3
INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED AND FUNDAMENTAL RESEARCH № 6, 2016 630 TECHNICAL SCIENCES УДК 666.97 ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ РАКУШЕЧНИКА ДЛЯ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Гафарова Н.Е. ФБГОУ ВПО Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Белгород, e-mail: [email protected] В данной статье рассматривается возможность утилизации вторичного сырья, способствующие не только улучшению экологии, но и развитию строительной индустрии. Хранение отходов горнодобывающей промышленности негативно влияет на почву, атмосферу, подземные воды, в редких случаях влияют на кли- матический режим. Рассмотрены возможности увеличения сырьевого ассортимента с помощью внедрения в производство строительных материалов техногенных отходов. Рассмотрено разнообразие полезных ис- копаемых полуострова Крым и методы утилизации отходов добычи горных пород, в частности известня- ка-ракушечника. Ракушечник – это один из видов известняков относится к осадочным горным породам. Ракушечник пористый материал, он абсолютно инертный. Немаловажным является жаропрочность и устой- чивость к истиранию.Предложен новый перспективный метод использования отходов добычи и обработки ракущечника в строительстве. Рассмотрена возможность внедрения техногенных отходов данного ресурса в монолитное строительство. Ключевые слова: техногенные отходы, монолитное строительство, строительные материалы THE USE OF INDUSTRIAL WASTE COQUINA FOR MONOLITHIC CONSTUCTION Gafarova N.E. Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, Belgorod, e-mail: [email protected] this article discusses the possibility of recycling of recovered materials, contribute not only to environmental improvement but also to the development of the construction industry. the storage of mine waste affects the soil, atmosphere, groundwater, in rare cases, affect the climate regime. considered the possibility of increasing of the raw range with the introduction of the production of building materials ofindustrial wastes. Examines the diversity of minerals of the crimea peninsula and waste treatment methods of extraction of rocks, in particular limestone. coquina is one of the types limestone refers to sedimentary rocks. coquina is a porous material, it is completely inert. Also important is the heat resistance and abrasion resistance. Suggested new method of using of wastes of mining and processing of coquina in construction. considered the possibility of introducing of industrial waste of given resource in a monolithic construction. Keywords: industrial waste, solid building, building materials Переработка вторичного сырья в совре- менном мире стала одним из главных аспек- тов его развития. Важность и актуальность этого направления стали постулатом в по- следние годы. Одним из главных аспектов является возможность сокращения выброса и скопления большого количества вторич- ного сырья, что в свою очередь будет спо- собствовать улучшению экологии. Не менее важным является тот факт, что природные ресурсы ограниченны. Производство строительных матери- алов является одной из главных отраслей строительной сферы [1 – 14]. А использова- ние техногенных отходов при производстве строительных материалов является ведущим способом снижения стоимости материалов, при сохранении исходных свойств. Беря во внимание близкое сходство технических свойств промышленных отходов к природ- ному сырью. Данная сфера несет большую экономическую и экологическую ценность. Потребность в качественных строитель- ных материалах увеличивается вместе с ро- стом объемов строительства, в связи с чем необходимо оптимально проектировать строительные объекты [23 – 32]. Индустрия производства строительных материалов развивается за счет улучшения качества продукции, увеличения ассорти- мента и возможности безотходного произ- водства. Важным является рациональное потре- бление сырьевых материалов. Внедрение в промышленность строительных материа- лов техногенного сырья, позволяет увели- чить сырьевой ассортимент [15 – 22]. Значительные виды отходов стали важ- ными сырьевыми составляющими в произ- водстве качественных и эффективных стро- ительных материалов. В современном мире наблюдается боль- шое разнообразие техногенных отходов, на- шедших свое применение в строительной индустрии. К ним относятся: доменные шлаки, различные виды шламов, отходы угледобывающей промышленности и т.д. Важнейшее сырье для индустрии производ-

630 TECHNICAL SCIENCES · 2016. 6. 8. · international journal of applied and fundamental research № 6, 2016 630 technical sciences УДК 666.97 ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 630 TECHNICAL SCIENCES · 2016. 6. 8. · international journal of applied and fundamental research № 6, 2016 630 technical sciences УДК 666.97 ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ

INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED AND FUNDAMENTAL RESEARCH №6,2016

630 TECHNICAL SCIENCES УДК666.97

ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ РАКУШЕЧНИКА  ДЛЯ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Гафарова Н.Е.ФБГОУ ВПО Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,

Белгород, e-mail: [email protected]

В данной статье рассматривается возможность утилизации вторичного сырья, способствующие нетолькоулучшениюэкологии,ноиразвитиюстроительнойиндустрии.Хранениеотходовгорнодобывающейпромышленностинегативновлияетнапочву,атмосферу,подземныеводы,вредкихслучаяхвлияютнакли-матическийрежим.Рассмотренывозможностиувеличениясырьевогоассортиментаспомощьювнедрениявпроизводство строительныхматериалов техногенныхотходов.Рассмотреноразнообразиеполезныхис-копаемыхполуостроваКрымиметодыутилизацииотходовдобычигорныхпород,вчастностиизвестня-ка-ракушечника. Ракушечник – это один из видов известняков относится к осадочным горнымпородам.Ракушечникпористыйматериал,онабсолютноинертный.Немаловажнымявляетсяжаропрочностьиустой-чивостькистиранию.Предложенновыйперспективныйметодиспользованияотходовдобычииобработкиракущечникавстроительстве.Рассмотренавозможностьвнедрениятехногенныхотходовданногоресурсавмонолитноестроительство.

Ключевые слова: техногенные отходы, монолитное строительство, строительные материалы

THE USE OF INDUSTRIAL WASTE COQUINA FOR MONOLITHIC CONSTUCTIONGafarova N.E.

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, Belgorod, e-mail: [email protected]

thisarticlediscussesthepossibilityofrecyclingofrecoveredmaterials,contributenotonlytoenvironmentalimprovementbutalsotothedevelopmentoftheconstructionindustry.thestorageofminewasteaffectsthesoil,atmosphere,groundwater,inrarecases,affecttheclimateregime.consideredthepossibilityofincreasingoftherawrangewiththeintroductionoftheproductionofbuildingmaterialsofindustrialwastes.Examinesthediversityofmineralsofthecrimeapeninsulaandwastetreatmentmethodsofextractionofrocks,inparticularlimestone.coquinaisoneofthetypeslimestonereferstosedimentaryrocks.coquinaisaporousmaterial,itiscompletelyinert.Alsoimportantistheheatresistanceandabrasionresistance.Suggestednewmethodofusingofwastesofminingandprocessingofcoquinainconstruction.consideredthepossibilityofintroducingofindustrialwasteofgivenresourceinamonolithicconstruction.

Keywords: industrial waste, solid building, building materials

Переработкавторичногосырьявсовре-менноммиресталаоднимизглавныхаспек-товегоразвития.Важностьиактуальностьэтого направления стали постулатом в по-следниегоды. Одним из главных аспектовявляетсявозможностьсокращениявыбросаи скопления большого количества вторич-ногосырья,чтовсвоюочередьбудетспо-собствоватьулучшениюэкологии.

Неменееважнымявляетсятотфакт,чтоприродныересурсыограниченны.

Производство строительных матери-алов является одной из главных отраслейстроительнойсферы[1–14].Аиспользова-ниетехногенныхотходовприпроизводствестроительныхматериаловявляетсяведущимспособом снижения стоимостиматериалов,при сохраненииисходных свойств.Беря вовнимание близкое сходство техническихсвойств промышленных отходов к природ-ному сырью.Данная сферанесетбольшуюэкономическуюиэкологическуюценность.

Потребностьвкачественныхстроитель-ныхматериалахувеличиваетсявместесро-

стомобъемовстроительства,всвязисчемнеобходимо оптимально проектироватьстроительныеобъекты[23–32].

Индустрия производства строительныхматериаловразвиваетсязасчетулучшениякачества продукции, увеличения ассорти-мента и возможности безотходного произ-водства.

