Оборудование для переработки некондиционного бетона и железобетона

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Анализ применяемого оборудования для механизации процесса разборки железобетонных конструкций, позволит выявить факт, что на территории Украины широкое распространение получило оборудование наименьшей производительности и наибольшей трудоемкости. Рациональный выбор оборудования уже на первой стадии разрушения позволяет экономить затраты на получение вторичного заполнителя. Бетон на вторичном заполнителе можно применять при общем малоэтажном строительстве, заливке фундаментов складских и производственных помещений, при строительстве гаражей, подсобных помещений и фундаментов.

1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕКОНДИЦИОННОГО

БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

В мировой практике организация производства и использования вторичного заполнителя из бетонного лома осуществляется по трем вариантам:

Рис. 1. Схема утилизации некондиционного бетона и железобетона

1. Бетонный лом с места демонтажных работ транспортируется на завод по производству заполнителей, и полученный заполнитель направляется на бетонный завод (две транспортные операции).

2. Оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают непосредственно на месте демонтажных работ, и полученный заполнитель отправляется на бетонный завод или строительный объект (одна транспортная операция).

3. Получение заполнителя из бетонного лома и производство на его основе организовано на месте демонтажных работ (внутризаводское транспортирование).

В отечественной практике получила распространение технология переработки и использования бетонного лома по второму варианту территориальной схемы - цикл А (рис. 1.), когда полученный вторичный заполнитель используется в основном для устройства щебеночной подготовки дорожных покрытий и оснований.

Более эффективной является технология переработки и вторичного применения бетона по третьему варианту территориальной схемы - цикл Б (рис. 1.). Полученный вторичный щебень может быть использован в качестве крупного заполнителя при заводском приготовлении бетонов прочностью от 5 до 30 МПа.

В Японии наибольшее распространение получил третий вариант схемы переработки и вторичного использования бетона (рис. 2.).

Для повышения экономичности использования бетонного лома в качестве вторичного заполнителя для бетона целесообразно приготавливать такой заполнитель на месте производства работ с помощью небольшой дробилки и грохота. Здесь же производится последующее приготовление и укладка бетонной смеси при возведении нового сооружения.

Рис. 2.14. Схема переработки и вторичного использования бетона в Японии

Технология производства вторичного заполнителя по «замкнутой системе» (рис. 2.15), получила широкое распространение в Нидерландах.

Рис. 2.15. Замкнутая система переработки строительных отходов (Нидерланды)

Одновременно используется технология переработки по «незамкнутой системе», обеспечивающая более высокую производительность на том же оборудовании, но имеющая существенный недостаток в менее четком определении максимальной крупности частиц, что может привести к недопустимым колебаниям в размерах фракций получаемого продукта.

Технологическое оборудование используемое для переработки некондиционного бетона: установки первичного дробления (разрушения), вторичного дробления и фракционирования.

2. АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

Комплекс по переработке некондиционных ЖБИ и бетонных отходов производства.

Назначение

Установка предназначена для рекультивации некондиционных железобетонных изделий и бетонных отходов производства в щебень с попутным извлечением арматуры на металлолом.

Основными стадиями переработки некондиционного железобетона являются:

разрушение некондиционного железобетона до размеров не более 200 мм с высвобождением арматуры;

вторичное дробление на фракции 0-20 происходит на дробилке среднего дробления.

Техническое решение

Установка имеет неподвижный колосниковый стол, а изделие перемещается вдоль стола до пресса, разрушающего изделие. Максимальные габариты перерабатываемых изделий 12 х 1,5 х 0,6 м.

Усилие пресса 1600 кН. Разрушение происходит циклично полосами шириной до 200 мм на всю ширину перерабатываемой панели.

Пресс установки имеет гидравлический привод рабочих органов.

Конструкция комплекса предусматривает возможность демонтажа и транспортировки его отдельными частями; не требует сложных фундаментов и приямков.

Для монтажа комплекса, как правило, достаточно иметь выровненную забетонированную или с уложенными дорожными плитами площадку.

Производительность зависит от характера перерабатываемой некондиции. При пеpeработке неармированнных бетонных отходов она составляет 15 т/час, а при пеpeработке некондиционных железобетонных изделий - 10 т/час.

Комплекс окупается как за счёт реализации щебня и металла, так и за счет экономии средств, расходуемых на перевозку некондиции на свалку (платы за приём отxoдов на комплекс).

