Građevinski kompleks. Industrija građevinskih materijala Prirodne mineralne sirovine za građevne materijale

Ministarstvo znanosti i obrazovanja Ukrajine

Kijevsko nacionalno sveučilište graditeljstva i arhitekture

Zavod za znanost o građevinskim materijalima

Sažetak na temu: “Upotreba sekundarnih proizvoda u proizvodnji građevinskog materijala”

PLAN:

1. Problem industrijskog otpada i glavni pravci za njegovo rješavanje

c) Taljeni i umjetni kameni materijali na bazi troskei ljuta

c) Materijali iz šumskog kemijskog otpada i prerade drva

4. Literatura

1. Problem industrijskog otpada i glavni pravci za njegovo rješavanje.

a) Industrijski razvoj i nakupljanje otpada

Karakteristična značajka znanstveno-tehničkog procesa je povećanje obujma društvene proizvodnje. Nagli razvoj proizvodnih snaga uzrokuje brzo uključivanje sve više prirodnih resursa u gospodarski promet. Stupanj njihove racionalne upotrebe, međutim, ostaje općenito vrlo nizak. Svake godine čovječanstvo iskoristi približno 10 milijardi tona mineralnih i gotovo isto toliko organskih sirovina. Razvoj većine najvažnijih svjetskih minerala odvija se brže nego što se povećavaju njihove dokazane rezerve. Oko 70% industrijskih troškova dolazi od sirovina, zaliha, goriva i energije. U isto vrijeme, 10...99% sirovine pretvara se u otpad, ispušta se u atmosferu i vodena tijela, zagađujući zemlju. U industriji ugljena, primjerice, godišnje nastane približno 1,3 milijarde tona otkrivke i rudničkih stijena te oko 80 milijuna tona otpada od prerade ugljena. Godišnja proizvodnja troske crne metalurgije je oko 80 milijuna tona, obojenih 2,5, pepela i troske termoelektrana je 60...70 milijuna tona, drvnog otpada oko 40 milijuna m³.

Industrijski otpad aktivno utječe na čimbenike okoliša, tj. imaju značajan utjecaj na žive organizme. Prije svega, to se odnosi na sastav atmosferskog zraka. Plinoviti i kruti otpad dospijeva u atmosferu kao rezultat izgaranja goriva i raznih tehnoloških procesa. Industrijski otpad aktivno utječe ne samo na atmosferu, već i na hidrosferu, tj. vodeni okoliš. Pod utjecajem industrijskog otpada koncentriranog na odlagalištima, odlagalištima šljake, odlagalištima jalovine itd., onečišćeno je površinsko otjecanje na području gdje se nalaze industrijska poduzeća. Odlaganje industrijskog otpada u konačnici dovodi do onečišćenja voda Svjetskog oceana, što dovodi do oštrog smanjenja njegove biološke produktivnosti i negativno utječe na klimu planeta. Stvaranje otpada kao rezultat aktivnosti industrijskih poduzeća negativno utječe na kvalitetu tla. U tlu se nakupljaju prevelike količine spojeva koji štetno djeluju na žive organizme, uključujući i kancerogene tvari. U kontaminiranom "bolesnom" tlu dolazi do degradacijskih procesa i poremećena je vitalna aktivnost organizama u tlu.

Racionalno rješavanje problema industrijskog otpada ovisi o nizu čimbenika: materijalnom sastavu otpada, njegovom agregatnom stanju, količini, tehnološkim značajkama itd. Najučinkovitije rješenje problema industrijskog otpada je uvođenje bezotpadne tehnologije. Stvaranje proizvodnje bez otpada provodi se temeljnom promjenom tehnoloških procesa, razvojem sustava zatvorenog ciklusa koji osiguravaju ponovnu upotrebu sirovina. Uz integrirano korištenje sirovina, industrijski otpad iz jednih industrija je polazna sirovina za druge. Važnost integriranog korištenja sirovina može se promatrati s više aspekata. Prvo, zbrinjavanje otpada omogućuje rješavanje problema zaštite okoliša, oslobađanje vrijednog zemljišta zauzetog odlagalištima i skladištima mulja te uklanjanje štetnih emisija u okoliš. Drugo, otpad u velikoj mjeri pokriva potrebe za sirovinama brojnih prerađivačkih industrija. Treće, integriranim korištenjem sirovina smanjuju se specifični kapitalni troškovi po jedinici proizvodnje i smanjuje im se rok povrata.

