Строительный рециклинг

Одним из важнейших резервов экономии материальных и энергетических ресурсов в области строительства является использование отходов предприятий по производству сборного железобетона и демонтируемых строительных объектов в виде бетонного лома. Во многих случаях непригодные бетонные и железобетонные изделия длительное время хранятся на складах заводов-изготовителей, вывозятся на свалки, закапываются в землю, что загрязняет окружающую среду и лишает промышленность значительного объема дорогостоящего материала.

Ежегодно в нашей стране образуется около 6 млн. тонн отходов бетона и железобетона, а в ближайшее время прирост объема бетонного лома при разборке зданий и накоплении некондиционных конструкций достигнет 15 - 17 млн. тонн в год.

В нашем мире скопилось такое количество вторичного сырья, утилизация которого позволила бы получить более 1,5 млн. тонн металла и 40 млн. тонн бетонного лома.

Анализ накопленного опыта переработки строительных отходов и вторичного использования бетона в строительстве показывает, что за счет внедрения рациональных схем переработки, использования новых поколений оборудования и улучшения качества вторичного щебня может быть обеспечена его конкурентоспособность с природными заполнителями.

В России, на сегодняшний день, для переработки строительных отходов в основном используются обычные щековые дробилки импортного производства: PARKER (ООО «ФПК Сатори»), EXTEC (ЗАО «Ольвекс», ООО «Терминатор»), O&K (ЗАО «СУ-155»), HARTL (ЗАО «Рецикл материалов Инт»).

Разработанный ОАО «НПК «Механобр-техника» типоразмерный ряд виброщековых дробилок (ВЩД*) имеет принципиальные отличия от известных щековых дробилок:

• более простой самосинхронизирующийся привод, не требующий согласующих кинематических передач;
• ударно-вибрационное воздействие щек, при котором для разрушения материала требуются меньшие усилия, чем в обычных щековых дробилках;
• высокая частота ударов щек, обеспечивающая повышенную степень дробления (до 10 и выше);
• возможность работы, как при дозированном питании, так и под завалом с целиком заполненной камерой дробления;
• автоматический пропуск недробимых тел, размеры которых превышают размер разгрузочной щели, а также возможность использования резонанса для деблокировки рабочей камеры прочным материалом (при этом исключается поломка машины);
• динамическая уравновешенность и мягкая виброизоляция, что исключает передачу динамических нагрузок и необходимость сооружения массивного фундамента.

Технические характеристики типоразмерного ряда виброщековых дробилок представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Технические характеристики виброщековых дробилок

Для получения большего выхода фракций 10-20 мм и 5-10 мм, а также для снижения количества остатков растворной части на щебне, на второй стадии дробления разработанных комплексов установлена конусная инерционная дробилка (КИД), разработанная также институтом Механобр.

Одной из важнейших особенностей виброщековых дробилок является способность пропускать под действием вибраций через рабочую камеру предметы значительной длины и отделять стальную арматуру от бетона. Эта особенность позволяет использовать такие дробилки для переработки отходов железобетона.

Так в Японии на фирме «Sankyo Frontier Co. Ltd» для переработки железобетона (рис. 3.), применяются два типоразмера дробилок ВЩД-440×800 и ВЩД-440×1200. Для Японии, подверженной землетрясениям, переработка строительных отходов, включая железобетон, является особенно важной.

В России виброщековая дробилка ВЩД-440×1200 применялась для дробления железобетонных отходов, полученных при сносе некоторых производственных помещений Кировского завода.

На основании хороших показателей, полученных при ее работе на Кировском заводе, а также учитывая опыт использования таких дробилок в Японии, ОАО «НПК «Механобр-техника», в рамках инновационного проекта государственного значения, разработало технологический процесс и комплексы оборудования для переработки строительных отходов, содержащих железобетонные конструкции и получения строительного щебня вторичного происхождения. Такие комплексы можно достаточно быстро установить на любом предприятии, в результате деятельности которого образуется определённое количество соответствующих отходов.

Для получения большего выхода фракций 10-20 мм и 5-10 мм, а также для снижения количества остатков растворной части на щебне, на второй стадии дробления разработанных комплексов установлена конусная инерционная дробилка (КИД), разработанная также институтом Механобр. Сущность процесса дробления в таком аппарате заключается в принудительном саморазрушении материала внутри собственного слоя под воздействием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала по величине предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Такой принцип разрушения позволяет значительно повысить степень оттирки цементного камня с поверхности щебня. Технические характеристики типоразмерного ряда конусных инерционных дробилок показаны в таблице 2.

Таблица 2.

Технические характеристики конусных инерционных дробилок

Состав основного оборудования и технические характеристики разработанных комплексов приведены в таблицах 3. и 4. соответственно.

Таблица 3.

Состав основного оборудования комплексов по переработке строительных отходов

Таблица 4.

Основные технико-технологические характеристики комплексов

В качестве исходного сырья предусмотрено использование строительных отходов.

Предварительное разрушение некондиционных бетонных и железобетонных изделий допускается производить любым рекомендуемым в строительной практике методом - механическим, гидродинамическим, взрывным, электроимпульсным и другими способами, обеспечивающими извлечение и отделение арматурного каркаса от бетона со степенью очистки не менее 90%.

Продукты переработки бетонных и железобетонных изделий представляют собой крупные, средние и мелкую фракции дробленого бетона, которые являются строительным щебнем вторичного происхождения, а также арматурную сталь.

Крупные и средние фракции дробленого бетона, размером частиц -70 +40, -40 +20, -20 +5 мм, состоят из зерен природного щебня или гравия, поверхность которых в большей или меньшей степени покрыта остатками растворной части.

Мелкая фракция дробленого бетона размером частиц менее 5 мм состоит из измельченных частиц цементного камня и зерен природного песка, покрытых цементным камнем.

Арматурная сталь после переработки железобетонных изделий представлена стержневой арматурой, сетками, пространственными каркасами, закладными деталями, деформированными в той или иной степени.

---

В.А.АРСЕНТЬЕВ, д-р техн. наук, директор по исследованиям и развитию, В.З.МАРМАНДЯН, гл. специалист, Д.Д.ДОБРОМЫСЛОВ, зам. директора по маркетингу ОАО «НПК «Механобр-техника» (Санкт-Петербург) Журнал "Строительные материалы", №8, 2006 г.




Статьи охраняются законом РФ N 5351-1.