве 20-70%. Все составы бетона готовились с добавкой суперпластификатора С-3 в количестве 0,4% от массы цемента. Использовался портландцемент марки 400 Михайловского цементного завода с содержанием доменного шлака 20%. Тепловлажностная обработка бетона осуществлялась по режиму 3+3+6+2 ч при температуре изотермического прогрева 85-90 С.

Результаты испытаний показали, что за счет использования грубодисперсного доменного гранулированного шлака снижается расход цемента до 40% с одновременным повышением прочности на 8%, а при использовании тонкодисперсного шлака экономится 60-70% цемента при одновременном повышении прочности бетона до 50% [27].

В настоящее время продолжаются исследования по использованию щебня из металлургического шлака в качестве заполнителя в цементных бетонах. Результаты исследований, приведенные в [28;29], показывают, что сцепление шлакового заполнителя и цементного камня обеспечивает достаточно высокую прочность получаемого цементного бетона. При этом величина сцепления зависит от формы и шероховатости зерен металлургического шлака, его химико-минералогического состава, а также количества микродефектов структуры в контактной зоне.

Металлургические шлаки находят широкое применение в производстве ячеистых бетонов. Так, например, разработан состав шлакогазобетона, в котором заполнителем является доменный гранулированный шлак с удельной поверхностью 340-350 м2/кг, а газообразователем - алюминевая пудра [27]. Шлакогазобетон имеет среднюю плотность 750-800 кг/м3 с пределом прочности при сжатии 2,5-3,5 МПа. В работах [39;40] приведены результаты исследований, показавшие возможность использования конверторных шлаков при производстве стеклоизоляционных ячеистых шлакобетонов. Сырьевая смесь для шлакобетонов содержала до 100% молотого конверторного шлака от цементно-известкового вяжущего. Тепловая обработка отформованной смеси производилась в тупиковом автоклаве по режиму 3+8+3 часа. Получаемый ячеистый шлакобетон имел плотность 495 кг/м3, а прочность при сжатии 2,62 МПа.

Исследованиями П.И. Боженова, B.C. Горшкова [26;27] и других ученых показано, что химический состав доменных шлаков позволяет значительно расширить область их применения.

Как кислый, так и основной шлаки содержат стеклофазу в количестве 80-90%. Эти шлаки имеют высокий коэффициент спекания при температуре 900°С-1250°С, что позволило применить их в керамической промышленности. Керамические материалы, изготовленные из формовочной смеси с добавлением тонкомолотых шлаков, имеет прочность при сжатии от 20 до 40 МПа [30]. Керамический кирпич на основе металлургического шлака и глины при пластическом способе формования имеет прочность при сжатии 25-30 МПа, которая в 1,5 раза выше прочности керамического кирпича, получаемого из глины и кварцевого песка [31;32].

Л.Б. Сватовской и Л.Л. Масленниковой разработана классификация техногенного сырья при производстве строительной керамики с учетом особенностей электронного строения твердых фаз [33;34], т.е. по принадлежности элемента, образующего катион основных фаз, к

электронному семейству Б-, Р-, 6-. Согласно этой классификации металлургические шлаки имеют катионы со всеми тремя орбиталями, а их введение в керамическую массу способствует увеличению прочности и морозостойкости.

Металлургические шлаки используются в качестве компонента вяжущего при укреплении конструкции дорожных одежд. В работе [35] приведены результаты исследований показавшие, что использование металлургических шлаков в качестве связующего для укрепления щебеночных слоев основания автомобильных дорог позволяет сократить толщину дорожной одежды за счет увеличения модуля упругости укрепляемых материалов.

В дорожном строительстве для земляного полотна автомобильных дорог рекомендован конверторный шлак. Научные исследования и опыт внедрения [36;37;38] показали, что для земляного полотна и насыпи более 12м может быть использован конверторный металлургический шлак, марка которого по дробимости составляет 1200, морозостойкость Р50, истираемость И1. В процессе эксплуатации таких насыпей было установлено упрочнение их структуры (прочность около 7МПа) за счет образования композита из конверторного шлака. Упрочнение структуры обусловлено гидратационной активностью тонкодисперсной составляющей конверторного шлака, содержащей в своем составе двухкальциевый силикат С25.