Od industrija koje troše industrijski otpad, najkapamtnija je industrija građevinskih materijala. Utvrđeno je da se korištenjem industrijskog otpada može pokriti do 40% građevinskih potreba za sirovinama. Korištenje industrijskog otpada omogućuje smanjenje troškova proizvodnje građevinskih materijala za 10...30% u usporedbi s njihovom proizvodnjom iz prirodnih sirovina, ušteda na kapitalnim ulaganjima doseže 35...50%.

b) Klasifikacija industrijskog otpada

Do danas ne postoji sveobuhvatna klasifikacija industrijskog otpada. To je zbog iznimne raznolikosti njihovog kemijskog sastava, svojstava, tehnoloških značajki i uvjeta nastanka.

Sav industrijski otpad može se podijeliti u dvije velike skupine: mineralni (anorganski) i organski. Mineralni otpad je od najveće važnosti za proizvodnju građevinskog materijala. Oni čine dominantan udio u ukupnom otpadu koji proizvodi rudarska i prerađivačka industrija. Ovaj otpad je proučavan u većoj mjeri nego organski.

Bazhenov P.I. predlaže se razvrstavanje industrijskog otpada u vrijeme izdvajanja iz glavnog tehnološkog procesa u tri razreda: A; B; U.

Proizvodi klase A (ostaci iz kamenoloma i ostaci nakon obogaćivanja mineralima) imaju kemijski i mineraloški sastav i svojstva odgovarajućih stijena. Područje njihove primjene određeno je njihovim agregatnim stanjem, frakcijskim i kemijskim sastavom te fizikalno-mehaničkim svojstvima.

Proizvodi klase B su umjetne tvari. Dobivaju se kao nusproizvodi kao rezultat fizičkih i kemijskih procesa koji se odvijaju na običnim ili, češće, visokim temperaturama. Raspon mogućih uporaba za ovaj industrijski otpad je širi nego za proizvode klase A.

Proizvodi klase B nastaju kao rezultat fizičkih i kemijskih procesa koji se odvijaju na odlagalištima. Takvi procesi mogu biti spontano sagorijevanje, razgradnja troske i stvaranje praha. Tipični predstavnici ove klase otpada su spaljene stijene.

2. Iskustvo u korištenju otpada iz metalurgije, industrije goriva i energetike

a) Cementni materijali na bazi troske i pepela

Najveći dio otpada od proizvodnje metala i izgaranja krutih goriva nastaje u obliku troske i pepela. Osim troske i pepela, tijekom proizvodnje metala nastaju velike količine otpada u obliku vodenih suspenzija raspršenih čestica – mulja.

Vrijedne i vrlo česte mineralne sirovine za proizvodnju građevinskih materijala su spaljene stijene i otpad od prerade ugljena, te otkrivke i otpad od prerade ruda.

Proizvodnja vezivnih materijala jedno je od najučinkovitijih područja primjene troske. Veziva troske mogu se podijeliti u sljedeće glavne skupine: troska Portland cement, sulfatno-troska, vapnena troska, troska-alkalna veziva.

Troska i pepeo mogu se smatrati uglavnom pripremljenim sirovinama. U svom sastavu, kalcijev oksid (CaO) je vezan u različitim kemijskim spojevima, uključujući iu obliku dikalcijevog silikata - jednog od minerala cementnog klinkera. Visoka razina pripreme mješavine sirovina pri korištenju troske i pepela osigurava povećanu produktivnost peći i ekonomičnost goriva. Zamjena gline troskom iz visoke peći omogućuje smanjenje sadržaja vapna za 20%, smanjenje specifične potrošnje sirovina i goriva tijekom proizvodnje suhog klinkera za 10 ... 15%, a također povećava produktivnost peći za 15%.

