Разработка технологии утилизации промышленных отходов в водостойкие композиционные материалы строительного назначения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальной экологической и технико-экономической проблемой в ряде регионов России и за рубежом является утилизация промышленных отходов. Промышленные отходы образуются в количестве 2,6 млрд. т в год. Более 90% от этого объема составляют отходы добычи и обогащения полезных ископаемых. Негативное воздействие промышленности выражается в воздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом отходов от процессов добычи и переработки природных ресурсов. Отходы производства и потребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов. Например, в СССР в год цветная металлургия потребляла около 2 млрд. т. горных пород, а товарная продукция составляла 1%. В Российской Федерации, так или иначе, переходят в отходы 90 – 95 % или до 120 млрд. т. материалов. Из них более миллиарда – токсичные, являющиеся важными источник
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Характеристика промышленных отходов 9
1.2 Золошлаковые отходы ТЭЦ 10
1.3 Сера – отход нефтегазового промышленного комплекса 17
1.4 Использование отходов в технологии строительных материалов 25
ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ 34
2 ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36
2.1 Материалы и характеристики 36
2.2 Методика приготовления образцов 38
2.3 Методики исследования свойств полученных материалов 38
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 41
3.1 Исследование физико-механических и водостойких свойств композиций «цемент-песок-ЗШО» 41
3.2 Исследование физико-механических и водостойких свойств композиций «цемент-песок-ЗШО», пропитанных в серном расплаве 44
3.3 Исследование теплопроводности полученных композиций 47
4 ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ И СЕРНЫХ ОТХОДОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА В ВОДОСТОЙКИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 50
5 МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ 52
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 55
7 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА 67
8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Андреева С.Г. Гигиеническая оценка золошлаковых отходов, образующихся при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна. Автореферат дисс. Кемерово: Изд-во ГОУ ВПО КемГМА, 2006. 21 с
2. Ватин Н.И., Петросов Д.В., Калачева А.И., Лахтинен П. Применение зол и золошлаковых отходов в строительстве. Инженерно-строительный журнал, №4,2011 стр.16
3. Путилин Е.И., Цветков В.С. Обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС/Союздорнии. М., 2003. 60с.
4. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Стрительные материалы из отходов промышленности: учебно-справочное пособие. Ростов-на-Дону: феникс, 2007. 363с.
5. Энтин З.Б., Стржалковская Н. Еще раз о золах-уносе ТЭС//Цемент и его применение. 2009. с.106-111.
6. ГОСТ 25592-91. Государственный стандарт. Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов.
7. Саломатов В.В. Природоохранные технологии на тепловых и атомных электростанциях: монография / В.В. Саломатов. – Новосибирск: изд-во НГТУ, – 2006. – 853 с.
8. Целыковский Ю.К. Экологические и экономические аспекты утилизации золошлаков ТЭС
9. Использование ВМР в промышленности строительных материалов и его влияние на экономическую эффективность производства
10. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
11. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
12. ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия
13. ГОСТ 25094-94 Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний
14. Ф.Л. Капустин, В.М. Уфимцев. Российские стандарты по использованию золошлаков теплоэнергетики в производстве строительных материалов. Материалы II научно-практического семинара «Золошлаки ТЭС: удаление, транспорт, переработка, складирование», Москва, 23–24 апреля 2009 г. ― М.: Издательский дом МЭИ, 2009. С. 57 – 64.
15. РД 34.9.603−88. Методические указания по организации контроля состава и свойств золы и шлаков, отпускаемых потребителям тепловыми электростанциями. Введ. 01.01.1989. М.: ВТИ, 1988
16. ОСТ 34−70−542−2001. Зола-унос тепловых электростанций. Нормативные характеристики. Введ. 01.07.2001. М.: АООТ «ВТИ», 2001.
17. ВСН 185−75. Технические указа
Рассмотрены [23] особенности процессов твердения бетонов с добавкой золы-уноса взамен части цемента. Показано, что введение золы-уноса в бетон позволяет экономить цемент, снижает опасность возникновения и развития внутренней коррозии бетона при использовании цементов с повышенным содержанием щелочных оксидов и применение реакционноспособных заполнителей.
Как автогенная, так и обычная усадка могут вызывать трещинообразование в бетоне в отдаленные сроки (после28 суток) [24]. Присутствие в бетоне медленно гидратирующейся золы-уноса способно модифицировать микроструктуру, залечивать трещины и продлевать срок эксплуатации. В работе изучено влияние золы-унос на прочность бетона при сжатии, пористость и проницаемость по хлоридам, а также влияние и степень гидратации цемента и состав новообразований. Установлено самозалечивание усадочных трещин в системе цемент-зола-унос пропорциональное содержанию золы.
И