Широко применяется шлак для получения такого продукта, как шлаковая пемза. Шлаковая пемза используется как пористый наполнитель ряда конструкционных бетонов. При этом старение таких бетонов, в отличие от наполнителей на основе синтетических полимерных материалов, не сопровождается выделением каких-либо продуктов синтетической химии. Тяжелые фракции шлаковой пемзы применяются для получения минеральной ваты. Шлаковый щебень, получаемый медленным охлаждением шлака, способствует образованию кристаллической структуры. Щебень

получается из жидких шлаков, из остывших шлаков и из отвалов. Широкое применение шлакового щебня позволяет избежать строительства новых карьеров. В металлургических производствах работают установки по производству минеральной ваты из огненно-жидких шлаков.

Доменные шлаки находят применение при изготовлении стеклоблоков. Результаты исследований, приведенные в [41] показали, что введение в стекломассу до 10% доменных шлаков позволяет получить окрашенное в зеленый и коричневый цвет стекло, отвечающее всем требованиям по светопрозрачности.

Последующей стадией сталеперерабатывающей промышленности является литейное производство. В этом производстве крупнотоннажным отходом являются отработанные формовочные смеси[42]. В формовочной смеси содержится около 90% кварцевого песка и 5-10% минерального или органического связующего.

При заливке в формы металла составляющие формовочной смеси обжигаются и часть кварца переходит в р-кварц, что делает материал более активным.

Введение отработанных формовочных смесей в портландцемент приводит к увеличению содержания в составе новообразований низкоосновных гидросиликатов кальция группы С8Н(В), что способствует повышению прочности и других эксплуатационных характеристик портландцемента [43]. На основе доменного шлака и отработанной формовочной смеси разработаны композиционные шлакощелочные вяжущие, обладающие достаточно высокой прочностью [43]. При этом установлено, что влияние отработанной формовочной смеси на свойства шлакощелочного вяжущего определяется её удельной поверхностью. При удельной поверхности 500м2/кг введение до 40% отработанной формовочной смеси не приводит к снижению активности вяжущего, а использование этой

добавки с удельной поверхностью 800м2/кг позволяет повысить активность вяжущего на одну марку [43].

В работе [44] показано, что при замене в бетонной смеси части мелкого заполнителя песком из отработанной формовочной смеси прочность мелкозернистого бетона возрастает на 40-55%. Увеличение прочности при сжатии авторы [44] объясняют упрочнением границы сцепления вяжущего и песка из отработанной формовочной смеси по сравнению с кварцевым песком.

Для получения песка из отработанной формовочной смеси разработан следующий технологический процесс, включающий:

- дробление кусковой использованной формовочной массы.

- очистка от металлических включений.

- просев с одновременным продуванием воздухом и отсосом пыли.

- оттирка зерен песка от связующего.

- повторное обеспылевание.

Дробление формовочное смеси производится в два этапа:

- предварительное дробление на валковых дробилках.

- окончательное дробление на роторных дробилках.

Очистка раздробленной формовочной массы от металла производится с помощью магнитных сепараторов. Наиболее удобным способом конструктивного исполнения такого сепаратора является установка электромагнитной очистки формовочных смесей.

Её конструктивное исполнение позволяет полностью извлекать металлические частицы из отработанной и хорошо раздробленной формовочной смеси. При дроблении, магнитной сепарации и обеспыливании разрушаются частично глинистые корки и плешей, связующих с поверхности частиц песка. Для окончательной очистки песка производится его пневморегенерация (т.е. регенерация струей воздуха). Весьма часто для очистки песка используется способ «кипящего» слоя. Для этого в

движущийся слой песка вводят вращающиеся лопатки. При этом скорость воздуха рассчитывается так, чтобы частицы песка не уносились с воздухом, а находились в потоке во взвешенном состоянии, т.е. как бы кипели. Скорость движения песка регулируется так, чтобы период нахождения частицы песка был вполне достаточным для ее полной очистки.