Korištenjem troske s niskim udjelom željeza - visoke peći i ferokroma - te stvaranjem redukcijskih uvjeta taljenja, bijeli cementi se proizvode u električnim pećima. Na bazi ferokrom troske, oksidacijom metalnog kroma u talini, mogu se dobiti klinkeri, koji se mogu koristiti za proizvodnju cementa ujednačene i postojane boje.

Sulfatno-šljakasti cementi – To su hidraulička veziva dobivena zajedničkim finim mljevenjem granulirane troske visoke peći i sulfatnog očvršćivača - gipsa ili anhidrida s malim dodatkom alkalnog aktivatora: vapna, portland cementa ili pečenog dolomita. Najrašireniji iz skupine sulfatno-troske je cement od gipsane troske, koji sadrži 75...85% troske, 10...15% dihidrata ili anhidrida gipsa, do 2% kalcijevog oksida ili 5% portland cementnog klinkera. Visoka aktivacija osigurana je korištenjem anhidrita, kalciniranog na temperaturi od oko 700º C, i bazične troske s visokim sadržajem glinice. Djelovanje sulfatno-šljakovog cementa bitno ovisi o finoći mljevenja. Mokrim mljevenjem postiže se visoka specifična površina (4000...5000 cm²/g) veziva. S dovoljno visokom finoćom mljevenja u racionalnom sastavu, čvrstoća cementa sulfatne troske nije niža od čvrstoće portland cementa. Kao i druga veziva za trosku, cement od sulfatne troske ima nisku toplinu hidratacije - do 7 dana, što ga čini mogućim korištenjem u izgradnji masivnih hidrotehničkih konstrukcija. Ovo je također olakšano njegovom visokom otpornošću na meke sulfatne vode. Kemijska otpornost cementa od sulfatne zgure veća je od portland cementa od zgure, što njegovu primjenu čini posebno prikladnom u raznim agresivnim uvjetima.

Cementi od vapnene zgure i vapneno-pepela – To su hidraulička veziva dobivena zajedničkim mljevenjem granulirane troske iz visokih peći ili letećeg pepela iz termoelektrana i vapna. Upotrebljavaju se za pripremu mortova ne više od M 200. Za regulaciju vremena vezivanja i poboljšanje ostalih svojstava ovih veziva, pri njihovoj izradi dodaje se do 5% gipsanog kamena. Sadržaj vapna je 10%...30%.

Cementi od vapnene troske i pepela slabiji su u čvrstoći od cementa sulfatne troske. Njihove marke su: 50, 100, 150 i 200. Početak stvrdnjavanja trebao bi nastupiti najkasnije 25 minuta, a završetak najkasnije 24 sata nakon početka miješanja. Kada se temperatura smanji, osobito nakon 10º C, povećanje čvrstoće naglo se usporava i, obrnuto, povećanje temperature uz dovoljnu vlažnost okoline potiče intenzivno otvrdnjavanje. Stvrdnjavanje na zraku moguće je tek nakon dovoljno dugog stvrdnjavanja (15...30 dana) u vlažnim uvjetima. Ove cemente karakterizira niska otpornost na mraz, visoka otpornost na agresivne vode i niska egzotermnost.

Troska-alkalna veziva sastoje se od fino mljevene granulirane troske (specifična površina≥3000 cm²/g) i alkalne komponente - spojeva alkalijskih metala natrija ili kalija.

Za dobivanje trosko-alkalnog veziva prihvatljive su granulirane troske različitog mineraloškog sastava. Odlučujući uvjet za njihovu aktivnost je sadržaj staklaste faze sposobne za interakciju s alkalijama.

