Отходы при строительстве автодорог

Отходы при строительстве автодорог

В целях расширения сырьевой базы природных каменных материалов и улучшения окружающей среды Союздорнии в содружестве с другими организациями проведены исследования, широкая производственная проверка и на основе этого разработаны рекомендации и нормативные документы по применению в дорожном строительстве каменных материалов из различных отходов промышленности и бытовых отходов. Результаты основных проведенных работ приведены ниже.

Отходы из щебня, гравия и песка

Отходы горнообогатительных, горноперерабатывающих и горнодобывающих предприятий представлены осадочными или изверженными горными породами в виде щебня, гравия и песка. Плотность щебня и песка аналогична плотности таких материалов из природных горных пород. После дробления и сортировки отходов может быть получен любой стандартный зерновой состав щебня, песка или их смесей. Прочность щебня колеблется в пределах от М 200 до М 1200. Марка морозостойкости, оцениваемая количеством выдержанных циклов попеременного замораживания-оттаивания, составляет F 25 — F 100.

Щебень и песок из этих отходов находят применение во всех видах дорожного строительства. Годовой объем выходов отходов ГОК превышал 100 млн т. Они имеются на территориях Северо-Западного, Центрального, Уральского, Сибирского и Дальневосточного округов.

Щебень из окисленных железистых кварцитов горнообогатительных комбинатов Курской области (Курской магнитной аномалии) характеризуется повышенной по сравнению с традиционными материалами плотностью. После дробления и сортировки может быть получен щебень, песок и смеси любых стандартных фракций. Щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 1000-1400, по истираемости в полочном барабане — И 1, марку по морозостойкости F 50 — F 150 (потери массы до 1%), содержит пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен от 19% до 32%, пылевидных и глинистых частиц — до 2%. Щебень имеет устойчивую структуру против всех видов распадов (потери массы после испытаний — до 1%, марка УС 1). Полученные характеристики соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 3344-83.

Для использования щебня в основаниях из готовых смесей по ГОСТ 25607-94 рекомендуется готовить и применять смесь 0-70 мм с содержанием фракций 10-70 мм 50% и фракций 0-10 мм — 50%, соответствующей смеси С 5 ГОСТ 25607 94, а также смесь С 6 ГОСТ 25607 94, содержащей 75% фракции 10-40 мм и 25% фракции 0-10 мм. Для использования щебня в щебеночных основаниях, устраиваемых методом заклинки, в качестве основного материала рекомендуется использовать согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» щебень фракции 40-70 мм, в качестве расклинивающего материала — щебень фракции 10-20 и 5-10 мм, которые можно получить рассевом фракций 10-40 или 40-70 мм.

Допускается в качестве расклинивающей фракции вместо фракций 10-20 и 5-10 мм использовать отсевы дробления фракций 0-10 мм, зерновой состав которой соответствует требованиям ГОСТ 25607-94 (С 12), или смесь фракций 5-20 мм.

Шлаки черной и цветной металлургии

Шлаки черной и цветной металлургии и фосфорные представлены в виде щебня, песка и смесей из них. Дроблением и сортировкой можно получить щебень и песок, а также щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций. Прочность щебня колеблется от М 200 до М 1200. Марка морозостойкости находится, как правило, в пределах F 25 — F 150. Некоторые виды шлаков обладают свойствами самоцементации. Применяются шлаки в основном для строительства оснований, а также для приготовления шлакового вяжущего марок 50-200. Годовой объем выхода шлаков черной и цветной металлургии превышал 75 млн т. Они имеются на территориях Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Сибирского административных округов.

Шламы (отход производства алюминия) по зерновому составу представляют собой песок. Содержание в шламах большого количества белита позволяет применять их в качестве материала основания, который со временем омоноличивается; к 360 сут. его прочность при сжатии достигает 6 МПа. Разработаны технологии получения из шламов минеральных вяжущих марок 100-200. Шламы имеются в Северо-Западном, Уральском и Сибирском административных округах. Годовой объем выхода составлял около 8 млн т.

