Бой стекла в строительстве

Стройматериалы из битого стекла

До сих пор в нашей стране наиболее распространенным способом утилизации минеральных отходов является их захоронение. Если посмотреть на такую практику с экономической и экологической точки зрения, то кроме нанесения ущерба почвам, подземным водам, засорения территории мы при захоронении твердых бытовых отходов теряем безвозвратно уже однажды добытые и переработанные в пластиковую и металлическую тару, стекло и бумагу природные ресурсы.

Существенный экономический и экологический эффект может принести решение проблемы утилизации боя искусственного стекла. Сейчас предприятия предлагают стеклобой за бесценок, просто так, лишь бы освободиться от него.

Выявлением перспективности применения боя искусственных щелочных стекол для получения вяжущих автоклавного и безавтоклавного твердения занимаются технологи Московского государственного строительного университета. Им удалось получить целый ряд новых строительных материалов на основе этого вяжущего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Элементы мощения мостовых, изготовленные здесь по вибропрессовой технологии, имеют прочность при сжатии от 35 до 60 Мпа, МРЗ — более 250 циклов и характеризуются высокой коррозийной стойкостью к солям, кислотам, щелочам (от 0,92 до 0,97). Мелкозернистый бетон при средней плотности 1900 — 1960 кг/м3 имеет прочность при сжатии 20 — 30 МПа, при изгибе — 4,3 — 5,2 МПа.

Технологи попробовали применить стеклобой при создании шлакостекольного вяжущего вещества безавтоклавного твердения. Так появилось щелочеземельное вяжущее с применением щелочных затворителей (в частности, NaOH и соапстока — щелочного отхода, образующегося при рафинации рыбьего жира). Доля стеклобоя в составе материала (в технологии преобладала автоклавная обработка) составила от 6,5 до 45 процентов.

Сейчас в МГСУ создаются энергосберегающие, безавтоклавные экологически чистые технологии производства новых видов строительных материалов на основе боя искусственных стекол. В процессе работы выявилась возможность получения широкой гаммы материалов самого разнообразного назначения.

Это строительные растворы, мелкозернистые бетоны и поризованные теплоизоляционные материалы. Все они имеют повышенные защитные, прочностные, антикоррозийные и другие свойства.

Разработанные технологии позволяют создавать материалы с заданными, регулируемыми свойствами и использовать их в разных отраслях:
промышленное и гражданское строительство — дороги, канализационные коллекторы, взлетные полосы аэродромов, теплоизоляция и отделка, ограждения, защищающие от излучения;
атомная промышленность — бетонные ограждения реакторных установок и хранилищ отходов, облицовка боксов с радиоактивным оборудованием, негорючие теплоизоляционные покрытия;
химическая промышленность — стойкие к агрессивным средам строительные конструкции, отделка и теплоизоляция производственных помещений.
Бой искусственного стекла ценится как сырье для получения вяжущего материала из-за содержания в нем кремнезема и щелочных оксидов, а также Al2O3 и CaO.

Особый интерес представляет бой барийсиликатных стекол. Материалы на его основе применяются при отделке рентгеновских кабинетов и других помещений, требующих специальных покрытий.

Бой свинцовых стекол идет в строительные материалы, используемые при строительстве и отделке объектов атомной промышленности.
В основу работ, раскрывающих потенциальные возможности утилизации техногенных стекол, было положено теоретическое положение о том, что стекла в тонкодисперсном состоянии при повышенных температурах в щелочной среде обладают вяжущими свойствами и способны в результате омоноличивания твердой фазы образовывать прочный строительный материал.

После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Наиболее простым и доступным вариантом утилизации стеклобоя является традиционная технология изготовления мелкозернистого бетона, где стеклобой выступает в качестве заполнителя.

В данной системе доля использования стеклобоя составляет 70 процентов. Технология использует пластичные и жесткие смеси. Отформованные изделия не требуют специальной Тепловой обработки.

Максимально утилизировать стеклобой позволяет технология получения мелкозернистого бетона и раствора, когда стеклобой выступает и в качестве вяжущего, и в качестве заполнителя. Технология получения поризованного теплоизоляционного материала на основе стеклобоя основана на способе сухой минерализации пены и включает в себя приготовление пены, минерализацию ее порошком стеклобоя при активном перемешивании и залив пеномассы в формы.

Условия твердения — сушка при температуре 40 — 50 oС. Доля использования стеклобоя в композиции — 92 — 95 процентов.