Svojstva trosko-alkalnog veziva ovise o vrsti, mineraloškom sastavu troske, finoći njezinog mljevenja, vrsti i koncentraciji njezine otopine alkalne komponente. Sa specifičnom površinom troske od 3000...3500 cm²/g, količina vode za formiranje tijesta normalne gustoće je 20...30% mase veziva. Čvrstoća troske-alkalnog veziva pri ispitivanju uzoraka iz tijesta normalne gustoće je 30 ... 150 MPa. Karakterizira ih intenzivno povećanje čvrstoće kako tijekom prvog mjeseca, tako i tijekom sljedećih razdoblja stvrdnjavanja. Dakle, ako je čvrstoća portland cementa nakon 3 mjeseca. stvrdnjavanje u optimalnim uvjetima premašuje ime robne marke za oko 1,2 puta, zatim troska-alkalno vezivo za 1,5 puta. Tijekom obrade toplinom i vlagom proces stvrdnjavanja također se ubrzava intenzivnije nego kod stvrdnjavanja portland cementa. U normalnim uvjetima parenja usvojenim u tehnologiji montažnog betona, 28 dana. Postiže se 90...120% snage marke.

Alkalne komponente koje čine vezivo djeluju kao aditiv protiv smrzavanja, pa se trosko-alkalna veziva prilično intenzivno stvrdnjavaju na temperaturama ispod nule.

b) Punila iz otpadne troske i pepela

Šljaka i pepeo predstavljaju bogatu sirovinsku bazu za proizvodnju teških i lakih poroznih betonskih agregata. Glavne vrste agregata na bazi metalurške troske su drobljeni kamen troske i plovućac troske.

Porozni agregati izrađeni su od troske goriva i pepela, uključujući agloporit, šljunak od pepela i ekspandiranu glinu od aluminijevog oksida.

Učinkovite vrste teških betonskih agregata, koji u fizičkim i mehaničkim svojstvima nisu niži od proizvoda drobljenja gustih prirodnih kamenih materijala, uključuju drobljeni kamen od lijevane troske. U proizvodnji ovog materijala, lijevana vatreno-tekuća troska iz lonca za trosku izlijeva se u slojevima debljine 200...500 mm na posebne platforme za lijevanje ili u tarpezoidne jame-rovove. Kada se drži na otvorenom 2 ... 3 sata, temperatura taline u sloju se smanjuje na 800 ° C, a troska kristalizira. Zatim se hladi vodom, što dovodi do razvoja brojnih pukotina u sloju troske. Mase troske na ljevaonicama ili u rovovima iskopavaju se bagerima i zatim drobe.

Drobljeni kamen od lijevane troske karakterizira visoka otpornost na mraz i toplinu, kao i otpornost na habanje. Njegov trošak je 3...4 puta niži od drobljenog kamena od prirodnog kamena.

Šljaka plovućac (usporava)– jedna od najučinkovitijih vrsta umjetnih poroznih agregata. Dobiva se poroznim talinama troske kao rezultat njihovog brzog hlađenja vodom, zrakom ili parom, kao i izlaganja agensima za stvaranje mineralnog plina. Od tehnoloških metoda za proizvodnju troske plovućca najčešće se koriste bazenska, mlazna i hidroscreen metoda.

Goriva šljaka i pepeo najbolja su sirovina za proizvodnju umjetnog poroznog agregata - agloporit. To je, prvo, zbog sposobnosti sirovina pepela i troske, kao i glinenih stijena i drugih aluminosilikatnih materijala, da se sinteruju na rešetkama strojeva za sinterovanje, i drugo, sadržaja zaostalog goriva u njemu, dovoljnog za sinterovanje. postupak. Konvencionalnom tehnologijom agloporit se dobiva u obliku drobljenog pijeska. Iz pepela termoelektrana moguće je dobiti agloporitni šljunak, ima visoke tehničke i ekonomske pokazatelje.

