РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТХОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

Галицкова Ю.М.

Доцент, кандидат технических наук,

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТХОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

Аннотация

В статье рассматриваются проблемы строительных отходов, образующихся в процессе сноса и строительства зданий в городе. Автор представил результаты исследования водопоглощения отходов и рассматривает различные варианты использования строительных отходов в качестве вторичного ресурса.

Ключевые слова: отходы, строительство, вторичное использование.

Galitskova Y.M.

Assistant professor, PhD in Technical Sciences,

Samara State University of Architecture and Civil Engineering

THE RESULTS OF THE RESEARCH OF CONSTRUCTION WASTE

Abstract

The article deals with the problems of the construction waste formed in the course of demolition and construction of buildings in the city. The author has presented the results of a study of waste water absorption  and is considering various options for the use of construction waste as a secondary resource.

Keywords: waste, construction, recycling.

Ежегодно образуется большое количество отходов строительства и демонтажа зданий. Частично такие отходы используются на территории строительных площадок, например, при устройстве временных подъездов и дорог, а также подвергаются переработке (отходы металла, дерева и другие). Однако большая часть строительных отходов вывозится для захоронения на полигон, что существенно повышает скорость заполнения объемов полигона, а также приводит к потере ценных ресурсов [1-3].

Главным критерием применимости отходов в качестве вторичного ресурса является наличие у них качественных свойств, удовлетворяющих требованиям производств, способным использовать эти отходы в виде сырьевых ресурсов. То есть, в производстве и других сферах деятельности человека могут использоваться не любые отходы, образующиеся на территории города и других населенных пунктов. Во вторичное использование на конкретном производстве или в определенной сфере деятельности можно и целесообразно применять и перерабатывать только те отходы, которые имеют хотя бы минимальные характеристики и показатели, присущие аналогичным природным ресурсам.

Одним из отходов, образующимся в период строительства и демонтажа сооружения, является бой бетона и железобетона. На настоящий момент этот отход применяется при рекультивации нарушенных земель (засыпка карьеров и других выемок), в качестве подстилающего слоя при устройстве временных дорог, а также в качестве заполнителя при изготовлении бетонных изделий [4-12]. Как отмечается в [13] одной из главных проблем малого процента переработки и вторичного использования отходов строительства является отсутствие заинтересованности строительных фирм и заводов-изготовителей строительных изделий. Это можно объяснить, в том числе, малоизученностью качественных характеристик вторичного сырья, получаемого при переработке отхода.

Например, в качестве основных характеристик заполнителя бетона можно выделить водопоглощение, содержание глинистых частиц, морозостойкость, прочность и другие. От качества заполнителя зависит экономическая эффективность применения вторичного бетона, а также тип сооружения, в котором возможно его применение.

В 2014 году сотрудниками СГАСУ проводилось исследование отходов бетона для выявления приемлемости их вторичного использования. Лабораторные опыты проводились и по определению водопоглощения вторичного щебня. Водопоглощение щебня для использования в строительстве не нормируется, но этот показатель оказывает значительное влияние на степени выветрелости и морозостойкости.

Вторичный щебень представляет собой совокупность природного щебня с частицами цемента. Было предположено, что водопоглощение в первую очередь будет зависеть от доли «налипшего» цементного камня и чем больше размер отхода и массы цемента осталось на поверхности природного щебня, тем больше воды будет поглощаться вторичным щебнем. Для получения более достоверных данных дробленый бетон не подвергался дополнительной обработки для устранения цементного камня, а также не подвергался промывке.

Так как в строительстве используется как мелкий, так и крупный заполнитель, то в рамках лабораторных исследований использовались отходы бетона различной крупности. Отходы бетона подвергались предварительной подготовке на территории завода (рис.1): сепарации и дроблению. Затем в лаборатории проводили окончательную сортировку отходов и, при необходимости, дополнительное дробление для получения фракций необходимых разметов.

Рис. 1 –Предварительная подготовка отходов бетона

Все лабораторные исследования выполнялись в соответствии с ГОСТ 8735-88*. Было проведено две серии опытов для укрупненных фракций 5-20 мм и 40-70 мм. Каждая серия включала не менее пяти идентичных опытов.