Золы и золошлаки ТЭЦ

Золы и золошлаковые отходы ТЭЦ подразделяются на две основные группы: сухого удаления и гидроудаления. Золы сухого удаления по зерновому составу могут быть отнесены к мелкому песку. Они обладают вяжущими свойствами и могут быть применены для строительства укрепленных оснований дорожных одежд в качестве вяжущих взамен цемента. Ориентировочный расход — 10-20%. Прочность обработанного материала в возрасте 90 сут. составляет 1-6 МПа.

Золы гидроудаления по зерновому составу представляют собой пески. Золошлаковые отходы гидроудаления содержат также и гравелистую фракцию. Зерновой состав золошлаков, как правило, 0-20 мм, реже 0-40 мм. Марки прочности шлака колеблются в пределах 200-600, марка морозостойкости составляет F 15 — F 50. Золы гидроудаления применяются, как правило, для строительства земляного полотна. Золошлаки гидроудаления могут быть использованы для устройства оснований дорожных одежд. Золошлаки и золы имеются во всех регионах страны. Годовой выход сухой золы — 10 млн т, золошлаков — 60 млн т.

Из гипсосодержащих отходов — фосфогипса, борогипса, фторангидрида — наиболее распространен фосфогипс, подразделяющийся на две группы: полугидрат и дигидрат. По зерновому составу это порошкообразный материал с максимальным размером зерна 1 мм. Фосфогипс-полугидрат обладает в течение примерно 3 сут. после выпуска вяжущими свойствами и применяется для строительства монолитных оснований.

Прочность такого материала при сжатии в возрасте 28 сут. составляет 2-6 МПа. Фосфогипс-дигидрат вяжущими свойствами не обладает и может применяться в отдельных случаях как добавка к цементу при строительстве укрепленных оснований. Фосфогипс-дигидрат, обработанный по специальной технологии, может быть использован для производства гипсовых вяжущих (до М 400).

Щебень из красного кирпича

Из бывшего в употреблении красного кирпича дроблением и сортировкой может быть получен щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций. Испытания щебня из красного кирпича, бывшего в употреблении, показывают, что щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 200, по истираемости в полочном барабане — И 4, марку по морозостойкости F 25, содержит до 20% пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен, пылевидных и глинистых частиц — до 3%, имеет марку по водостойкости В 2. Щебень по приведенным выше характеристикам соответствуют требования ГОСТ 8267 — 93. Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси могут быть использованы для строительства щебеночных оснований автомобильных дорог в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», а также для оснований площадок для стоянки автомобилей, площадок внутридворовых территорий, садово-парковых дорожек, для укрепления обочин.

Щебень из цементобетона

Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций из цементобетона, бывшего в употреблении, показывают, что щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 400, по истираемости — в полочном барабане И-3, марку по морозостойкости F-25, содержит до 15% пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен, пылевидных и глинистых частиц — до 3%, имеет марку по водостойкости В2. Щебень по указанным выше показателям и зерновому составу соответствует требованиям ГОСТ 8267-93. Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси из цементобетона, бывшего в употреблении, могут быть использованы для строительства щебеночных оснований автомобильных дорог в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

Щебень и песок из старого асфальтобетона

В последние годы значительно увеличился объем сфрезерованного старого асфальтобетонного покрытия. Возникла проблема его утилизации. Результаты испытаний показали, что зерновой состав сфрезерованного старого асфальтобетонного покрытия представлен смесью 0-20 или 0-40 мм. После экстрагирования установлено, что минеральная смесь включает минеральный порошок, песок (отсевы дробления) и щебень.

Щебень, как правило, изверженных горных пород имеет марку прочности 800, 1200, марку морозостойкости F 50 — F 100. С целью оптимизации зернового состава асфальтобетонного гранулята были испытаны составные смеси, оптимальные для щебеночных оснований по ГОСТ 25607-94, из известняка марки прочности 600 и морозостойкости F 25 и асфальтобетонного гранулята. Критерием оценки пригодности смеси для устройства щебеночных оснований служит несущая способность, определяемая модулем упругости, который должен соответствовать требованиям ВСН 46-83 для щебеночных оснований, устраиваемых методом смещения исходных материалов в определенных пропорциях.