Glavna značajka tehnologije agloporitnog šljunka je da se kao rezultat aglomeracije sirovina ne formira sinterirani kolač, već spaljene granule. Bit tehnologije za proizvodnju agloporitnog šljunka je dobivanje sirovih granula pepela s veličinom čestica od 10 ... 20 mm, polaganjem na rešetke stroja za sinteriranje u sloju debljine 200 ... 300 mm i toplinska obrada.

Proizvodnja agloprita u usporedbi s konvencionalnom proizvodnjom agloporita karakterizira smanjenje potrošnje procesnog goriva za 20...30%, niže razrjeđivanje zraka u vakuumskim komorama i povećanje specifične produktivnosti za 1,5...3 puta. Agloporitni šljunak ima gustu površinsku ljusku i stoga se, s gotovo jednakom volumetrijskom masom s drobljenim kamenom, razlikuje od njega u većoj čvrstoći i nižoj apsorpciji vode. Procjenjuje se da zamjena 1 milijuna m³ uvezenog prirodnog drobljenog kamena s Agdoport šljunkom iz pepela termoelektrana, samo smanjenjem troškova prijevoza pri prijevozu na udaljenosti od 500...1000 km, štedi 2 milijuna rubalja. Korištenje agloporita na bazi pepela i troske termoelektrana omogućuje dobivanje laganih betona razreda 50 ... 4000 s nasipnom težinom od 900 do 1800 kg / m³ s potrošnjom cementa od 200 do 400 kg / m³.

Šljunak pepela dobiva se granuliranjem pripremljene mješavine pepela i troske ili letećeg pepela iz termoelektrana, nakon čega slijedi sinteriranje i bubrenje u rotacijskoj peći na temperaturi od 1150...1250 ° C. Lagani beton s približno istim karakteristikama kao kod upotrebe agloporita šljunak se dobiva iz jasenovog šljunka. U proizvodnji pepelnog šljunka učinkovit je samo ekspandirajući pepeo iz termoelektrana s udjelom ostatka goriva ne većim od 10%.

Glina ekspandirana glina – proizvod bubrenja i sinteriranja u rotirajućoj peći granula nastalih iz mješavine gline i otpada od pepela i troske iz termoelektrana. Pepeo može činiti od 30 do 80% ukupne mase sirovina. Uvođenje glinene komponente poboljšava svojstva kalupljenja punjenja i potiče izgaranje ostataka ugljena u pepelu, što omogućuje korištenje pepela s visokim udjelom neizgorenog goriva.

Volumetrijska masa alumino-sol ekspandirane gline je 400..6000 kg/m³, a tlačna čvrstoća u čeličnom cilindru je 3.4...5 MPa. Glavne prednosti proizvodnje glino-pepelne ekspandirane gline u usporedbi s agloporitom i pepelnim šljunkom su mogućnost korištenja pepela termoelektrana iz deponija u mokrom stanju bez upotrebe uređaja za sušenje i mljevenje te jednostavniji način oblikovanja granulata.

c) Taljeni i umjetni kameni materijali na bazi troske i pepela

Glavna područja prerade metalurške i gorivne troske, kao i pepela, zajedno s proizvodnjom veziva, punila i betona na njihovoj osnovi, uključuju proizvodnju vune od troske, lijevanog materijala i kamena od troske, keramike od pepela i vapnene opeke.

Šljaka vuna- vrsta mineralne vune koja zauzima vodeće mjesto među termoizolacijskim materijalima, kako po obujmu proizvodnje tako i po građevinskim i tehničkim svojstvima. Troska iz visokih peći našla je najveću primjenu u proizvodnji mineralne vune. Korištenje troske umjesto prirodnih sirovina ovdje rezultira uštedom do 150 UAH. po 1 toni Za proizvodnju mineralne vune, uz visoke peći, koristi se i troska kupola, otvorenog ložišta i troska obojene metalurgije.

