Бетоны неавтоклавного твердения из отходов дробления железобетонных конструкций сносимых зданий

  На сегодня актуальной проблемой строительной индустрии продолжает оставаться обеспечение предприятий дешевым и доброкачественным сырьем. В этом аспекте большой интерес представляет использование отходов дробления железобетонных конструкций при сносе старых непригодных к эксплуатации зданий.
   Для многих крупных городов России это достаточно сложная задача. К примеру, только в Москве к 2010 году планируется снос около двух тысяч построенных в 50–60-е годы пятиэтажек. Всего в Москве 11500 пятиэтажных панельных домов, а в Российской Федерации – более 31000. Часть этих домов массовых серий, отслуживших расчетный срок эксплуатации, можно реконструировать, остальная же часть будет снесена [1]. При сносе одного панельного пятиэтажного дома с четырьмя подъездами получится почти четыре тысячи тонн железобетонного лома.
   В настоящее время уже действуют технологические линии по переработке железобетонных конструкций для их вторичного использования. Около 70% этих продуктов составляет щебень с размером зерен от 5 до 60 мм. Он успешно раскупается и применяется в качестве крупного заполнителя бетона и подсыпки для дорог. Оставшиеся 30% продуктов дробления, представляющие собой фракции размером от 0 до 5 мм, не находят пока широкого применения. Именно этот продукт переработки располагается, как правило, около дробильно-сортировочного завода в виде штабелей и, простаивая на его территории, не только усложняют работу завода, но и сильно повышает запыленность воздуха. В этих штабелях содержится примерно 15% пылевидной фракции размером менее 0,125 мм, что составляет 5% от общего выхода перерабатываемого материала [2].
   Вопросы вторичного использования затвердевшего цемента или бетона привлекали внимание ученых достаточно давно [3]. Наиболее простым и дешевым способом можно считать применение бетонного боя (щебня) в виде заполнителя бетона или как материала для подсыпки дорожного полотна. Однако изучение этой проблемы с учетом новой ситуации, когда объемы бетонного лома достигают сотен тысяч тонн, показало, что не стоит ограничиваться утилизацией только крупных фракций, надо использовать и “мелочь” и на этой основе разрабатывать как теоретические, так и практические вопросы утилизации пылевидных фракций отходов дробления железобетонных конструкций [4].
   Одним из наиболее перспективных путей утилизации материала этой фракции является использование его в качестве мелкого компонента при производстве бетонов не только плотной, но и ячеистой структуры неавтоклавного твердения.
   В настоящее время в МГСУ на кафедре технологии вяжущих веществ и бетонов активно исследуются возможности использования мелких фракций дробления железобетонного лома в качестве компонента при производстве бетонов ячеистой и плотной структуры неавтоклавного твердения с учетом особенностей минерального и гранулометрического составов пылевидных фракций.
   Очень важно получить из неавтоклавного ячеистого бетона изделия, обладающие не только заданной прочностью, но и отпускной влажностью. Классический же пример термовлажностной обработки (ТВО) – подъем температуры, выдержка и остывание в среде пара – для ячеистого бетона не приемлем. Поэтому был разработан двустадийный способ термообработки ячеистого бетона в среде горячего воздуха, исключающий пропаривание. Благодаря оптимальному соотношению продолжительности и температуры тепловой обработки, появилась возможность регулировать остаточную влажность, а также упростить и существенно удешевить технологию ячеистого бетона в заводских условиях, отказавшись от использования паросилового хозяйства без потери качества выходящей продукции.
   Наиболее рациональным следует считать изотермический прогрев ячеистого бетона горячим воздухом (первый период ТВО) при температурах 85…90 °С в течение 8…10 часов, так как увеличение продолжительности твердения при этих температурах не обеспечивает значительного прироста прочности, а при меньшем времени выдерживания бетона сопровождается появлением дефектов во втором периоде тепловой обработки [5].
   В ячеистый бетон (пенобетон) вводили мелкие фракции дробления размером менее 1,25 мм. Эта фракция составляет около 75% от общей массы продуктов дробления с размером частиц от 0 до 5 мм.
   Оставшиеся примерно 25% зерен размером от 1,25 до 5 мм целесообразно домалывать.
   Следует иметь в виду, что в так называемой “мелочи” (фракции размером от 0 до 5 мм) находится не только гидратированный, но и негидратированный цемент, содержание которого может достигать 50% по массе. Как правило, именно такое количество цемента не участвует в процессе гидратации. Дополнительный помол позволяет “пробудить” этот цемент и вовлечь его в процесс твердения. Это открывает возможность экономии дорогостоящего и энергоемкого портландцемента при производстве изделий из плотного и ячеистого бетона и позволяет снизить их себестоимость.
   Использование отходов дробления железобетонного лома интересно не только в практическом, но и теоретическом плане. Открывается возможность 100%-ного использования продуктов дробления железобетонных конструкций с эффективным использованием пылевидных фракций, которые в настоящее время являются “балластом”, загрязняющим атмосферу.
  
   Библиографический список
   1. Перечень научно-технологических приоритетов в строительстве. Критические технологии в строительстве. // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 1999. № 3 – 4. С. 12.
   2. Краснов М.В., Чистов Ю.Д. Пенобетон неавтоклавного твердения – эффективный строительный материал // Сб. матер. акад. чт. “Развитие теории и технологий в области силикатных и гипсовых материалов” и третьей традиционной научно-практической конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов “Строительство – формирование среды жизнедеятельности”. Часть 2. М., 2000.
   3. Волженский А.В., Попов Л.Н. Смешанные портландцменты повторного помола и бетоны на их основе. М., 1961.
   4. Волженский А.В., Чистов Ю.Д. О перспективах дальнейшего развития производства экономичных бетонов. // Бетон и железобетон. 1991. № 2.
   5. Чистов Ю.Д. Неавтоклавные бетоны плотной и ячеистой структуры на основе мелких песков: Дисс. д-ра техн. наук. М., 1990.