Технология рециклинга бетонных отходов

В России в результате демонтажа и сноса зданий и сооружений ежегодно образуется более 15 млн т строительных отходов, и их количество растет ежегодно. Необходим поиск технический решений, технологий по применению бетонного лома в новых композиционных материалах. Предложено предварительно обрабатывать бетонные отходы в аппаратах вихревого слоя. Такая обработка позволяет получать мелкозернистые бетоны при замене портландцемента обработанными бетонными отходами в количестве до 20% с прочностью на 20–27% ниже контрольных составов. Обработка бетонных отходов в аппарате вихревого слоя предварительной фракцией 0–5 мм в течение 5 мин повышает удельную поверхность в 3,6 раза. При этом повышается значение дзета-потенциала частиц обработанного порошка с 1,15 до 1,89 мВ, что свидетельствует об увеличении его реакционной способности. Полученные результаты также подтверждаются увеличением значений микродеформаций с ростом удельной поверхности обработанного порошка, что свидетельствует о накоплении поверхностной энергии в кристаллах. Разработана технологическая линия по переработке бетонных и железобетонных отходов с блоком предварительной обработки в АВС, которая позволит снизить себестоимость инертного заполнителя для производства строительных материалов.

Р.А. ИБРАГИМОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.И. ЗИГАНГИРОВА, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

. Баруздин А.А., Закревская Л.В., Николаева К.А., Бокарев Д.В., Баруздин А.А. Рециклинг отходов строительства с целью синтеза новых композиционных материалов // Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 12. С. 26–33. EDN: ZKZAPQ. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-12-26-33
2. Лунев Г.Г., Прохоцкий Ю.М. Рециклинг вторичных строительных ресурсов. Проблемы и перспективы отрасли на примере г. Москвы // ЭКО. 2020. № 4 (550). С. 166–192. EDN: MGHZRJ. https://doi.org/10.30680/ECO0131-7652-2020-4-166-192
3. Банникова А.С., Чепелева К.В., Пухова В.В. Рециклинг в строительстве: проблемы и перспективы развития на территории Восточной Сибири // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 10. С. 14–21. EDN: YNHQSD.
4. Аль-Хаваф А.Ф.К., Никулин А.И. Анализ деформативно-прочностных характеристик бетонов, изготовленных с добавлением крупного заполнителя из бетонного щебня // Строительные материалы. 2020. № 10. С. 22–30. EDN: RGSMSH. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-785-10-22-30
5. Лунев Г.Г. Особенности и факторы, определяющие направления комплексного использования вторичных строительных ресурсов // Вестник Московского университета. Сер. 6: Экономика. 2020. № 2. С. 123–146. EDN: QMMUFR. https://doi.org/10.38050/01300105202027
6. Грачева А.В. Лушин К.И., Пуляев И.С., Кудрявцева В.Д. Экономика замкнутого цикла при переработке отходов из бетона и железобетона // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2024. Т. 16. № 1. С. 50–58. EDN: RJESBT. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2024-16-1-50-58
7. Сидорова А.С., Анцупова С.Г., Попов А.Л. Физико-механические характеристики тяжелого бетона с использованием местного вторичного сырья // Строительные материалы. 2020. № 9. С. 9–14. EDN: KOQHAI. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-784-9-9-14
8. Айзенштадт А.М., Данилов В.Е., Дроздюк Т.А. и др. Интегральные показатели качества отработанного бетона для вторичного использования // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2021. Т. 13. № 5. С. 276–281. EDN: NZKTTW. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-5-276-281
9. Красиникова Н.М., Кириллова Е.В., Хозин В.Г. Вторичное использование бетонного лома в качестве сырьевых компонентов цементных бетонов // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 56–65. EDN: ZWVWLD.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-56-65
10. Aliabdo A.A., Abd-Elmoati M., Hassan H.H. The use of crushed clay bricks in the concrete industry //Alexandria Engineering Journal. 2014. Vol. 53. No. 1, pp. 151–168. https://doi.org/10.1016/j.aej.2013.12.003
11. Ge Z., Gao Z., Sun R., Zheng L. Mix design of concrete with recycled clay-brick-powder using the orthogonal design method // Construction and building materials. 2012. No. 31, pp. 289—293.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.01.002
12. Носкова Е.В. К вопросу рециклинга отходов строительства и сноса // Вестник гражданских инженеров. 2020. № 1 (78). С. 224–227. EDN: QZTOSL.
https://doi.org/10.23968/1999-5571-2020-17-1-224-227
13. Ибрагимов Р.А., Королев Е.В. Прочность композитов на основе модифицированного портландцемента, активированного в аппарате вихревого слоя // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 1. С. 35–41. EDN: UZUOSG. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2021.01.35-41
14. Айзенштадт А.М., Данилов В.Е., Дроздюк Т.А. Интегральные показатели качества отработанного бетона для вторичного использования // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2021. Т. 13. № 5. С. 276–281. EDN: NZKTTW. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-5-276-281
15. Безгодов И.М., Пахратдинов А.А., Ткач Е.В. Физико-механические характеристики бетона на щебне из дробленого бетона // Вестник МГСУ. 2016. № 10. С. 24–34. EDN: XAYKTD. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2016.10.24-34
16. Денисевич Д.С., Димакова А.В., Шнайдер А.В., Ибе Е.Е. Физико-механические особенности материалов на основе бетонного лома // Вестник евразийской науки. 2020. Т. 12. № 3. С. 4. EDN: OUJBCN.
17. Симонов П.А., Стороженко Г.И., Раков М.А., Манзырыкчы Х.Б. Механохимическая активация цементно-песчаного камня для повторного использования в строительстве // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 9–14. EDN: BGWOYW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-9-14
18. Sukarman Budi Kristiawan, Khoirudin Amri Abdulah, Koji Enoki, Agung Tri Wijayanta. Characterization of TiO₂ nanoparticles for nanomaterial applications: Crystallite size, microstrain and phase analysis using multiple techniques // Nano-Structures & Nano-Objects. Vol. 38, 2024, 101168. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2024.101168
19. Ибрагимов Р.А., Королев Е.В., Бикаева Ю.В., Ларионов И.С. Краевые углы смачивания порошков кварца и каустического доломита после механомагнитной обработки // Строительные материалы. 2024. № 3. С. 64–70. EDN: CUIUFP. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-822-3-64-70
20. Сивальнева М.Н., Строкова В.В., Нелюбова В.В. и др. Методы оценки механоактивированного минерального сырья для композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2023. № 9. С. 8–22. EDN: HHBIWY. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2023-8-9-8-22
21. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Козлов Р.В. Экологический рейтинг «карбонатных» цементов низкой водопотребности и бетонов на их основе // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. № 2 (56). С. 60–66. EDN: JPIDNS. https://doi.org/10.52409/20731523_2021_2_60