Potreban omjer kiselih i bazičnih oksida u šarži osigurava se upotrebom kisele troske. Osim toga, kisele troske su otpornije na propadanje, što je neprihvatljivo u mineralnoj vuni. Povećanje sadržaja silicija proširuje temperaturni raspon viskoznosti, tj. temperaturna razlika unutar koje je moguće stvaranje vlakana. Modul kiselosti troske podešava se uvođenjem kiselih ili bazičnih dodataka u smjesu.

Od taline metalurške i gorivne troske lijevaju se razni proizvodi: kamenje za popločavanje cesta i podova industrijskih objekata, cijevi, rubnjaci, antikorozivne ploče, cijevi. Proizvodnja lijevanog troske započela je istodobno s uvođenjem procesa visoke peći u metalurgiju. Lijevani proizvodi od rastaljene troske su ekonomski povoljniji u usporedbi s kamenim lijevanjem, približavajući mu se mehaničkim svojstvima. Volumetrijska masa gustih proizvoda od lijevane troske doseže 3000 kg / m³, tlačna čvrstoća je 500 MPa.

Kristali troske– vrsta staklokristalnih materijala dobivenih usmjerenom kristalizacijom stakala. Za razliku od ostalih staklokeramika, sirovine za njih su troske crne i obojene metalurgije, kao i pepeo od izgaranja ugljena. U SSSR-u je prvi put razvijena keramika od troske. Naširoko se koriste u građevinarstvu kao konstrukcijski i završni materijali visoke čvrstoće. Proizvodnja stakla od troske sastoji se od taljenja stakla od troske, oblikovanja proizvoda od njih i njihove naknadne kristalizacije. Šarža za proizvodnju stakla sastoji se od troske, pijeska, aditiva koji sadrže alkalije i drugih dodataka. Najučinkovitija upotreba vatrenih tekućih metalurških troski, koja štedi do 30 ... 40% sve topline potrošene na kuhanje.

Šljaka keramika se sve više koristi u građevinarstvu. Ploče od troske koriste se za oblaganje postolja i fasada zgrada, za završnu obradu unutarnjih zidova i pregrada te za izradu ograda za balkone i krovove. Slagwood je učinkovit materijal za stepenice, prozorske klupice i druge strukturne elemente zgrada. Visoka otpornost na habanje i kemijsku otpornost omogućuje uspješnu upotrebu keramike od troske za zaštitu građevinskih konstrukcija i opreme u kemijskoj, rudarskoj i drugim industrijama.

Otpad pepela i šljake iz termoelektrana može poslužiti kao osiromašujući aditiv goriva u proizvodnji keramičkih proizvoda na bazi glinenih stijena, kao i glavna sirovina za proizvodnju pepelne keramike. Pepeo i troska goriva najviše se koriste kao dodaci u proizvodnji zidnih keramičkih proizvoda. Za izradu pune i šuplje opeke i keramičkog kamena prvenstveno se preporuča koristiti pepeo niskog tališta s točkom omekšavanja do 1200 ° C. Pepeo i troska koji sadrže do 10% goriva koriste se kao otpad, a 10 % ili više koriste se kao aditivi koji sadrže gorivo. U potonjem slučaju, moguće je značajno smanjiti ili eliminirati uvođenje procesnog goriva u punjenje.

Razvijen je niz tehnoloških postupaka za proizvodnju pepelne keramike, pri čemu pepeo i troska iz termoelektrana više nisu dodatni materijal, već glavna sirovinska komponenta. Dakle, s konvencionalnom opremom u tvornicama opeke, opeke od pepela mogu se izraditi iz mase koja uključuje pepeo, trosku i natrijevo tekuće staklo u količini od 3% volumena. Potonji djeluje kao plastifikator, osiguravajući proizvodnju proizvoda s minimalnom vlagom, što eliminira potrebu za sušenjem sirovine.