Потребность в таком оборудовании становится всё более острой ввиду необходимости сноса устаревших зданий и сооружений.

Схема установки

Состав комплекса: установка по рекультивации ЖБИ, дробилка, агрегат с грохотом, агрегат управления, набор конвейеров.

Одним из важнейших резервов экономии материальных и энергетических ресурсов в области строительной индустрии является использование отходов бетонного лома.

Ежегодно в Украине образуется около 1 млрд. т отходов бетона и железобетона, в основном при сносе жилья. Прогнозируется, что ежегодный прирост и накопление некондиционных железобетонных изделий (ЖБИ) достигнет 8 млрд. т. Увеличение объемов применения бетона и железобетона при реконструкции городов до 250 млн. м3 в год вызывает появление новых видов отходов и некондиционной продукции, и наряду с ростом промышленного производства, наблюдается тенденция роста абсолютных объемов образования отходов.

Анализ показателей утилизации отходов и использования их как вторичного сырья за 2004 г. свидетельствует о бизнес-привлекательности этой сферы. Так, по данным статистической отчетности из 53 видов ресурсно-ценных строительных отходов объем их использования в 2004 г. составил 125,8 млн. т, что составляет 58,5% от образования этих отходов /1/. В строительных отходах содержится более 3,2 млн. т металла и около 50 млн. т бетонного лома. В некоторых случаях замена строительными отходами природных ресурсов позволяет экономить их до 50% /2/. Переработка мусора, в том числе и строительного, является перспективным бизнесом, т. к. в Украине стоимость вторичного щебня составляет всего лишь 60 дол. за тонну /3/. Следует отметить, что фирмы, приобретающие оборудование для переработки строительного мусора, не уделяют должного внимания вопросам качества получаемой продукции. Отсутствие соответствующих нормативов позволяет производителям вторичных нерудных строительных материалов продавать практически все, что они производят, но при этом рискуют потребители такой продукции. Например, попадание гипса, содержащегося в отделочных материалах и перегородках, может привести к значительной коррозии бетона, вплоть до его разрушения /4/. Для получения качественного продукта необходимо строго соблюдать технологию разборки зданий, сортировки материалов, подготовки мусора к переработке. Поэтому для широкого внедрения комплексов по разрушению некондиционных ЖБИ механическим способом и получению щебня из дробленого бетона, следует решить ряд вопросов по его рациональному применению в строительстве в качестве заполнителя при производстве бетонных работ.

Для Украины проблема строительных отходов приобретает особое значение в связи с тем, что исчерпывается срок эксплуатации зданий, массово возведенных в 60-ые годы ХХ века. В стране насчитывается около 75 млн. кв. м ветхого жилья, т. е. около 23% всего существующего жилого фонда. Так, при сносе пятиэтажного жилого дома образуется около 3 тыс. куб. м строительного мусора, который нужно перерабатывать, а не складировать. Но какие-либо мощности для утилизации строительных отходов в Украине практически отсутствуют /1/.

В условиях городской застройки возникают проблемы: как снести здание, разрушить износившуюся конструкцию железобетонного или каменного моста или ставший ненужным промышленный объект и куда впоследствии применить образовавшийся вторичный ресурс. В общем виде технологический процесс (анимация, состоит из 10 кадров и 5 циклов) утилизации строительных отходов можно представить двумя стадиями: - предварительная разборка или разрушение наиболее ценных и сложных бетонных и железобетонных конструкций.

- переработка отходов во вторичный щебень; вывоз и утилизация железобетона и строительного мусора.

Анализ применяемого оборудования для механизации процесса разборки железобетонных конструкций, позволит выявить факт, что на территории Украины широкое распространение получило оборудование наименьшей производительности и наибольшей трудоемкости. Рациональный выбор оборудования уже на первой стадии разрушения позволяет экономить затраты на получение вторичного заполнителя. Бетон на вторичном заполнителе можно применять при общем малоэтажном строительстве, заливке фундаментов складских и производственных помещений, при строительстве гаражей, подсобных помещений и фундаментов. Преимущества переработки железобетонных отходов во вторичный щебень следующие: - на каждой строительной площадке, где производится демонтаж конструкций, щебень вскоре понадобится в процессе строительства. Наличие вторичного щебня избавляет от необходимости покупки щебня, и оплачивать расходы по его доставке, вывозе и складировании. - вторичный щебень из бетона сносимых построек, значительно дешевле природного, так как энергозатраты на его производство в 8 раз меньше, а себестоимость бетона с ним снижается на 25%. Основными компонентами железобетона являются щебень, песок, цемент и металлическая арматура. Эти материалы являются относительно стойкими в окружающей среде: их общий объем и масса изменяются мало даже после продолжительной эксплуатации.