Технология является многостадийной и энергоемкой. Целесообразно проверить возможность использования измельченной отработанной формовочной смеси без сложных процессов регенерации. Первая попытка решения этой задачи приведена в работе [44].

В цветной металлургии, как и в черной, имеется достаточно большое количество твердых промышленных отходов, которые используются в строительных технологиях. Цветная металлургия - крупнейший потребитель минеральных ресурсов. Поэтому и техногенные продукты этих производств весьма разнообразны по составу и свойствам.

Крупнейшие заводы цветных металлов (например Красноярский) объединяют комплексы по переработке драгоценных металлов: золота, платины, палладия, иридия, родия, рутения, осмия и серебра. Производственные отходы этих комплексов представляют собой жидкие, твердые и газообразные химические продукты.

Жидкими отходами являются в основном минерализованные растворы, содержащие хлориды кальция и натрия. На основании этих отходов разработаны добавки полифункционального назначения в бетонных и растворных смесях (ускорители твердения и противоморозные) [45].

Твердыми отходами комплексов по переработке драгметаллов являются кеки, состоящие в основном из двуводного сульфата кальция СаБ04*2Н20 и ангидрида Са504. Термическая обработка кеков при температуре 180°С-200°С позволила получить полуводный гипс, соответствующий строительному гипсу марок 2,4,6, [45].

Тонкомолотые кеки в качестве минерального порошка используются в асфальтобетонных смясях [45].

Алмазодобывающая промышленность также связана с образованием побочных техногенных продуктов.

Отходы обогащения алмазных руд имеют специфический состав и свойства благодаря своему генезису, технологии добычи и переработки. Они представляют собой крупный техногенный песок (модуль крупности 2,7-3,2) из пород ультраосновного состава - кимберлитов. На основе кимберлитовых песков разработаны составы мелкозернистых бетонов, обладающих достаточно высокой прочностью [46].

На основе отходов обогащения алмазосодержащих руд налажено производство прессованных силикатных материалов автоклавного твердения. Получаемый силикатный кирпич средней плотности 1900-1950 кг/м3 имеет марку 250-400 [49].

В производстве вяжущих веществ достаточно широко применяются медеплавильные шлаки. Состав этих шлаков представлен в основном стеклом. При нагревании шлака до 700°С происходит частичная кристаллизация стекла с образованием авгита (Са,Ре,Мд} * ЗЮ2.При нагревании до 1000°С в шлаки кристаллизуется гематит и кварц 5с02.

Медеплавильные шлаки обеспечивают увеличение реакционной способности сырьевой смеси при обжиге вяжущего из-за наличия примесей 2п,РЬ,Си, а также снижают вязкость клинкерной жидкой фазы. Прочность при сжатии цементного камня из получаемых вяжущих через трое суток твердения составляет ЗОМПа, через 28 суток - бОМПа [47;48].

Учитывая большую потребность химической и электрохимической промышленности в кислотоупорных изделиях разработаны составы кислотоупоров на основе «хвостов» гравитации циркон-ильментитовых руд и попутных продуктов редкоземельных металлов. Получаемые материалы обладают кислотостойкостью более 98% [49;50;51;52].

В настоящее время особое место в научных исследованиях занимает отход предприятий по производству алюминия и кристаллического кремния -микрокремнезем. Научными школами Ю.М. Баженова, П.Г. Комохова, Е.М. Чернышева и других ученых развито направление нанотехнологий в бетоноведении с применением ультрадисперсного микрокремнезёма [53;54;55]. Это научное направление выходит за пределы данной диссертационной работы. Поэтому рассмотрим микрокремнезём в ином аспекте. В работе [56] показано, что на основе микрокремнезёма, каустической соды, воды и корректирующих добавок может быть получен зернисто-пористый материал с высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводимости 0,04 - 0,16 Вт/м*К) и высокой прочностью. На основе отходов цветной металлургии разработаны пигменты для лакокрасочных композиций, а также ингибиторы коррозии [57;58].

