Отходы бетона

Ежегодно в России образуется порядка 16 млн т бетонного лома. Он попадает в категорию ОССиГ и утилизируется на полигонах. Куски инженерных конструкций обычно имеют большие габариты. На свалках они занимают много места, быстро истощая вместимость полигона.

Рециклинг остатков после сноса строительных конструкций и промотходов с заводов ЖБИ позволяет получить вторичный ресурс в виде щебня или переработанного бетона. Использование вторсырья значительно удешевляет ресурсную стоимость строительства.

Что относится к бетонным отходам

Отходы бетонных изделий образуются как на производстве, так и при эксплуатации железобетонных конструкций. В основном, это крупноформатные куски искусственного камня, утратившие потребительскую ценность.

Стройотходы

К категории ОССиГ относятся бетонный лом и бой, которые вывозят со стройплощадок после демонтажа несущих элементов, дорожных покрытий, сноса зданий и сооружений. Это могут быть:

• стены и перекрытия жилых зданий,
• лестничные марши,
• несущие столбы и балки,
• фундаментные блоки, остатки плитных фундаментов,
• фонарные столбы,
• мостовые сваи и пролеты,
• кольца смотровых и питьевых колодцев,
• дорожные плиты и покрытия и т.д.

По справочнику ФККО они попадают в блок 8 «Отходы строительства и ремонта» и образуются при подготовке участка к застройке, при проведении отделочных работ, в результате ремонта, демонтажа, сноса зданий и сооружений. Отходы бетона могут быть представлены в кусковой форме, как остаток сыпучих стройматериалов или в смеси с другими материалами. Раствор может застыть на деревянной опалубке или текстиле.

В отдельный блок с кодом 7 выделены ОСС зданий и сооружений объектов по производству и уничтожению химического оружия. Строительные конструкции при этом загрязняются мышьяком и люизитом.

На заметку! По ФККО бетон и его отходы относят к IV или V классам опасности. В зависимости от вида он либо не представляет экологической опасности вообще, либо опасен в малой степени, и его влияние на окружающую среду незначительно.

Промотходы

Производственный мусор образуется на заводах ЖБИ при изготовлении изделий. Он включает в себя:

1. некондиционные продукты с браком в виде сколов, трещин, ракушек;
2. растворы, не соответствующие требованиям нормативов;
3. промотходы: пыль, осадок, загрязненная тара.

Справочник ФККО относит их в блок 3 «Отходы производства прочей неметаллической минеральной продукции». Они бывают разной фракции и в трех агрегатных состояниях. Некондиционный бетон, брак и бой представлены в твердом состоянии, часто кусками. Бетонная смесь может утилизироваться в жидком виде. Пыль, сухие смеси, осадок от мойки оборудования и смыва некондиционного бетона имеют мелкодисперсную форму. Учтены смешанные отходы — загрязненная тара, фильтры системы очистки, рукава. Класс опасности мусора из блока промотходов не превышает IV.

Кроме этого, для оформления паспорта на бетонные отходы могут быть использованы коды ФККО:

• 4 58 411 11 52 5 — утратившие пользовательскую ценность бетонные мишени в картонной оболочке;
• 9 21 752 12 39 5 — осадок сточных вод после промывки транспорта, перевозившего строительные смеси;
• 9 42 422 11 20 4 — бетон, использованный для технических испытаний.

Утилизация отходов бетона

Вывоз и захоронение строительного лома в кусковой форме экономически невыгодны.

1. Куски изделий из железобетона относятся к крупногабаритному тяжелому мусору. Для его погрузки необходимо использовать погрузочную технику. Транспорт для перевозки должен быть повышенной вместимости и грузоподъемности.
2. Лом ЖБИ объемен и занимает большую площадь на свалке. Его утилизация на полигонах обходится дорого.
3. Естественное разрушение искусственного камня занимает до ста лет. Арматура в составе ЖБИ лишена контакта с кислородом и долго не подвергается коррозии.

Железобетонные изделия не вредят экологии, но занимают место, напрасно расходуют ресурс полигонов и требуют значительных затрат на перемещение.