После дробления и отделения металла у полученных вторичных заполнителей по сравнению с природными отмечаются более низкая плотность, объемная масса и процент объема в плотном теле, более высокое водопоглощение, потеря массы при испытании на сопротивление выветриванию и потери в результате истирания. Все эти изменения связаны с наличием растворной составляющей в бетонном ломе. Большое значение для прогнозирования поведения заполнителя в смесях и в затвердевшем бетоне имеет количественное содержание компонентов в различных фракциях бетонного лома. Знание закономерностей изменения его компонентного состава (см. рисунок) позволяет оптимизировать использование различных фракций.

Для одного из типовых составов бетона было исследовано содержание различных компонентных составляющих в различных фракциях лома. Установлено, что все зависимости содержания компонентов от фракционного состава имеют экстремальный вид, что делает в дальнейшем необходимой задачу оптимизации.

Поскольку прочность бетона на заполнителях из дробленого бетона обычно ниже, чем прочность бетона на естественных заполнителях, следует отметить, что принципиальным отличием заполнителя из дробленого бетона от заполнителя из естественного каменного материала является раствор, налипший на зерна первоначального щебня /6/. Содержание большого количества растворной составляющей в щебне из дробленого бетона значительно изменяет его свойства по сравнению со свойствами исходного щебня из естественного каменного материала.

Кроме того, структура такого щебня включает в себя контактную зону между исходным зерном щебня и раствором - наиболее слабую по прочности и высокопористую в структуре бетона.

На мелких фракциях вторичного щебня растворной составляющей бетона остается больше, например, у частиц размером до 1 мм количество растворной составляющей достигает более 50%, тогда как на вторичном крупном заполнителе этот показатель составляет 20 - 25% /6/. Для устранения этого негативного явления необходимо очистить заполнители от цементного камня, что возможно электроимпульсным способом дробления или механическими методами активации. Внедрение технологии и оборудования для утилизации строительных отходов может осуществляться поэтапно. На первом этапе - использовать лишь незначительную часть разрушаемого бетона, в основном в качестве подстилающего слоя (щебеночной подготовки) при возведении автомагистралей, прокладке железных дорог и устройстве временных площадок. Затем постепенно расширять область применения вторичного заполнителя при реконструкции и возведении железобетонных сооружений максимальной прочностью на сжатие до 30 МПа.

Организация производства и использования вторичного заполнителя из бетонного лома может осуществляеться по трем вариантам: 1. Бетонный лом с места демонтажных работ транспортируется на завод по производству заполнителей, и полученный заполнитель направляется на бетонный завод (две транспортные операции). 2. Оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают непосредственно на месте демонтажных работ, и полученный заполнитель отправляется на бетонный завод или строительный объект (одна транспортная операция).

3. Получение заполнителя из бетонного лома и производство на его основе организовано на месте демонтажных работ (внутризаводское транспортирование) /7/.

Достоинства переработки бетонных строительных отходов: 1. Достижение экологического эффекта - новые производства уменьшат количество свалок строительного мусора. 2. Получение экономического эффекта - за счет сокращения расходов на содержание свалок.

Отходы строительной отрасли обладают огромным ресурсом и их использование будет способствовать решению экологических и экономических проблем, связанных с образованием и накоплением твердых отходов.

Длительность одного цикла формования изделий методом вибропрессования составляет 15--20 мин.

Изготовление безнапорных труб диаметром до 2500 мм, длиной до 4000 мм и толщиной стенок ПО--150 мм, армированных двойным сварным цилиндрическим каркасом, методом подвижных щитов осуществляют на вертикально-формовочных машинах КЖБ-82С

Рис. 5. Установка для формования труб методом вибропрессования: 1 -- лебедка; 2 -- поддерживающие ролики; 3 -- сердечник; 4 -- резиновые подушки пневмопригруза; б -- щиты пневмопригруза; б -- траверса; 7 - форма; 8 -- компрессор; 9 -- опоры для формы; 10 -- виброплощадка

В машине такого типа наружная часть опалубки в процессе формования опускается сверху вниз, а уплотнение смеси производится конусной виброголовкой сердечника.