Keramika od pepela proizvodi se u obliku prešanih proizvoda iz mase koja sadrži 60...80% letećeg pepela, 10...20% gline i drugih dodataka. Proizvodi se šalju na sušenje i pečenje. Keramika od pepela može poslužiti ne samo kao zidni materijal stabilne čvrstoće i visoke otpornosti na smrzavanje. Odlikuje se visokom otpornošću na kiseline i niskom abrazivnošću, što omogućuje proizvodnju ploča za popločavanje i ceste te proizvoda visoke trajnosti od njega.

U proizvodnji vapneno-pješčane opeke kao sastavni dio veziva ili punila koristi se pepeo termoelektrana. U prvom slučaju, njegova potrošnja doseže 500 kg, u drugom - 1,5 ... 3,5 tona na 1 tisuću komada. opeke Uvođenjem ugljenog pepela smanjuje se potrošnja vapna za 10...50%, a pepeo iz škriljevca sa sadržajem CaO+MgO do 40...50% može potpuno zamijeniti vapno u silikatnoj masi. Pepeo u vezivu od vapnenog pepela nije samo aktivni silikatni aditiv, već također pridonosi plastifikaciji smjese i povećava čvrstoću sirovine za 1,3 ... 1,5 puta, što je posebno važno za osiguranje normalnog rada automatskog slagači.

d) Pepeo i troska u cestogradnji i izolacijskim materijalima

Veliki potrošač gorivog pepela i troske je cestogradnja, gdje se pepeo i mješavine pepela i troske koriste za izradu temeljnih i donjih slojeva temelja, djelomičnu zamjenu veziva pri stabilizaciji tla cementom i vapnom, kao mineralni prah u asfaltni betoni i mortovi, kao dodaci cementnom betonu za ceste.

Pepeo dobiven izgaranjem ugljena i uljnog škriljevca koristi se kao punilo za krovne i hidroizolacijske mastike. Mješavine pepela i troske koriste se u cestogradnji neojačane ili armirane. Nearmirane mješavine pepela i troske koriste se uglavnom kao materijal za izradu temeljnih i donjih slojeva temelja cesta regionalnog i lokalnog značaja. Sa sadržajem ne većim od 16% pepela u prahu, koriste se za poboljšanje premaza tla podvrgnutih površinskoj obradi bitumenskom ili katranskom emulzijom. Konstruktivni slojevi cesta mogu se izrađivati ​​od mješavina pepela i troske s udjelom pepela ne većim od 25...30%. U šljunčano-drobljenim kamenim podlogama preporučljivo je koristiti mješavinu pepela i šljake s udjelom praškastog pepela do 50% kao dodatak za zbijanje. Sadržaj neizgorenog ugljena u otpadnom gorivu iz termoelektrana koje se koriste za izgradnju cesta ne bi smio premašiti 10%.

Kao i prirodni kameni materijali relativno visoke čvrstoće, pepeo i šljaka iz termoenergetskih postrojenja koriste se za izradu bitumensko-mineralnih smjesa za izradu konstrukcijskih slojeva cesta 3-5 kategorije. Crni drobljeni kamen dobiva se iz gorivne troske tretirane bitumenom ili katranom (do 2% mase). Miješanjem pepela zagrijanog na 170...200°C s 0,3...2% otopinom bitumena u zelenom ulju dobiva se hidrofobni prah zapreminske mase 450...6000 kg/m³. Hidrofobni prah može istovremeno obavljati funkcije hidro- i toplinsko izolacijskog materijala. Korištenje pepela kao punila u kiti je široko rasprostranjeno.

e) Materijali na bazi metalurškog taloga

Nefelinski, boksitni, sulfatni, bijeli i multikalcijevi muljevi od industrijskog su značaja za proizvodnju građevinskih materijala. Količina samo nefelinskog mulja pogodnog za korištenje je preko 7 milijuna tona godišnje.

Glavna primjena otpadnog mulja iz metalurške industrije je proizvodnja veziva bez klinkera i materijala na njihovoj osnovi, proizvodnja portland cementa i miješanih cementa. Posebno široku primjenu u industriji ima nefelinski (belitni) mulj, dobiven ekstrakcijom glinice iz nefelinskih stijena.