Переработка отходов бетона

По разным данным, применение вторсырья из ОССиГ снижает смету на строительство от 10 до 30%. Рециклинг ЖБИ выгоден для застройщиков, особенно в случаях, когда на месте старого здания после сноса планируется возведение нового. Наиболее часто применяются 3 технологические цепочки:

1. Куски ЖБИ после демонтажа или сноса вывозятся на КПСО, где они подвергаются дроблению, разделению на фракции и переработке во вторичное сырье. Пункты приема покупают сортированный лом и бой железобетона, но переработку несортированного и загрязненного мусора придется оплачивать застройщику.
2. Обломки строительных конструкций перерабатываются во вторсырье на стройплощадке сразу после разбора строения. Полученные продукты частично применяются для возведения нового здания (например, вторичный щебень или гравий), частично продаются на завод для производства товарного бетона.
3. Третий способ копирует второй с той разницей, что строительную смесь на основе переработанных стройматериалов производят непосредственно на стройке.

Это интересно! Застройщики в России чаще всего пользуются последними двумя способами. Затраты на оборудование окупаются за счет снижения транспортных расходов.

Получение вторичного ресурса

В состав отходов бетона входят гранитный щебень, кварцевый песок, цемент, полимеры и минеральные добавки. В железобетоне от 3 до 20% занимает высокоуглеродистая сталь арматуры. Из лома получают сырье высокого качества. Для этого используют механическую переработку стройотходов.

Первоначально мусор сортируют, разделяя ее по компонентному составу и фракциям. После его подвергают измельчению до средней фракции и получают вторичный щебень. Способы разрушения зависят от размера кусков и приоритетного стройматериала. Чаще всего применяют механическое раскалывание, резку, дробление или ударное воздействие. Применение электроимпульса, высокой температуры или воды экономически оправдано в редких случаях.

Железобетон дополнительно перебирают, отделяя металл от бетонных включений. Для этого применяют магнитные барабаны и сепараторы. Магниты, установленные над лентой конвейера, собирают крупные куски стали с поверхностного слоя. Барабан выделяет обломки, провалившиеся вниз. Очищенную арматуру отправляют на переплавку.

Щебень и цементный камень отправляют в приемный бункер дробилки и повторно измельчают до образования мелких камней. Они сепарируются на 2 основные фракции: 40-150 мм и 0-40 мм.

Получение энергии

Отходы бетона, непригодные для рециклинга, отправляют на сжигание с выделением тепловой энергии. Переработка в печах с высокой температурой в присутствии кислорода называется инсинерация. Метод позволяет получить значительное количество энергии. Его недостаток заключается в том, что при горении в атмосферу выделяются токсичные продукты сгорания.

Более современный метод термической переработки – пиролиз. Бетонные отходы подвергаются воздействию высокой температуры, но в камере печи поддерживается бескислородная среда. Материал не воспламеняется, а без горения нет ядовитых газов. Стройматериалы распадаются на простейшие элементы, которые используются как альтернативный источник топлива на основе углеводородов.

Применение вторичных материалов

Технико-эксплуатационные характеристики вторичного щебня зависят от прочности исходного материала. Он практически не уступает по качеству природному сырью, но стоит в 5-8 раз дешевле. Крупную фракцию используют в строительстве для отсыпки грунтов, заливки парковочных площадок и дорожных покрытий с прочностью до 20 МПа. Мелкий отсев используется как заполнитель в строительных растворах, он также нашел применение в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне.

Финская технология переработки позволяет получить песок и заполнители для производства нового бетона. К полученному после повторного измельчения сыпучему материалу добавляют воду с цементным молочком и отстаивают в резервуаре. Более крупный щебень оседает на сепарационных решетках, а песок, металл и минеральные включения опускаются на дно. С помощью фильтров их разделяют по разным камерам. Готовое сырье отправляют на стройплощадку или производство.

Тестирование бетона с вторичным заполнителем показало, что его допустимо применять в строительстве при условии соблюдения технологии. Переработанный бетон показывает снижение прочности на изгиб и большую усадку по сравнению с классическим раствором.