Важнымявляетсярациональноепотре-бление сырьевых материалов. Внедрениевпромышленностьстроительныхматериа-лов техногенного сырья, позволяет увели-читьсырьевойассортимент[15–22].

Значительныевидыотходовсталиваж-нымисырьевымисоставляющимивпроиз-водствекачественныхиэффективныхстро-ительныхматериалов.

Всовременноммиренаблюдаетсяболь-шоеразнообразиетехногенныхотходов,на-шедших свое применение в строительнойиндустрии. Кним относятся: доменныешлаки, различные виды шламов, отходыугледобывающей промышленности и т.д.Важнейшеесырьедляиндустриипроизвод-

Page 2: 630 TECHNICAL SCIENCES · 2016. 6. 8. · international journal of applied and fundamental research № 6, 2016 630 technical sciences УДК 666.97 ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ

МЕЖДУНАРОДНЫЙЖУРНАЛПРИКЛАДНЫХ ИФУНДАМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ №6,2016

631 ТЕХНИЧЕСКИЕНАУКИ ствастроительныхматериаловявляютсяот-ходыгорнодобывающихпредприятий.

Современныеспособыдобычиполезныхископаемыхсводитсяктому,чтовпроизвод-ствоидетмалаячасть.Большойобъемзани-мают:вскрышныепородыиотходыперера-ботки,чтосоставляетоколо0,7долиобъема.

Отвалысотходамизанимаютогромныеплощади,исчисляемыетысячамигектаров,чтоотрицательновлияетнаэкологию.

Опыт предыдущихлет наглядно пока-зываетвозможностьиспользованияотходовдобычи,иобработкигорныхпородвкаче-ствесырьевогокомпонентадлясозданияза-полнителейбетоновит.д.

Однойизважнейшихпроблемсовремен-ности является загрязнение окружающейсредыотходамигорнойпромышленности.

Ежегодно в нашей стране добываетсяпорядка 249млнт. разнообразного мине-рального сырья. Впромышленности ис-пользуется всего 4,9млнт. в год, осталь-наячастьотправляетсявотвал.

Хранение отходов горнодобывающейпромышленности негативно влияет на по-чву, атмосферу, подземные воды, в редкихслучаях влияют на климатический режим.Отвалы, занимая большие территории,а России под отходы выделяется около10тысяч Га, не позволяют использоватьпотенциально полезные земли. Мень-шаячастьотходовиспользуетсявторично.

Россия одна из ведущих держав миро-вой арены, добыча горных пород в нашейстране находится в диапазоне от 10% до30%отмировогообъема.Однимизсамыхперспективных районов нашей страны яв-ляетсяполуостровКрым.Онбогатразноо-бразиемполезныхископаемых,недраземлиэтого региона буквально состоят из мине-ральныхресурсов.

Крымбогатизвестняками,разнообразиеихвидовпоражает.Встречаютсяпористые,плотные, мраморовидные известняки. Всеонинашлисвоеприменениевсовременнойпромышленности.

Самым распространенным являетсяизвестняк-ракушечник. Ракушечник – этоодинизвидовизвестняковотноситсякоса-дочнымгорнымпородам.Ракушечникпоч-ти на 100% состоит из caco3 (карбонаткальция), так же в его составе находитсямалоеколичествойодаисолей,чтопридаетемубактерицидныесвойства.

Ракушечникпористыйматериал,онаб-солютноинертный.Немаловажнымявляет-сяжаропрочностьиустойчивостькистира-нию.Пористостьданногоматериалатакжеобеспечиваетшумо-итеплоизоляцию.

Микроструктура известняка-ракушеч-никапредставленанарисунке.

В настоящее время разрабатываетсяоколо30карьероввКрымскойреспубли-ке, производительность которых состав-ляет 3,5млнм3 в год. Большие объемыпроизводства способствуют увеличениюколичества отходов добычи и переработ-ки известняка-ракушечника ежегодно на1млн.м3.

Возникает вопрос рациональной ути-лизации отходов данного минеральногоресурса.Используемые ранее направлениявторичногоиспользованияданныхотходовнеявляютсяэффективными.