Производство предварительно напряженных напорных труб методом виброгидропрессования, разработанное институтом «Гипрострой-индустрия», отличается простотой технологии и оборудования. Тепло-влажностная обработка производится непосредственно' в форме.

В качестве основного оборудования для формования и тепловлаж-ностной обработки используют форму, состоящую из 2--4 раструбных неперфорированных обечаек, соединенных друг с другом пружинящими болтами, позволяющими форме менять свой периметр в процессе прессования (рис. 130). Нижняя крышка (кольцо) формы с выступом для раструба снабжена отверстиями, в которых захватами закрепляется продольная напряженная арматура трубы. С другой стороны формы крышка (кольцо) имеет щель и направляющую воронку для загрузки бетонной смеси в форму в вертикальном положении, Внутренней формой трубы служит двойной стальной сердечник с надетым на него резиновым чехлом.

Особенности производства напорных труб. Напорные трубы в зависимости от расчетного давления и способа производства изготавливают с армированием сварными каркасами и предварительно напряженными.

Трубы с обычной арматурой выдерживают давление до 0,4--0,6 МПа (4--6 ати). Изготавливают их методами радиального прессования, послойного центрифугирования и центрифугирования в сочетании с вибропрокатом, обеспечивающими получение достаточно плотного бетона. Предварительно напряженные трубы выпускают на давление 0,4-- 1,0 МПа (4--10 ати) и более.

Наиболее целесообразными являются следующие способы изготовления предварительно напряженных труб:

1) с натяжением арматуры в процессе твердения бетона на напрягающем цементе («самонапряжение»), с укладкой и уплотнением смеси центрифугированием и вибропротяжкой сердечника;

2) с натяжением продольной арматуры до бетонирования двумя способами: а) на формы домкратами или электротермическим способом; б) на специальный сердечник, состоящий из трубы с фланцами на ее концах, с помощью навивочного станка;

3) с натяжением арматуры гидропрессованием. Первые два способа позволяют изготавливать трубы на давление до 0,6 МПа (6 ати), а третий =-до 1 МПа (10 ати) и более.

Изготовление низконапорных труб с внутренним диаметром 300 и 600 мм, длиной 2000 и 2500 мм методом радиального вибропрессования осуществляют на станках типа СМЖ-194 «Гипростроммаша». Станок состоит из поворотного стола с двумя гнездами для установки форм, механизма формования раструбной части, формующей головки для бетонирования цилиндрической части трубы, привода подъема и вращения формующей головки, бункера с питателем и загрузочной воронки. Закрепленная на поворотном столе форма поступает под загрузочную воронку, при опускании которой по вертикальным направляющим фиксируется верхний торец формы.

При быстром вращении раструбного кольца и вибрации поддона бетонная смесь уплотняется в раструбе. Формующая головка, вращаясь вокруг вертикальной оси, одновременно поднимается внутри цилиндрической части. При этом бетонная смесь равномерно распределяется центробежной силой и уплотняется вертикальными роликами формующей головки. Стенки трубы окончательно уплотняют и заглаживают калибровочным кольцом, насаженным на вал формующей головки ниже уплотняющих роликов. Выход калибровочного кольца из трубы происходит автоматически одновременно с подъемом загрузочной воронки и поворотом стола на 180° для выдачи отформованного изделия. После снятия опалубки изделие на поддоне с помощью электропогрузчиков размещают в камере пропаривания.

На ряде отечественных и зарубежных заводов применяют также метод трехступенчатого изготовления труб на различные давления с натяжением арматуры на затвердевший бетон, для чего на отформованные центрифугированием или вибропрессованием трубы с обычной арматурой, называемые сердечником, с помощью навивочного станка наматывается предварительно напряженная проволочная арматура.

Для за щиты намотанной спирали от коррозии на поверхность трубы сжатым воздухом (торкретированием) наносят слой водонепроницаемого раствора.