Большое внимание мировой строительной науки уделено использованию продуктов горения угля в промышленности строительных материалов. Состоявшийся в 2003 году в штате Флорида (США) Международный симпозиум «Управление производством и использование продуктов горения угля» показал, что эта проблема остается весьма актуальной [59].

К основной номенклатуре продуктов горения угля относят:

золу-унос (fly-ash), получаемую электростатическим или механическим осаждением мелких частиц из топливных газов;

- шлак (bottom ash) - пористый материал, получаемый в сухих топках (обычно с гидроудалением);

* котельный шлак (boiler slag) - стекловидный гранулированный материал, получаемый в мокрых топках;

- фосфогипс (FGD gypsum) — продукт обессеривания топливных газов.

Исследования зарубежных ученых, сделавших доклады на

Международном симпозиуме, направлены на решение следующих задач.

Использование золы-уноса и шлака в технологии бетона.

Высокозольные бетоны (V. Malhotra и др., Канада) наряду с экономией цемента позволяют получить более высокую водонепроницаемость и долговечность, повысить сопротивление действию агрессивных сред и реакции кремниевых заполнителей с щелочами цемента. В докладе К. Copeland и др. (США) поддерживается направление использования больших объемов низкокальциевой золы в технологии бетона (до 50% от суммарной массы цемента Ц и золы с учетом её пуццоланового эффекта). 54% товарного бетона в США выпускается с использованием золы. Содержание золы в бетоне составляет 15-20% от суммы Ц+3. Увеличение содержания до 25-30% позволит дополнительно утилизировать 10 млн. т золы.

Приведен пример, подтверждающий эффективность производства высокозольных цементов: при содержании золы в соотношении 3/(Ц+3) 51% и снижении расхода цемента до 182 кг/м3 при водовяжущем отношении В/(Ц+3) - 0,35 достигнута прочность бетона R28 - 50 МПа.

В докладе Т. Naik и др. (США) показана возможность получения конструкционного бетона с прочностью R2g = 35 МПа при использовании золы, складированной гидравлическим способом. Содержание золы 3/(Ц+3) составило 22-35%.

Установлено, что ультрамелкая зола повышает прочность, долговечность и удобоукладываемость бетона. Получен бетон с прочностью ^28 = 55 МПа и высоким сопротивлением таким агрессивным средам, как морская вода (доклад К.Obla, США).

Изучена эффективность использования шлаков в тяжелых и легких бетонах (доклад N.Ghafoori, C.Alarcon, США). Сухой шлак применялся для устранения влияния воды, связанной со шлаком, на результаты испытания. Выявлено снижение прочности бетона при замене песка шлаком: в 28-дневном возрасте на 20% при полной замене песка и на 10% при 50%-ной замене. В 60-дневном возрасте прочность снизилась соответственно на 2,5%

и 2%. В 90-дневном возрасте наблюдалось увеличение прочности образцов со шлаком на 1%.

В докладе М. №зпеУ1сЬ, в. 8шЛт, У. ЕзЬе1 (Израиль) освещена технология комплексной утилизации больших объемов шлака и золы-уноса для производства легкого бетона. Комбинированное применение шлака и золы дает возможность использовать преимущества каждого продукта, а также компенсировать низкую прочность пористого шлака. Высокопористый шлак обеспечивает снижение плотности бетона и повышение его термического сопротивления. Большой объем золы обеспечивает повышение прочности и долговечности бетона за счет снижения объема пустот в бетонной смеси и в определенной мере пуццоланового эффекта. Результаты лабораторных и промышленных испытаний подтвердили эффективность предложенной технологии. Легкий бетон на основе шлака и золы-уноса является перспективным материалом для производства стеновых блоков, панелей и элементов перекрытий.