Воизбежаниезатратнатранспортиров-ку,утилизацияотходовдолжнапроводитсяврегионедобычисырья.

Полуостров Крым требует вниманияк строительству, из-за особенностей кли-мата, рельефаи сейсмической активности.Наиболее оптимальным в данном регионеявляетсямонолитноестроительство.

Микроструктура ракушечника

Page 3: 630 TECHNICAL SCIENCES · 2016. 6. 8. · international journal of applied and fundamental research № 6, 2016 630 technical sciences УДК 666.97 ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ

INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED AND FUNDAMENTAL RESEARCH №6,2016

632 TECHNICAL SCIENCES Этообусловленофизико-механическими

характеристикамимонолитногобетона: вы-сокойпрочностью,долговечностью,водоне-проницаемостью,жаростойкостьюит.д.

Так же немало важным является до-статочно быстрое возведение монолитныхсооружений, что необходимо в условияхвлажногоклимата.

Одним из самых рациональных путейутилизации отходов добычи известняков-ракушечниковявляетсяулучшениесвойствмонолитногобетона,увеличениясрокаэкс-плуатации, путем внедрения данных отхо-доввпроизводствобетона.

Список литературы

1.КлюевС.В.Ползучестьидеформативностьдисперс-но-армированныхмелкозернистыхбетонов//ВестникБГТУим.В.Г.Шухова.2010.№4.С.85–87.

2.КлюевС.В.Сталефибробетоннаосновекомпозици-онноговяжущего//Белгородскаяобласть:прошлое,насто-ящее и будущее: материалы научн.-практ. конф. Белгород:Изд-воБГТУ,2011.Ч.3.С.32–36.

3.КлюевС.В.Фибробетондля каркасного строитель-ства // Белгородская область: прошлое, настоящее и буду-щее:материалынаучн.-практ.конф.Белгород:Изд-воБГТУ,2011.Ч.3.С.37–38.

4.КлюевА.В.,КлюевС.В.,НетребенкоА.В.,Дурачен-коА.В.Мелкозернистыйфибробетонармированныйполи-пропиленовымволокном//ВестникБГТУим.В.Г.Шухова.2014.№4.С.67–72.

5.Клюев С.В. Мелкозернистый сталефибробетон наосновеотсевакварцитопесчанника//Белгородскаяобласть:прошлое, настоящее и будущее: материалы научн.-практ.конф.Белгород:Изд-воБГТУ,2011.Ч.3.С.27–31.

6.Клюев С.В., Клюев А.В. Пределы идентификацииприродных и инженерных систем// Фундаментальные ис-следования.Т.12.Ч.2.2007.С.366–367.

7.УваровВ.А.,КлюевС.В.,ОреховаТ.Н.,КлюевА.В.,ДураченкоА.В.Получение высококачественногофибробе-тонасиспользованиемпротивоточногопневмосмесителя//Промышленное и гражданское строительство. 2014. №8. С.54–56.

8.Клюев С.В., Авилова Е.Н. Мелкозернистый фи-бробетон с использованием полипропиленового волокнадля покрытия автомобильных дорог// Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова.2013.№1.С.37–40.

9.КлюевС.В.,АвиловаЕ.Н.Бетондлястроительстваоснованийавтомобильныхдорогнаосновесланцевогощеб-ня//ВестникБГТУим.В.Г.Шухова.2013.№2.С.38–41.

10.КлюевС.В.,КлюевА.В.Исследованиефизико-ме-ханическихсвойствкомпозиционныхвяжущих//Успехисо-временнойнауки.2015.№1.С.21–24.

11.КлюевС.В.,КлюевА.В.Техногенное сырье– эф-фективныйзаполнительдляфибробетонов//Успехисовре-меннойнауки.2015.№1.С.33–35.

12.Клюев С.В. Высокопрочный сталефибробетон натехногенных песках КМА// Технологии бетонов. 2012.№5–6.С.33–35.