Для определения водопоглощения отмерялись навески исследуемых фракций высушенного вторичного щебня. Затем проводили насыщение водой в течение не менее 48 часов (рис. 2). Затем щебень извлекали из воды, убирали излишки жидкости и взвешивали повторно. Полученные результаты исследований представлены в таблице 1.

Рис.2 - Этапы проведения опыта: слева – исходный материал, справа – замоченная навеска

Таблица 1 – Результаты определения водопоглощения вторичного щебня

Фракция, мм	водопоглощение, %
	Опыт 1	Опыт 2	Опыт 3	Опыт 4	Опыт 5
5-20	4,50	4,75	4,86	5	4,68
40-70	4,44	4,69	4,57	4,89	4,99

Из таблицы видно, что средняя величина водопоглощения вторичного щебня составляет: для фракции 5-20 мм – 4,76%, для фракции 40-70 мм – 4,71% по массе (соответствует щебню из песчаника – не более 6%). Разница полученных для двух фракций данных составляет не более 1,5%, что соответствует допустимой при проведении опытов погрешности измерительных приборов. Следовательно, водопоглощение вторичного щебня не зависит от размеров фракций, и первоначальное предположение оказалось неверным.

На территории Самарской области действуют три карьера добычи природного щебня: Сокский, Ивантеевский и Падовский. В Сокском карьере добывается известняковый щебень, который имеет водопроницаемость примерно равную полученному при исследовании значению. Стоимость сокского известнякового щебня варьируется от 510 до 730 рублей за тонну в зависимости от фракции щебня. В то время как переработанный вторичный щебень в Самаре стоит от 300 руб. за тонну, что более чем в 2 раза дешевле стоимости природного щебня. Кроме того, вторичное использование позволяет сократить негативное влияние на окружающую среду, оказываемое при добыче ресурсов, замедлить процесс изъятия (истощение) природного ресурса, нарушения ландшафта, а также сократить объемы отходов, вывозимых для захоронения на полигон.

Литература

1. Галицкова Ю.М., Болотова А.А. Необустроенные свалки в черте города и здоровье человека // Материалы 63-й Всероссийской научно-технической конференции по итогам НИР СГАСУ за 2005 г.: Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика. 2006. - С. 281-282.
2. Галицкова Ю.М. Необустроенные свалки на городских территориях // Вестник МАНЭБ. - 2008. Т. 13. № 3. - С. 166-170.
3. Лунев Г.Г. Вопросы развития методологии комплексного использования вторичных строительных ресурсов // Науковедение. 2014. № 5. - С. 161.
4. Селиверстова А.В. Исследование процесса проведения демонтажа промышленных сооружений и технологий разрушения строительных конструкций с целью повышения эффективности переработки и утилизации железобетонных демонтированных изделий // Научные исследования и разработки молодых ученых. 2015. № 3. - С. 107-111.
5. Корнилов А.М., Пазюк К.Т. Экономико-математическое моделирование рециклинга твердых бытовых отходов и использование вторичного материального сырья // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2008. № 2. - С. 69-80.
6. Демьянова В.С., Казина Г.Н. Экологические аспекты производства // Экология и промышленность России. 2006. № 4. - С. 16-17.
7. Назаров В.Д., Назаров М.В., Минигазимов И.Н., Чертес К.Л., Быков Д.Е., Хангильдин Р.И. Способ утилизации твердых бытовых отходов и полигон для их размещения // Патент на изобретение RUS 2406578 18.08.2009
8. Потапов А.Д., Тупицына О.В., Сухоносова А.Н., Савельев А.А., Гришин Б.М., Чертес К.Л. Принципы управляемого восстановления территорий размещения отходов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 5 (665). - С. 98-108.
9. Потапов А.Д., Воронцов Е.А., Тупицына О.В., Сухоносова А.Н., Савельев А.А., Гришин Б.М., Чертес К.Л. Принципы управления экологически безопасным градостроительным восстановлением территорий, нарушенных размещением отходов разного генезиса // Вестник МГСУ. 2014. № 7. - С. 110-132.
10. Чертес К.Л., Быков Д.И., Ендураева Н.Н., Тупицына О.В. Рекультивация отработанных карьеров // Экология и промышленность России. 2002. № 2. - С. 18.
11. Чумаченко Н.Г. Ресурсосберегающий подход к сырьевой базе стройиндустрии // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2011. № 1. - С. 112-116.
12. Чумаченко Н.Г., Коренькова Е.А. Промышленные отходы - перспективное сырье для производства строительных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 3. - С. 20-24.
13. Маслов М.В., Трубецкая М.Е. Стимулирование процесса утилизации строительных отходов в московском регионе // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2008. Т. 16. № 1. - С. 151-157.

