Строительные материалы

Стройматериалы из отходов

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

На предприятиях химической и других отраслей промышленности образуется значительное число отходов в виде растворов и шламов. Многие из них могут быть использованы в производстве различных строительных материалов.

Многотоннажный отход производства соды по аммиачному способу (так называемая дистиллерная жидкость) имеет начальную плотность 1,12—1,13 г/см3, после упаривания позволяет получать продукт, содержащий более 30% СаС12. После смешивания его с нитратными щелоками производства азотной кислоты получают нитрит-нитрат хлорида кальция (ННХК). Имеется многолетний положительный опыт применения ННХК как комплексной добавки в производстве бетонных и железобетонных изделий, которая, позволяя существенно ускорить твердение бетона, вместе с тем защищает стальную арматуру от коррозии. Добавка ННХК является также эффективной противоморозной добавкой. Испытания показали, что добавка ННХК может существенно ускорять твердение асбестоцементных изделий при нанесении растворов с концентрацией 27—40% на асбестоцемен-тный слой в количестве 2% массы цемента. В этом случае «разбороч-ная» прочность асбестоцементных листов возрастает в 1,8—3,5 раза, а стандартные показатели продукции достигаются уже через 3—5 сут твердения. При этом можно сократить время пребывания листов в конвейере предварительного твердения до 2,5—3 ч.

После отделения дистиллерной жидкости твердые отходы содового производства могут быть использованы для получения известьсо-держащего вяжущего и материалов на его основе.

Технология получения известьсодержащего (известково-белитового) вяжущего основана на термообработке твердого отхода содового производства при температуре 900—1000 °С, сушке кварцевого песка и последующего их совместного измельчения до удельной поверхности 4000—5000 см2/г в определенном соотношении с добавлением полуводного гипса, замедляющего гидратацию вяжущего, интенсифи-катора помола и воды для частичной гидратации окиси кальция. Полученный в процессе помола продукт пневмотранспортом подается в силос.

Имеется опыт Стерлитамакского завода строительных материалов в производстве и применении такого вяжущего, силикатного кирпича и ячеистых бетонов.

Отработанные сернокислые травильные растворы после нейтрализации известью состоят из 60—70% гипса и 30—40% железистых отходов. Они могут быть использованы в качестве химического активатора шлаковых бетонов. Использование отработанных травильных растворов позволило получить шлакокерамзитобетон класса 7,5 при понижении расхода цемента на 20%, плотности — до 16%, коэффициента теплопроводности — до 12%. Кроме того, введение добавки позволило снизить величину температуры изотермического прогрева с 90 до 60 °С без увеличения общей продолжительности тецловлажно-стной обработки.

В виде водной пульпы образуются отходы хлорного производства. Эта пульпа содержит (%): гипохлорит кальция — 7—15, гидроксид кальция — 3—5, карбонат кальция — 2—3, Fe203 + А1203 — 1—3, Si02 — 1—2, MgO — 2—3. Эксперименты показали, что добавка пульпы с содержанием 4—8% «активного хлора» ускоряет набор прочности бетона особенно в начальные сроки твердения при постоянном В/ Ц. Отходы хлорного производства, содержащие гипохлорит кальция, могут служить активным затворителем сталеплавильных шлаков. Прочность бетонов на малоактивных конвертерных шлаках для оснований дорожных одежд при затворении пульпой, содержащей гипохлорит кальция, возросла в несколько раз по сравнению с прочностью бетонов, затворенных водой. Существенно возрастает также прочность поверхностного слоя бетона при пропитке его поверхности пульпой, а также устойчивость его к воздействию противогололедных солей. В результате взаимодействия гипохлорита кальция с цементным камнем образуются малорастворимые комплексные соли, заполняющие поверхностные поры и микротрещины.

Хлорсодержащие отходы представляют также интерес для производства цементного клинкера как минерализующая добавка и для низкотемпературной технологии алитового цемента.

В виде пульп и шламов выбрасываются отходы предприятий по производству калийных удобрений, нитроаммофоски, технической тиомочевины, капролактама, синтетических моющих средств, лакокрасочных материалов, фармацевтических препаратов и др. Область их возможного применения устанавливается по содержанию и составу твердой фазы с учетом влажности, токсичности и других факторов.

Например, отходы производства химических предприятий, содержащие барит, могут использоваться для интенсификации обжига портландцементного клинкера и выпуска высокосульфатостойкого барийсодержащего портландцемента. Отходы производства технической тиомочевины — так называемый «черный шлам», содержащие Са(ОН)2— 40—50%, тиомочевину — 0,5—1%, представляют интерес для производства цементно-известковых растворов и автоклавных бетонов.

Отходы призводства синтетических моющих средств включают различные поверхностно-активные вещества, а также такие электролиты, как сульфат натрия, триполифосфат натрия, силикат натрия и др. Они могут успешно использоваться как добавки — полуфункциональные модификаторы в производстве вяжущих растворов, бетонов, керамических и других материалов.

В технологических циклах машиностроительных, металлообрабатывающих и других предприятий широко применяют гальванические покрытия, наносимые на поверхность металлических изделий. Гальванические покрытия применяются для повышения коррозионной стойкости, износоустойчивости и улучшения декоративного вида изделий. При этом неизбежно образуются токсичные сточные воды, которые нельзя сбрасывать без очистки в водоемы и канализацию, а очистка их обычными механическими и биохимическими методами, как правило, не дает положительных результатов.

В ряде случаев оказывается возможным «захоронение» отходов гальванических производств в строительных материалах, при этом достигается как экологический, так и технико-экономический эффект.

Например, хромосодержащие осадки после сушки до гигроскопической влажности, а при значительном содержании органических составляющих прокаленные до озоления, могут использоваться в качестве красителя при производстве декоративного стекла.

Проведены исследования, показавшие возможность использования добавок гальванических осадков в асфальтовых смесях. В некоторых странах прокаленные гальванические шламы используют для получения строительных блоков с применением портландцемента и других вяжущих материалов.

Показана возможность использования гальванических отходов в производстве керамических материалов. При этом уменьшается их чувствительность к сушке, улучшается окраска.