Я.Кгеатег (США) исследовал химические и физические свойства золы, определяющие условия её применения в качестве главного компонента легких поризованных бетонов. Предложена технология, исключающая применение автоклавирования путем использования аутогенного тепла, возникающего в бетонной смеси при гидратации цементно-зольной матрицы.

В докладе & СоЫгз! (США) рассмотрена технология золопенобетона, позволяющая избежать осаждение пены, полученной с помощью пенообразователей, особенно эффективная при использовании золы с большим содержанием угля. Осаждение пены происходит при реакции золы с реагентами, применяемыми для образования пены. Разработан реагент, не вызывающий реакции с золой. Полученный пенобетон является перспективным материалом для различных областей строительства, в том числе производства легких заполнителей.

Использование золы-уноса в технологии цемента. В ряде докладов освещены вопросы использования золы в качестве цементного сырья.

В докладе J.Hicks (США) рассмотрены быстротвердеющие цементы и цементы для стеновых конструкций на основе высококальциевых зол класса С (ASTM С618). Цементы состоят из 80% золы, примененной в комбинации с добавками. Быстротвердеющий цемент характеризуется временем схватывания 15-20 мин., высокой активностью, низкой водопотребностъю. Бетоны на их основе имеют высокие морозостойкость, долговечность, сульфатостойкость. Бетоны для стеновых конструкций также обладают хорошими строительными свойствами.

Использование ПГУ в технологии легких заполнителей. В докладе A. Misra (США), рассмотрены результаты исследования легких заполнителей на основе золы-уноса класса С по ASTM С618 (содержание Са0>22%). Принято водозольное отношение 0,2-0,4 (цемент не применялся), отношение песка и золы варьировалось в пределах 1,5=2,5. Для повышения прочности заполнителей рассмотрена возможность применения микроволокон. Прочность полученного материала в семи дневном возрасте равна 10 МПа. Заполнители изготовлялись методом экструзии.

Доклад M.Wu и др. (США), посвящен методам изготовления заполнителей из сухих и влажных распыленных продуктов обессеривания топочных газов. Описана опытная установка для их изготовления. Полученные легкие и средней массы заполнители отвечают стандартным требованиям и предназначены для использования в производстве стеновых блоков и дорожных конструкций.

Использование золы^уноса в производстве кирпича. В докладе М. Chou и др. (США) изложены результаты разработки технологического процесса производства керамического кирпича с использованием большого объема низкокальциевой золы класса F(ASTM С618). Зола применена вместо кварцевого песка, который играет существенную роль в процессах

формования, сушки и обжига. Исследованы сырьевые смеси с содержанием золы от 20 до 70%. Установлено, что добавка золы повышает прочность кирпича и значительно снижает его водопоглощение.

Компания Pittsburgh Mineral & Environmental Technology (PMET), Inc. (США) представила технологию производства автоклавного кирпича, содержащего до 90% угольных зол. Прочность такого кирпича соответствует прочности керамического обожженного кирпича и превосходит прочность бетонных блоков.

Российские ученые также уделяют большое внимание золошлаковым отходам сжигания угля.

Наиболее дефицитным и энергоемким компонентом бетона является цемент. Многолетние теоретические и экспериментальные исследования ведущих научно-исследовательских и учебных институтов, а также других организаций доказали высокую эффективность внедрения в производство бетона и железобетона золы^уноса и золошлаковых отходов ТЭС. Бетонные смеси с добавкой золы обладают большей вязкостью, лучшими транспортабельностью и перекачиваемостью, меньшими водоотделением и расслоением.

Например, использование золы-уноса и золшлаковых отходов ТЭС в керамзитобетоне взамен кварцевого песка снижает его плотность на 40-80 кг/м3 и позволяет сократить расход цемента на 15-50 кг в расчете на 1 м3 бетона. При этом повышается коррозионная стойкость и теплофизические показатели бетона.

Применение золы-уноса обеспечивает максимальную экономию цемента (10-25% в зависимости от вида, Качества заполнителей и типа конструкций) [60;61 ;62;63;64;65;66;67;68;69;70;71 ;72;73].