References

1. Galickova Ju.M., Bolotova A.A. Neobustroennye svalki v cherte goroda i zdorov'e cheloveka // Materialy 63-j Vserossijskoj nauchno-tehnicheskoj konferencii po itogam NIR SGASU za 2005 g.: Aktual'nye problemy v stroitel'stve i arhitekture. Obrazovanie. Nauka. Praktika. 2006. - S. 281-282.
2. Galickova Ju.M. Neobustroennye svalki na gorodskih territorijah // Vestnik MANJeB. - 2008. T. 13. № 3. - S. 166-170.
3. Lunev G.G. Voprosy razvitija metodologii kompleksnogo ispol'zovanija vtorichnyh stroitel'nyh resursov // Naukovedenie. 2014. № 5. - S. 161.
4. Seliverstova A.V. Issledovanie processa provedenija demontazha promyshlennyh sooruzhenij i tehnologij razrushenija stroitel'nyh konstrukcij s cel'ju povyshenija jeffektivnosti pererabotki i utilizacii zhelezobetonnyh demontirovannyh izdelij // Nauchnye issledovanija i razrabotki molodyh uchenyh. 2015. № 3. - S. 107-111.
5. Kornilov A.M., Pazjuk K.T. Jekonomiko-matematicheskoe modelirovanie reciklinga tverdyh bytovyh othodov i ispol'zovanie vtorichnogo material'nogo syr'ja // Vestnik Tihookeanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2008. № 2. - S. 69-80.
6. Dem'janova V.S., Kazina G.N. Jekologicheskie aspekty proizvodstva // Jekologija i promyshlennost' Rossii. 2006. № 4. - S. 16-17.
7. Nazarov V.D., Nazarov M.V., Minigazimov I.N., Chertes K.L., Bykov D.E., Hangil'din R.I. Sposob utilizacii tverdyh bytovyh othodov i poligon dlja ih razmeshhenija // Patent na izobretenie RUS 2406578 18.08.2009
8. Potapov A.D., Tupicyna O.V., Suhonosova A.N., Savel'ev A.A., Grishin B.M., Chertes K.L. Principy upravljaemogo vosstanovlenija territorij razmeshhenija othodov // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. 2014. № 5 (665). - S. 98-108.
9. Potapov A.D., Voroncov E.A., Tupicyna O.V., Suhonosova A.N., Savel'ev A.A., Grishin B.M., Chertes K.L. Principy upravlenija jekologicheski bezopasnym gradostroitel'nym vosstanovleniem territorij, narushennyh razmeshheniem othodov raznogo genezisa // Vestnik MGSU. 2014. № 7. - S. 110-132.
10. Chertes K.L., Bykov D.I., Enduraeva N.N., Tupicyna O.V. Rekul'tivacija otrabotannyh kar'erov // Jekologija i promyshlennost' Rossii. 2002. № 2. - S. 18.
11. Chumachenko N.G. Resursosberegajushhij podhod k syr'evoj baze strojindustrii // Vestnik SGASU. Gradostroitel'stvo i arhitektura. 2011. № 1. - S. 112-116.
12. Chumachenko N.G., Koren'kova E.A. Promyshlennye othody - perspektivnoe syr'e dlja proizvodstva stroitel'nyh materialov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2014. № 3. - S. 20-24.
13. Maslov M.V., Trubeckaja M.E. Stimulirovanie processa utilizacii stroitel'nyh othodov v moskovskom regione // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten' (nauchno-tehnicheskij zhurnal). 2008. T. 16. № 1. - S. 151-157.