Рис. 6. Схема изготовления двутавровой железобетонной опоры: а -- при помощи виброштампа; 1 -- металлические стенки; 2 -- направляющая втулка; 3 -- штырь; 4 -- рама; 5 - вал; 6 -- дебаланс; 7 -- ребро виброштампа; 8 -- короб; 9 -- сформованная опора; 10 -- железобетонное основание-поддон; б -- в форме с навесными вибраторами; 1 -- резиновая прокладка; 2 -- вибратор; 3 -- короб; 4 -- виброприставка (рама-бункер); 5 -- направляющая втулка; 6 -- штырь; 7 -- металлическая форма;

На ряде отечественных и зарубежных заводов применяют также метод трехступенчатого изготовления труб на различные давления с натяжением арматуры на затвердевший бетон, для чего на отформованные центрифугированием или вибропрессованием трубы с обычной арматурой, называемые сердечником, с помощью навивочного станка наматывается предварительно напряженная проволочная арматура. Для за щиты намотанной спирали от коррозии на поверхность трубы сжатым воздухом (торкретированием) наносят слой водонепроницаемого раствора. Однако этот способ по сравнению с первыми тремя отличается высокой трудоемкостью, а также большой сложностью и металлоемкостью технологического оборудования.

Для уплотнения бетона в производстве высоконапорных труб наряду с гидропрессованием применяют вибропрессование и центрифугирование в неразъемных формах с пара-финированием.

Изготовление опор таврового и звездчатого сечения стационарно-поточным (стендовым) способом осуществляют в металлических формах уплотнением ручными и навесными вибраторами и виброштампованием, а прямоточным (агрегатным) -- уплотнением на удлиненных виброплощадках. Наиболее эффективно виброштампование и вибрирование на виброплощадках. Применение виброштампов для опор открытого профиля позволяет формовать опоры из жестких бетонных смесей.

При формовании опор двутавровых, швеллерных и других профилей при помощи виброштампа на поддоне закрепляют боковые элементы форм (откидные или «глухие») с небольшим уклоном, облегчающим выемку опоры. В форму загружают отмеренную с небольшим избытком бетонную смесь, после чего в форму опускают виброштамп, очертание которого соответствует профилю формуемой опоры. Виброштамп по направляющим доводится до положения, соответствующего сечению опоры. При этом сначала отформовывают пояса и стенки опоры, а затем излишек бетонной смеси выжимают вверх через специально оставленные в виброштампе окна.

Виброштамп должен иметь достаточно жесткую раму, обеспечивающую при вибрации получение изделий требуемой формы и размеров. Такой тип виброштампа разработан «Гипростроммашем» для производства двутавровых опор линий связи и электропередачи из бетонных смесей жесткостью более 100 с (рис. 131). Для изготовления железобетонных опор применяют специальные виброплощадки с вертикально-и горизонтально направленными колебаниями, имеющими амплитуду порядка 0,4--0,8 мм при загруженной форме и частоту не менее 50 Гц (3000 кол./мин).

Предприятия по производству труб и опор. Ввиду того, что с увеличением длины изделий малого сечения резко усложняется конструкция и возрастает металлоемкость опалубки, при изготовлении труб и опор длиной более 12 000 мм применяют стационарно-поточную (стендовую) организацию технологии, а меньшего размера -- прямоточную (агрегатно-поточную).

Рис. 7. Типовой проект цеха для производства напорных труб методом гидропрессования: a - технологическая схема; б -- план; 1 -- машина для гидроиспытания труб; 2 -- машина для шлифовки раструбов; 3 -- краны мостовые электрические грузоподъемностью 10 и 20 т; 4 -- формы; 5 -- площадка обслуживания; 6 -- посты гидропрессования; 7 -- консольный съемник; 8 -- бункер подачи смеси; 9 -- бетонораздатчик; 10 -- шнековый бетоноукладчик; 11 - приямки формовочных постов; 12 -- пост навески вибраторов; 13 -- передвижная платформа приямка комплектации; 14 -- пост распалубки; 15 -- пост выдержки труб; 16 -- станок для шлифования раструба; 17 -- тележка для вывоза готовой продукции