13.Клюев С.В. Применение композиционных вяжу-щихдляпроизводствафибробетонов//Технологиибетонов.2012.№1–2(66–67).С.56–57.

14.КлюевС.В.,ГурьяновЮ.В.Внешнееармированиеизгибаемыхфибробетонныхизделийуглеволокном//Инже-нерно-строительныйжурнал.2013.№1(36).С.21–26.

15.КлюевС.В.Основыконструктивнойорганизациипри-родныхиискусственныхматериалов//Современныетехноло-гиивпромышленностистроительныхматериаловистройин-дустрии:сб.студ.докл.Международногоконгресса:В2ч.Ч.1. Белгород:Изд-воБГТУим.В.Г.Шухова,2003.С.161–163.

16.КлюевС.В.,НетребенкоА.В.,ДураченкоА.В.,Пикало-ваЕ.К.Фиброармированныекомпозитынатехногенномсырье//СборникнаучныхтрудовSworld.2014.Т.19.№1.С.34–36.

17.КлюевС.В.Усиление и восстановление конструк-цийсиспользованиемкомпозитовнаосновеуглеволокна//Бетонижелезобетон.2012.№3.С.23–26.

18.Клюев С.В. Высокопрочный мелкозернистый фи-бробетоннатехногенномсырьеикомпозиционныхвяжущихсиспользованиемнанодисперсногопорошка/С.В.Клюев//Бетонижелезобетон.–2014.–№4.–С.14–16.

19.КлюевС.В.,НетребенкоА.В.,ДураченкоА.В.,Пи-калова Е.К.Монолитный фибробетон для полов промыш-ленныхзданий//СборникнаучныхтрудовSworld.2014.Т.19.№1.С.29–32.

20.Клюев С.В., Клюев А.В., Сопин Д.М., Нетребен-коА.В.,КазлитинС.А.Тяжелонагруженныеполынаосновемелкозернистыхфибробетонов//Инженерно-строительныйжурнал.2013.№3.С.7–14.

21.Клюев С.В. Разработка дисперсно-армированно-го мелкозернистого бетона на основе техногенного пескаи композиционного вяжущего // Международный научно-исследовательскийжурнал.2014.Т.11.Ч.2.С.27–29.

22.Клюев С.В. Высококачественный фибробетон длямонолитного строительства // Международный научно-ис-следовательскийжурнал.2014.Т.11.Ч.2.С.29–32.

23.ЮрьевА.Г.,КлюевС.В.,КлюевА.В.Устойчивостьравновесия в природе и технике//ВестникБГТУим.В.Г.Шухова.2007.№3.С.60–61.

24.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектиро-ваниеконструкцийсучетомустойчивостиравновесияС.В.Клюев//Фундаментальныеисследования.2008.№9.С.62.

25.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектирова-ниестержневыхсистемприсиловыхитемпературныхвоз-действияхсучетомбезопаснойустойчивости//Фундамен-тальныеисследования.2009.№1.С.30–31.

26.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектирова-ниестержневыхконструкций//Строительнаямеханикаин-женерныхконструкцийисооружений.2009.№3С.31–36.

27.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектированиестержневыхсистемнаосновеэнергетическогокритерияприси-ловыхитемпературныхвоздействияхсучетомбезопаснойустой-чивости//ВестникБГТУим.В.Г.Шухова.2009.№1.С.60–63.

28.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектиро-ваниеконструкцийсучетомихустойчивости:монография.germany.2011.141с.

29.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектирова-ниестроительныхконструкцийнаосновеэволюционныхиге-нетическихалгоритмов:монография.germany.2011.128с.

30.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектиро-вание конструкцийбашенного типа:монографияgermany.2011.2011.152с.

31.КлюевС.В.,КлюевА.В.Оптимальноепроектирова-ниестержневойпространственнойконструкции//ИзвестияКазанскогогос.арх.-строит.ун-та.2007.№1.С.17–22.

32.КлюевС.В.Оптимальноепроектированиестержневыхсистем.Белгород:Изд-воБГТУим.В.Г.Шухова,2007.130с.