Результаты определения характеристик различных смесей (оптимальная влажность, максимальная плотность, модуль упругости) показали, что замена 20-30% природного щебня асфальтовым гранулятом является эффективной и целесообразной — несущая способность щебеночных оснований из таких смесей и плотность несколько увеличивается. На основе полученных результатов разработаны рекомендации по устройству щебеночных оснований с использованием 20-30% старого снятого асфальтобетона (асфальтового гранулята).

Стеклокристаллический щебень из стеклобоя

На обширной территории России в ряде районов отсутствуют прочные горные породы, из которых можно получить щебень с устойчивой во времени шероховатостью для устройства верхних слоев дорожных одежд.

В последнее время для этих целей разработаны искусственные каменные материалы. Союздорнии совместно с ГИСом разработан стеклокристаллический щебень, получаемый путем спекания при температуре 600°-900°С (нагрев — 1 ч, выдержка — 0,5 ч, охлаждение — 1 ч) измельченного до удельной поверхности 2500-3000 см2/г стеклобоя и кварцевого песка. Ориентировочное соотношение материалов 50:50. Они характеризуются высокой прочностью (М 1000 — М 1200) и морозостойкостью (до F 300). Стеклокристаллический щебень можно использовать для приготовления асфальто- и цементобетона, а также для поверхностных обработок.

Песок из бытовых отходов

Испытанные пробы бытовых отходов, полученных на мусоросжигающих заводах, по зерновому составу представляют собой фракцию 20-0 мм. Песчаную часть (5-0) мм согласно ГОСТ 8236-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» можно отнести к отсевам дробления. По модулю крупности Мкр = 3,2 и полному остатку на сите 0,63 мм, равному 70%, бытовые отходы относятся к группе песков (отсевов) повышенной крупности. По содержанию зерен выше 5 мм и менее 0,16 мм бытовые отходы относятся ко II классу. Содержание пылевидных и глинистых частиц составляет 3,8%.

Щебеночная часть бытовых отходов 20-5 мм имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 300 — М 400 по ГОСТ 8267-93 при оценке их условно как осадочных горных пород. Потери массы после испытания на дробимость в цилиндре составляет 24-30%.

Следует отметить, что необходимо разработать специальные технические условия. Насыпная плотность бытовых отходов равна 1260-1300 кг/м2. Испытанные материалы могут быть использованы для устройства дополнительных слоев оснований дорожных одежд и как компонент смеси при устройстве щебеночных оснований и оснований из щебеночно-песчаных смесей, обработанных цементом.

Просмотров статьи: 14561 с 23.11.2008

Источник

Утилизация строительного мусора при дорожном строительстве

Утилизация строительного мусора — это насущная и популярная проблема в мегаполисах. До начала работ требуется продумать, какой из способов будет использован. Если продумать заранее, в каком месте сложить отходы и как осуществить транспортировку, ремонтные работы не затянутся.

Отличия от ТБО

В отличие от строительных отходов, бытовыми отходами считается все, что осталось после людей и не принесет пользы. Сюда относятся:

• Упаковки, картон.
• Отходы пищевого производства.
• Вся строительная продукция из пластмассы.
• Элементы из стекла/металла.
• Текстиль.
• Кости.
• Предметы из дерева.
• Кожа, резина.

Строительными отходами названы те материалы, которые остались после ремонта. К ним относятся части бетонных конструкций, жестяная тара из–под краски, пыль от цемента, обои, металлическая арматура, гидроизоляционная пленка, утеплитель.

Классификация

Есть 3 группы классификации отходов, которые различаются по типу сырья:

1. Крупногабаритный, который появляется при первичных работах (кирпич, арматура, бетонный блок).
2. Среднегабаритные отходы, они появляются после использования строительных материалов (пленки от упаковки, обрезки, смола, панели из пластика).
3. Мелкогабаритный мусор, возникает при отделке помещения (штукатурка, строительная пыль, кусочки обоев).