Компоновка оборудования в типовом формовочном цехе предварительно напряженных напорных труб диаметром 500--1200 мм й длиной5 м производительностью 11 тыс. м8 (46,85 тыс. м в год) показана, на рис. 132. Цех 409-10-6 размещен в здании пролетом 24 000 мм. Изготовление труб запроектировано методом виброгидропрессования в формах типа 6873 (1Б--5Б). На участке подготовки обечайки формы после распалубки тщательно очищаются скребками и машинкой с гибким валом, сбалчиваются пневмоключами, а затем с помощью пистолета-распылителя их внутренние поверхности покрывают эмульсионной смазкой. Болтовые соединения и сопряжения обечаек, колец и других элементов смазывают холодной мастикой, а резиновый чехол -- мыльной водой. Продольные соединения обечаек с внутренней стороны закрывают полосами хлопчатобумажной клейкой ленты, которая препятствует вымыванию цемента из бетона. Затем в форму вставляют арматуру, к которой прикреплены продольные металлические полоски, и устанавливают консольным краном верхние и нижние анкерные кольца. После закрепления в анкерных кольцах концов спиральной и продольной арматуры устанавливают защитные кольца: у втулочного конца -- неподвижное, а у раструбного -- поворотное и производят натяжение продольных стержней переносными гидродомкратами.

Натяжение осуществляют в два приема: после небольшого натяжения проверяют зазор между арматурой и формой, а затем производят натяжение до заданной величины. По окончании натяжения наружную форму переносят краном в приямок комплектации и надевают на сердечник. В собранном виде форму транспортируют на пост навески вибраторов ИВ-64, а затем на пост формования. Подаваемая из смесительного отделения передвижными бункерами смесь перегружается с помощью промежуточных раздатчиков в бетоноукладчики СМЖ-96 с винтовыми питателями. Для равномерного распределения смеси в форме на нее сверху надевают центрирующее кольцо и распредели-' тельный конус. Смесь укладывают при работающих вибраторах в течение 30--50 мин. После этого снимают центрирующее кольцо, распределительный конус и часть вибраторов и переносят форму на пост гидропрессования и тепловлажностной обработки. Здесь на форму надевают брезентовый чехол, а внутреннюю полость соединяют с трубопроводом напорной системы и в течение 30 мин поднимают давление воды до расчетного -- 3,5--3,8 МПа (35--38 ати). Бетон давит на продольные полоски и спиральный каркас и через него на обечайки формы, которые раздвигаются, что способствует пластическому расширению тела трубы, натяжению спиральной арматуры и отжатию из бетона излишней воды. В дальнейшем автоматическим регулятором наибольшее давление поддерживают на протяжении всего периода тепловлажностной обработки. После достижения наибольшего давления производят кратковременное вибрирование (10--30 с) и вторую часть вибраторов снимают.

Тепловлажностную обработку бетона осуществляют путем подогрева до 70° С подаваемой в сердечник воды, а также паром, пропускаемым во внутреннюю полость сердечника и под брезентовый чехол.

Режим тепловлажностной обработки, обеспечивающий получение прочности 70% от R2S, B зависимости от диаметра труб следующий: подъем температуры -- 1--1,5 ч; изотермический прогрев -- 3--5,5 ч, охлаждение-- 1,5 ч. По окончании твердения давление воды снижается, форма отсоединяется от основания и водо- и пароводных магистралей. С помощью вакуумустановки из нее извлекают сердечник и на специальном посту производят дальнейшую распалубку изделий. Обрезав выступающие концы арматуры и исправив дефекты формования торкретной установкой, трубы укладывают на подкладки в горизонтальное положение и выдерживают зимой в цехе, а летом -- на складе в течение 3 сут., периодически поливая водой, после чего изделия транспортируют к машинам СМЖ-156 для шлифовки раструба и установкам СМЖ-97 для гидравлического испытания, а затем на склад, где хранят в штабелях в горизонтальном положении.

Производство безнапорных труб диаметром 400--1500 мм мощностью 20 тыс. м3/год (типовой проект 409-20-68) размещено в унифицированном пролете УТП--1/65. Изготовление изделий предусмотрено методом центрифугирования на роликовых станках. В пролете размещены две технологические линии. На одной из них запроектирован выпуск труб диаметром 400--900 мм, а на другой--900--1500 мм. Линии укомплектованы центрифугами СМЖ-106 (7286/ЗМ) иСМЖ-Ю4А (7286/1М), бетоноукладчиками с ложковыми питателями СМЖ-Ю7 (7286/4М) и СМЖ-Ю5 (7286/2), инвентарными формами 7286 (5Ан- НА), двумя группами по 9 постов -- для твердения изделий в термоформах, стендами для снятия бандажей и кантования форм СМЖ-119 и СМЖ-121, а также постами для чистки и смазки форм СМЖ-122 и СМЖ-123. Продолжительность центрифугирования в зависимости от диаметра труб: распределение бетонной смеси -- 10--20 мин, уплотнение-- 15--25 мин.

