Экология бетона и использование вторичных ресурсов (стр. 4 из 5)

Рис.1. Гидравлический молот НМ 900

Рис.2. Гидравлический молот ТЕХ 200 Н

Стоит обратить внимание, что для разрезки бетонных полос в фирмах "Кристенсен", США, "Макс Рот", ФРГ, использовались машины для распиливания бетона. На рис. 3 показана одна из таких машин. Однако в целом они не нашли комплексного применения для полной утилизации бетона и железобетона.

Рис. 3 Машина СК ЗОЕ с электроприводом для резания бетона и железобетона фирмы "Кристенсен" (США)

Давление сжатого воздуха Мпа - 0,7

Частота вращения двигателя, о6\с - 27

Максимальный диаметр алмазного круга, мм - 900

Максимальная глубина резания, мм - 380

Диаметр рабочего вала, мм - 35

Габариты, мм:

Длина - 530

Ширина - 450

Высота - 700

Масса, кг - 42

Длина направляющих, мм - 1200 и 600

Расход охлаждающей жидкости, л - 1500

При разработке отечественного оборудования для дробления бетона был выбран способ давления с помощью рычажного пресса. Преимущества такой схемы по величине давления разрушения представлены на рис. 4. Величина давления по сравнению с ударной нагрузкой примерно в 2 раза меньше.

Рис. 4. Зависимость между напряжением s и деформацией е при различных скоростях нагружения: I, II, III, IV - возрастающие значения скоростей деформирования.

А как следует из схемы разрушения, показанной на рис. 5, происходит довольно равномерное отделение бетона от арматуры вследствие медленного (ползучего) разрушения контактной зоны между арматурой и бетоном [5].

Рис.5. Схема загружения бетонных и железобетонных изделий при разрушении: а, в - схемы положения нагрузок; б, г - схемы разрушения бетона и железобетона.

По такому принципу были запроектированы установки по первичному дроблению бетона, как для плоских изделий, так и для колонн и ригелей. В таблице 3 представлены основные технические характеристики установок для дробления некондиционных или отслуживших свой срок разрушенных железобетонных изделий.

Таблица 3

Техническая характеристика установок первичного дробления некондиционного бетона

Показатель	С передвижным гидравлическим составом		Со стационарным гидравлическим прессом
	УПН 24-3,5-0,6	УПН 12-3,5-0,6	УПН 10-2-0,6	УПН 7(12)-3-0,6
Производительность, м3/ч, при переработке:
Бетонных отходов	10	10	8	8
Фракция дробленого материала, мм	0-250	0-250	0-250	0-250
Установленная мощность, кВт, при разрушающем усилии пресса 2000 кН	87,5	87	79,5	79,5
Габариты установки, м
Длина	32,4	24,5	25.3	20,7
Высота	6,2	6,2	4,1	4,1
Масса установки, т	141,5	100	71,5
В т.ч. масса обслуживающих площадок и металлоконструкций	25	20	15	12

На рис. 6 представлена одна из отечественных установок на комбинате КЖБК-2 (бывшего московского главка "Главмоспромстройматериалов").

Рис. 6. Установка первичного дробления УПН 12-3,5-1,5 на заводе ЖБИ-7 Главмоспромстройматериалов.

Технологическая линия по производству фракционированного вторичного заполнителя может быть мобильной и быть гибко вписана в любом межцелевом промежутке завода железобетонных изделий (рис.7).

Исследования последних лет, выполненные в НИИЖБе, МХТИ им. Д. И. Менделеева и МолдНИИстройпроекте, показали, что производство щебня из бетонолома - не самый эффективный способ использования вторичного бетона. Возможна плановая регенерация растворной части или в целом керамзитобетонов, суть которой - в тепловом ограниченном воздействии и создании CAO SiO2 на основе раздробленных фракций бетонолома диаметром 50-70 мм.

В качестве объектов исследования были выбраны следующие материалы:

бетонолом из керамзитобетона классов В5; В10; В30;

бетонолом из карамзитобетона класса В22,5.

Оптимизация режимов обжига бетонолома класса В5 и удельной поверхности вяжущего на его основе осуществлялась при температурах 500, 650, 800°С с интервалами по времени от 30 до 90 минут. Результаты оптимизации температуры обжига бетонолома и удельной поверхности вяжущего на его основе приведены в табл.4. В таблице 4 представлены основные результаты для температур обжига 500, 650 и 800°С.

Таблица 4

Пределы прочности растворов при сжатии и изгибе на вяжущих, полученных из бетонолома класса В5 при различных режимах обжига и удельной поверхности вяжущего

Температура обжига в градусах Цельсия	Время обжига, мин.	Удельная поверхность, S, см2/г	Кол-во Воды мл	Расплыв конуса, мм	Прочность растворa R, МПа
					изгибе	сжатии
500	60	3922	235	110	1,34	3,79
500	60	6066	232	110	2,04	5,94
500	60	8009	226	109	2,39	7,42
650	90	4100	235	107	1,84	6,4
650	90	6000	232	109	2,09	8,34
650	90	8035	218	109	2,41	10,03
650	60	4080	230	108	2,09	5,72
650	60	6010	236	107	2,32	8,2
650	60	8144	226	108	2,46	11,3
650	30	4000	233	109	1,96	7.31
650	30	6100	233	109	2,05	7,43
650	30	8020	229	109	2,3	9,22
800	60	4080	225	108	2,25	6,54
800	60	8000	220	109	3,73	9,4
800	60	6080	223	109	2,65	8,28

Анализ результатов эксперимента показывает, что при постоянных параметрах температуры и продолжительности обжига на рост активности регенерированного вяжущего существенное влияние оказывает увеличение удельной поверхности. Так, с изменением удельной поверхности в пределах 4000-8000 см2/г активность регенерированного вяжущего возросла в пределах 1,5-1,8 раза.