Испытания показали, что материалы на основе боя искусственных стекол не уступают, а в ряде случаев и превосходят по общестроительным и функциональным свойствам аналогичные материалы, изготавливаемые из традиционных вяжущих. Например, поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя имеет при средней плотности 300 кг/м3 следующие физико-технические характеристики: прочность при сжатии — 0,8 МПа, прочность при изгибе — 0,3 МПа, водопоглощение — 38 процентов по массе, коэффициент размягчения — 0,94, теплопроводность 0,054 Вт/(м/oС), коэффициент паропроводности — 0,085 мг/(чмПа).

Кроме того, материал не горюч, при температуре более 600 — 700 oС происходит его вспучивание, что позволяет рекомендовать его для устройства тепловой изоляции зданий промышленного и гражданского назначения, крупных энергетических объектов, машинных залов атомных станций, а также промышленного и технологического оборудования с температурой изолируемой поверхности 600 oС и более.
Организация производства материалов на основе боя искусственных стекол может осуществляться на действующих предприятиях стройиндустрии и не требует существенных капиталовложений. Утилизация стеклобоя позволит решить ряд производственных проблем и улучшить экологическое положение в промышленных регионах.
Источник: ProektStroy.ru

Кроме применения дерева, кирпича и камня в постройке многоэтажных домов и коттеджей, в наше время возводятся дома из таких материалов как газобетон пенобетон. Эти материалы давно.

Сегодня выбор стеклопакета – это в первую очередь выбор стекла. Современные стекла далеко ушли от «простых» оконных стекол 10-15-летней давности и приобрели массу полезных.

Этот строительный материал всегда пользовался хорошим спросом. Из за полезных качеств стекла, можно назвать, например его прозрачность (способность полностью пропускать.

От 50 до 80% тепла мы теряем из-за некачественных окон. Если вы пришли к выводу, что обогревать улицу слишком дорого и решили заменить окна, то советуем учесть еще один момент, на.

На любом строительном объекте нетрудно найти, на первый взгляд, еще непригодные к применению материалы. Не торопитесь от них избавляться. То, что принято называть строительными.

Источник

Технология изготовления стеклобетона и области применения

Стеклобетон разработан около полувека назад и в настоящее время составляет реальную конкуренцию железобетону. Стекло, добавленное в бетонную массу, позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики, в т.ч. прочность на растяжение и изгиб, что позволяет отказаться от тяжелых конструкций. Такое армирование расширяет возможности использования бетона в неблагоприятных условиях.

Технология производства

Стеклобетон — достаточно обширная группа стройматериалов в виде бетона со стеклянными или стеклопластиковыми волокнами. В зависимости от структуры стеклянного компонента и способа его введения существуют основные разновидности этого материала.

1. Бетон со стеклянным армированием или композитобетон. По сути, это жби, в котором стальная арматура заменена стекловолокном.
2. Водостойкий бетон с силикатной добавкой в виде жидкого стекла.
3. Стеклофибробетон, содержащий в качестве наполнителя стеклофибру, стойкую к воздействию щелочей.
4. Стеклооптикобетон или Литракон, отличающийся относительной прозрачностью (полупрозрачный) за счет введения стеклянных оптических волокон.
5. Смесь с наполнением в виде стеклянной крошки (боя).
6. Кислотоустойчивый бетон, в котором стеклянный компонент, добавленный в раствор, выступает в качестве связующего вещества.

Во всех указанных разновидностях бетон в том или ином виде содержит стекло. В результате меняется структура материала и его важнейшие характеристики. Стеклобетон реализуется в готовом виде и может изготавливаться своими руками.

Плюсы и минусы

Стеклобетон имеет ряд заметных преимуществ по сравнению с традиционным бетоном.

1. Снижение веса. При введении стеклянного наполнителя уменьшается содержание цемента и песка, а т.к. стекловолокно легче этих ингредиентов, то снижается вес исходного материала. Особенно заметно данное преимущество в армированном варианте, предназначенном для замены железобетона. Стекловолоконное армирование значительно легче стальной арматуры.
2. Повышение прочности. Стеклянные добавки значительно увеличивают прочность на растяжение (в 2,5 — 3 раза), сжатие и изгиб. Ударная прочность бетона увеличивается в 14-16 раз.
3. Снижение толщины при замене ЖБИ. Армирующие стекловолокна имеют меньший диаметр по сравнению со стальной арматурой при аналогичной прочности, что позволяет уменьшить толщину изделия, не ухудшая прочностные характеристики.
4. Влаго — и водостойкость. Любые стеклянные наполнители (особенно жидкое стекло) повышают водонепроницаемость бетона.
5. Улучшение теплоизоляционных характеристик.
6. Расширение областей применения материала. Стеклонаполнение делает его универсальным стройматериалом с повышенными прочностными, гидроизоляционными и теплоизоляционными характеристиками.