Вторичное использование цементного и асфальтового бетонов

Заполнители из дробленого бетона. В результате разборки зданий и сооружений, а также накопления некондиционной продукции на предприятиях сборного железобетона образуются значительные количества так называемый бетонного лома. Переработка бетонного лома направлена в настоящее время в основном на получение вторичных заполнителей и высвобождение арматурной стали.

Широкое распространение получила технология, когда оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают на месте демонтажных работ, а полученный заполнитель используется, в основном, для устройства щебеночной подготовки дорожных одежд и оснований. Эффективной является технология, предусматривающая получение фракционированного щебня (7.3) и использование его при заводском производстве бетона и железобетонных конструкций.

Разрушение конструкций при утилизации бетонного лома может производиться ударными методами, раскалыванием, резкой, дроблением. Из средств разрушения ударными методами применяют гидравлические и пневматические молоты, раскалыванием -- гидроклинья; резкой -- алмазные круги, оборудование для плазменной резки и др.; дроблением -- бетоноломы с перемещаемыми прямыми или изогнутыми зубьями, подвешиваемые на экскаваторе вместо ковша. При разрушении крупногабаритных конструкций может быть использована энергия взрыва и расширения. Применение расширяющихся реактивов позволяет уменьшить шум, вибрации и выброс строительного мусора при разрушении конструкций. Ряд расширяющихся реактивов разработан на основе извести.

Разработан ряд установок первичного дробления некондиционного бетона и железобетона с применением дробильно-сортировочного оборудования, используемого при переработке битого камня из карьеров. Коэффициент полезного действия таких установок ниже, чем камнедробильных. Для разрушения железобетонных конструкций длиной до 12 м применяют гидравлические прессы, развивающие давление до 2 МПа.

Арматура из бетона извлекается с помощью магнитных сепараторов. После извлечения арматуры бетонный лом поступает на щеко-вую дробилку для получения вторичного щебня.

Установлено, что применение крупных заполнителей из дробленого бетона классов В20--В40 позволяет получать бетон той же или незначительно (на 5--10%) ниже прочности бетона на природных заполнителях.

С уменьшением крупности вторичного заполнителя (до 3--10 мм) при прочих равных условиях прочность существенно снижается. Наибольшее снижение прочности характерно для бетона на вторичном известняковом заполнителе (около 20%) и примерно вдвое меньше -- на гранитном.

При замене мелкого природного заполнителя (из кварцевого песка средней крупности) заполнителем из дробленого бетона (фракции менее 3 мм) при В/Ц-0,65 прочность снижается в среднем на 20% для бетона на вторичном гранитном и на 25% для бетона на вторичном известняковом заполнителях. При этом существенно ухудшается удобоукладываемость бетонных смесей.

Использование вторичных заполнителей увеличивает деформативность бетона; она тем больше, чем меньше крупность заполнителя и прочность бетона, подвергаемого дроблению. Модуль упругости бетона на вторичных заполнителях снижается на 7--18% по сравнению с бетоном на природных заполнителях. Ухудшение прочностных свойств бетонов на заполнителях из дробленого бетона и возрастание их деформативности под нагрузкой могут быть компенсированы введением в смесь добавок суперпластификаторов.

Положительный эффект достигается при использовании крупного заполнителя из дробленого бетона в сочетании с природным кварцевым песком.

Применение крупного заполнителя из дробленого бетона не уменьшает, а в некоторых случаях увеличивает морозостойкость. Это обусловлено высокой прочностью сцепления зерен этого заполнителя и цементного камня. Применение мелкого заполнителя из дробленого бетона приводит к снижению морозостойкости из-за его высокого водопоглощения и, как следствие, повышенной капиллярной пористости бетона.

Повышение качества заполнителей из дробленого бетона достигается их активацией. Эффект активации заполнителей состоит в разрушении слабых зерен щебня или удалении остатков цементного камня, образовании свежих сколов, что приводит к повышению технических характеристик бетонов за счет улучшения качества контактной зоны.

Из методов активации можно отметить механические, химические и др. При механических методах активации дробленого бетона предусматривается самоизмельчение при перемешивании щебня в смесительных установках или их обработка в шаровых мельницах с металлическими шарами.