Отходы строительных материалов по опасности относят к 5 классу, поэтому они не будут приносить большого вреда, а восстановительный период равен 3 годам. Но учтите, что во время строительства нельзя исключать выделения от солей, газовых смесей, тяжелых металлов, кислотно-щелочных остатков.

По агрегатному состоянию бывает:

• твердый мусор — имеет малую инерцию, безопасный для экологии;
• жидкий мусор — имеет высокий уровень взрывоопасности, негативно воздействует на экологическую систему;
• газообразный мусор — самый опасный, имеет высокий уровень пожарной опасности.

Последняя классификация по степени горючести делит отходы на виды:

А — парообразные и газообразные вещества, воспламеняются при температуре в +20…+25 градусов;

Б — ацетоновые и ЛКМ пары;

В — твердые легковоспламеняющиеся остатки (опилки, алюминий, пыль);

Г — масляные жидкости, все виды бензина, защитные покрытия;

Д — каменные материалы.

По этой причине строительный мусор запрещено оставлять рядом с открытым огнем или электропроводкой. Утилизация строительного мусора сохранит чистоту и не нанести вред окружающей среде.

Нормативы

Есть 4 главных правила, которые касаются утилизации:

1. Строительный мусор обязательно упаковывают в специальные мешки, чтобы он не распространялся по близлежащей территории.
2. Нельзя использовать для утилизации строительного мусора контейнера, мусоропровод.
3. Мусор после ремонта вредный для окружающей среды, поэтому нельзя производить вывоз на общую мусоросборку.
4. Отходы можно выкинуть в специальные контейнеры для утилизации или отдать на переработку.

Обязательно придерживайтесь этих правил.

Переработка строительного мусора

Еще 10 лет назад отходы со стройплощадок вывозили на грузовиках и оставляли на площадках для ТБО. Экскаваторы ровняли мусор и площадка превращалась в фундамент для новых отходов. Но такая утилизация не давала возможности использовать для переработки пригодного сырья:

• металлический лом в виде перил, профилей для перегородки и арматуры;
• стекло;
• все природные каменные материалы.

Этот метод разборки и утилизации использовали бы и сейчас, но вывозить отходы в таких количествах невозможно из-за ограничения количества площадок. Сейчас активно работают специальные предприятия и комбинаты, которые выполняют сбор, перевозку, сортировку, очищение и подготовку б/у материала к переработке.

Это выгодно в экономическом плане. Рециклинг помогает не тратиться на выгрузку и грузоперевозку, так как каменные материалы не нуждаются в этом. После сноса одного здания на его месте строят другое. Переработка отходов позволяет получать щебень. Помимо экономии на логистике не требуется оплачивать размещение мусора на свалке, так как переработка происходит на месте образования.

Повторное использование

Вторичное использование строительных отходов позволяет использовать материалы, которые уже неполноценны, но имеют цену на 30–70% ниже. К ним относят:

• бывший в использовании и снятый с дорог асфальт;
• стекло любого цвета и вида;
• цельный или битый кирпич;
• железобетон;
• изделия из пластика.

Использованные материалы применяют при строительстве новых зданий. Переработка вторичного сырья и повторное использование — это в разы дешевле, чем покупать новые материалы.

Утилизация отходов при строительстве дорог

По приказу Роспотребнадзора №225 используют недорогую и полезную процедуру по созданию грунта. Из полученных при дорожном строительстве отходов делают грунтовую смесь — смешивают растительный почвенный грунт с песком и улучшают его физико-химические свойства посредством нейтрализации известью, удобрениями минерального происхождения и компостирования. Полученный компост используют для лесного, дорожного и муниципального хозяйства, но для этого потребуется разрешение Роспотребнадзора.

Строительные компании и обычные люди должны знать, как обращаться с каждой категорией отходов. От утилизации зависит будущее, поэтому требуется сокращение и вторичное использование.

Источник