В связи с тем, что большинство тепловых электростанций Европейской части России оборудовано системами гидрозолоудаления, получаемые в них зола и ЗШС используются в основном в качестве мелкого заполнителя для

бетонов в производстве керамзито - и гипсобетона, низкомарочных растворов и бетонов, в дорожном строительстве. Для более эффективного использования зол ТЭС в качестве активной добавки в производстве бетонных строительных деталей и конструкций в последние годы сооружены установки сухого золоотбора на Европейской части России.

Анализ литературных источников показывает, что основными факторами, влияющими на коррозию арматуры и бетона с использованием зол и ЗШС, являются следующие:

- соотношение золы и цемента в золобетоне;

- содержание в золе несгоревших углистых остатков, стеклофазы, сернистых соединений;

- гидравлическая активность золы.

ч Исследования показывают, что правильный подбор состава бетона

позволит обеспечить первоначальную пассивность арматуры в бетоне. Дальнейшая её сохранность будет определяться проницаемостью бетона, толщиной защитного слоя до арматуры и условиями эксплуатации конструкций [74].

Развитие научного направления по использованию продуктов сжигания угля продвигается и в настоящее время [75;76]. В работе [77] научно обосновано [78] использование зольного шлака в производстве ячеистого бетона. Зольный шлак - техногенный отход, образующийся при гидрохимической обработке зол-уносов бурых углей, содержащих М§0 и СаО, раствором бисульфитного щелока на магниевом основании. Частицы золы-уноса неправильной формы и агрегатированные. Их удельная поверхность составляет 2600-5300 см2/г, а средняя плотность 1300-1500 кг/м3. Это типичные кристаллозоли, где среда представлена зернами кварца, а дисперсная фаза стекловидным веществом.

На основе зольного шлака авторами [78] получен газобетон прочностью при сжатии 0,75 МПа и плотностью 345 кг/м3, обладающий низкой теплопроводностью (коэффициент теплопроводности 0,079 Вт/м*°С).

В работах [79;80] показано, что введение в бетон тонкомолотого шлака в количестве 40-60% взамен эквивалентной части цемента позволяет получить бетоны, прочность которых в 1,5-2,0 раза выше прочности бетонов на промышленно изготовленных цементах. Бетоны с добавкой шлака имеют повышенную сульфатостойкость.

Авторы [81] нашли новые возможности применения попутных минеральных продуктов теплоэнергетики в цементной промышленности. Они показали, что наличие в золе оксидов кальция и магния позволяет снизить содержание в цементной сырьевой смеси известняка, являющегося наиболее энергоемкой ее составляющей. При введении угольной золы в сырьевой шлак при производстве цемента уменьшается температура обжига.

На основе шлаков ТЭЦ разработаны новые материалы = шлакозит и шлакозитобетон [82]. Шлакозит отличается от традиционных пористых заполнителей тем, что его кристаллическая фаза представлена гематитом, который в виде пленки покрывает гранулы и предотвращает их спекание при обжиге. На ■ основе шлакозитов получают конструкционно-теплоизоляционные шлакозитобетоны классов от В 3,5 до В 7,5.

Исследованиями, результаты которых приведены в [83;84], показано, что на основе золошлаковых смесей могут быть получены сверхлегкие гравийные материалы - принципиально новый безобжиговый зольный гравий с прочностью до 18 МПа.

Весьма интересен тот факт, что и в производстве самих строительных материалов имеются техногенные отходы. Так, например, в производстве асбоцементных изделий (волнистых и плоских листов, кровельных плиток и др.) образуются отходы в виде влажной смеси асбеста и цемента^ оседающей в отстойниках при очистке, сбрасываемой в них воды из рекуператоров. На

основе этих отходов и жидкого стекла разработана технология изготовления теплоизоляционных скорлуп [85;86]. Научно обоснована и возможность применения других шлаков сточных вод. Так, например, зола, образующаяся при сжигании осадков промышленных и бытовых сточных вод, используется в составе сырьевой массы для изготовления керамических изделий [89;90;91].