Хорошие результаты достигнуты в случае помола дробленого бетона со стальными шарами после предварительного низкотемпературного обжига. В данном случае был получен щебень, практически свободный от растворного компонента, а его свойства -- дробимость, водопоглощение и насыпная плотность близки к аналогичным показателям исходного щебня.

В Москве введено несколько комплексов по утилизации железобетонных отходов. Однако существующая система переработки отходов далека от совершенства, имеющиеся установки по своей производительности и составу технологического оборудования не в состоянии обеспечить переработку всех строительных отходов, образующихся в городе.

Регенерация асфальтобетона. Реконструкция автомобильных дорог, строительство в городах магистральных дорог приводит к увеличению из года в год количества старого асфальтобетона, который может быть регенерирован и использован повторно. Повторное использование старого асфальтобетона позволяет существенно сократить расход нефтяного битума при производстве ремонтно-восстановительных работ.

Разрушение асфальтобетонных покрытий вызывается воздействием погодно-климатических условий и механических перегрузок от движущихся автотранспортных средств. При этом битум стареет -- становится более жестким, повышается его температура размягчения и хрупкости, увеличивается вязкость, уменьшается растяжимость, нарастает содержание асфальтенов.

Минеральные частицы в асфальтобетоне вследствие механических воздействий подвергаются дезинтеграции, изменяется гранулометрический состав. утилизация бетон переработка отходы регенерация

Для расчета состава асфальтобетона, получаемого из старого материала с добавлением нового битума и минеральных составляющих, необходимо определить гранулометрический состав и плотность минерального остова старого асфальтобетона после экстрагирования из него битума, вязкость или температуру размягчения и глубину проникания выделенного битума и его количественное содержание. Затем рассчитывают необходимое количество вновь добавляемых минеральных составляющих и битума. Регенерация на асфальтобетонном заводе дает экономию средств и материалов на 15--20%, регенерация на месте -- примерно 30% (по сравнению с укладкой нового слоя толщиной 4 см), холодная регенерация -- 30--40%.

Для восстановления свойств битума необходима его пластификация путем добавления менее вязкого битума, гудрона или высокоароматизированных тяжелых нефтяных фракций (например, экстрактов селективной очистки масел). Количество вводимых пластифицирующих добавок в старый битум составляет 8--12% от массы битума, содержащегося в старом асфальтобетоне.

В связи с изменением гранулометрического состава старого асфальтобетона при его регенерации вводят свежие каменные материалы в количестве 10--20% по массе.

На основании накопленного опыта в практику использования старых асфальтобетонных материалов вошли в основном два способа:

1) предварительное нагревание отслуживших срок слоев асфальтобетонных покрытий, их разрыхление на глубину 4--5 см, добавление новых каменных материалов и битума (или готовой смеси), разравнивание и уплотнение. Все операции производят на ремонтируемом участке автомобильной дороги. Битум может быть введен в виде эмульсии. Можно добавлять гудрон или тяжелый экстракт селективной очистки масел для пластификации старого битума из покрытия;

2) снятие старого асфальтобетона, его транспортирование к смеси тельной установке, дробление до размеров не крупнее 50 мм, загрузка в смеситель принудительного действия с одновременным добавлением новых каменных материалов и вяжущего, доставка полученной асфальтобетонной смеси к месту восстановительных работ, ее укладка и уплотнение. Смесь может содержать до 80% старого асфальтобетона.

Кусковой старый асфальтобетон размером до 60 см из приемного бункера подается питателем / в щековую дробилку 2, откуда ленточным конвейером -- на молотковую дробилку 3, где измельчается до частиц мельче 40 мм на гранулят, и непрерывным дозатором 4 подается в сушильно-смесительный агрегат 5. Необходимое количество добавочного щебня, песка и минерального порошка (обычно 20--40%) из агрегатов питания 6 и силосной банки 7 непрерывными дозаторами также подается в сушильно-смесительный агрегат. Добавочное количество битума (обычно 2--4% массы материала) подается в среднюю часть барабана 8. В барабанном смесителе происходит плавление гранулята, нагрев минеральной части и вбрызгивание битума 9. Готовая смесь выгружается в ковш скипового подъемника и направляется в бункер готовой продукции 10, а затем в автомобиль-самосвал.

Размещено на Allbest.ru