Стеклобетон практически не имеет существенных недостатков. Конечно, необходимость подготовки стеклянного ингредиента усложняет технологию приготовления раствора, но получаемые преимущества компенсируют этот минус. В процессе приготовления материала приходится иметь дело со стеклянной пылью, что требует тщательной защиты органов дыхания человека. Отмечается ускоренное застывание стеклобетона в процессе наложения, что требует быстрого использования раствора.

Технологические особенности

Различные типы стеклобетона имеет свои нюансы производства.

1. Водостойкий. Для изготовления используется жидкое стекло, т.е. силикат натрия. Вначале готовится обычный бетонный раствор. Затем, в него добавляется жидкое стекло из расчета 100 мл на 1 л раствора (без учета воды). Важно помнить, что увеличение количества силиката натрия приводит к повышению хрупкости материала и быстрому застыванию раствора.
2. Изготовление стеклофибробетона. Состав — цемент, песок и стеклофибра в равном соотношении. Важно распределить фибру равномерно по всему объему, причем перемешивание ингредиентов производится в сухом состоянии. При наложении раствора обязательно производится тщательное виброуплотнение.
3. Заполнение стеклянным боем. Битое стекло заменяет щебень (от 25 до 100 процентов), а также частично песок. Изготовление бетона включает несколько этапов. Вначале, производится дробление стекольных отходов (боя). Затем, с помощью грохота обеспечивается просеивание сырья и разделение его на фракции. Осколки размером более 4 мм предназначены для замены щебня (наполнителя). Частицы меньшего размера подойдут вместо песка. Это обстоятельство учитывается при замешивании раствора.
4. Использование стекла в качестве связующего вещества. В этом случае используется мелкораздробленное стекло, но и оно не будет связывать цемент без дополнительной обработки. Такую функцию стекло выполняет при введении кальцинированной соды. В ходе реакции оно растворяется с образованием силикатного геля, а уже он скрепляет состав. При этом получается бетон, обладающий повышенную стойкость к кислотам.

Бетон с оптическими свойствами самостоятельно сделать трудно из-за повышенной хрупкости оптических волокон. Обычно используются уже готовые бетонные, полупрозрачные плиты и панели.

Сферы применения

Стеклобетон достаточно широко используется за рубежом при строительстве различных объектов. В России пока материал применяется реже из-за производственных проблем, но его популярность постоянно растет. Можно выделить следующие основные направления использования этого материала:

1. Облицовка зданий. Стеклобетон может использоваться в форме готовых панелей или накладываться в виде декоративной или защитной штукатурки. Материал с добавлением жидкого стекла широко применяется при возведении собственных бассейнов и других искусственных водоемов.
2. Возведение стен и перекрытий. Стены делаются путем заливки в опалубку или из блоков (аналогично шлакоблокам). При изготовлении плит перекрытия материал заменяет аналогичные изделия из железобетона.
3. Декоративное оформление фасадов. Особо ценится стройматериал с оптическими свойствами.
4. Изготовление тротуарной и бордюрной плитки.
5. Ландшафтный дизайн. Из стеклобетона изготавливаются малые архитектурные конструкции. В частности, популярно возведение арок, фонтанов, садовых статуй, осветительных столбов.
6. Ограды и решетки. Высокая прочность материала обеспечивает надежные опоры для заборов, а также литье декоративных решеток и изгородей.

Достаточно активно стеклобетон используется и при массовом строительстве, в т.ч. сооружений промышленного назначения. Тротуарная плитка обладает высокой износостойкостью, что дает возможность использования в парках.

Материал применяется даже при строительстве мостов. Его можно отнести к современным, высокопрочным стройматериалам. Он активно используется взамен ЖБИ при ремонте и строительстве сооружений различного типа. Некоторые материалы можно приготовить своими руками, что удешевляет строительство и расширяет возможности применения.

Источник