Pod vodstvom P.I. Bazhenov je razvio tehnologiju za proizvodnju nefelinskog cementa i materijala na njegovoj osnovi. Nefelinski cement je proizvod zajedničkog mljevenja ili temeljitog miješanja prethodno usitnjenog nefelinskog mulja (80...85%), vapna ili drugog aktivatora, kao što je Portland cement (15...20%) i gipsa (4.. ,7%). Početak vezivanja nefelinskog cementa trebao bi se dogoditi najkasnije nakon 45 minuta, kraj - najkasnije nakon 6 sati. nakon njegovog zatvaranja, Njegove oznake su 100, 150, 200 i 250.

Nefelin cement je učinkovit za zidanje i žbuke, kao i za normalne i posebno autoklavirane betone. U pogledu plastičnosti i vremena vezanja, otopine na bazi nefelinskog cementa bliske su vapneno-gipsanim otopinama. U betonu s normalnim otvrdnjavanjem nefelin cement daje stupnjeve 100...200, u autoklaviranom betonu - stupnjeve 300...500 pri potrošnji od 250...300 kg/m³. Osobitosti betona na bazi nefelinskog cementa su niska egzometrija, što je važno uzeti u obzir pri izgradnji masivnih hidrotehničkih konstrukcija, visoka prionjivost na čeličnu armaturu nakon obrade u autoklavu i povećana trajnost u mineraliziranim vodama.

Po sastavu nefelinskom cementu bliska su veziva na bazi boksita, sulfata i drugih metalurških muljeva. Ako je značajan dio ovih minerala hidratiziran, da bi se manifestirala adstringentna svojstva mulja, potrebno ih je sušiti u rasponu od 300...700° C. Za aktiviranje ovih veziva, preporučljivo je uvesti dodaci vapna i gipsa.

Gnojna veziva spadaju u kategoriju lokalnih materijala. Najracionalnije ih je koristiti za proizvodnju proizvoda za stvrdnjavanje u autoklavu. Međutim, oni se mogu i hoće koristiti u mortovima, završnim radovima i proizvodnji materijala s organskim punilima, kao što su vlaknatice. Kemijski sastav niza metalurških kaša omogućuje im da se koriste kao glavna sirovinska komponenta portland cementnog klinkera, kao i aktivni aditiv u proizvodnji portland cementa i miješanih cemenata.

f) Korištenje izgorjelih stijena, otpada od pripreme ugljena, rudarenja i obogaćivanja rude

Glavnina izgorjelih stijena je produkt izgaranja jalovine koja prati naslage ugljena. Vrste izgorjelih stijena su gliezh - gilin i glineno-pješčane stijene, izgorjele u utrobi zemlje tijekom podzemnih požara u slojevima ugljena, i otpadne, izgorjele rudničke stijene.

Mogućnosti korištenja spaljenih stijena i ostataka od prerade ugljena u proizvodnji građevinskih materijala vrlo su raznolike. Spaljene stijene, kao i drugi kalcinirani glineni materijali, aktivne su u odnosu na vapno i koriste se kao hidraulički dodaci u vapneno-pucolanskim vezivima, portland cementu, pucolanskom portland cementu i autoklavnim materijalima. Visoka adsorpcijska aktivnost i adhezija na organska veziva omogućuju njihovu upotrebu u asfaltne i polimerne smjese. Naravno, izgorjele stijene izgorjele u utrobi zemlje ili u gomilama rudnika ugljena - muljni kamen, alevrit i pješčenjaci - keramičke su prirode i mogu se koristiti u proizvodnji betona otpornog na toplinu i poroznih agregata. Neke spaljene stijene su lagani nemetalni materijali, što dovodi do njihove upotrebe kao punila za lagane mortove i betone.

Otpad od pripreme ugljena je vrijedna vrsta mineraloške sirovine koja se uglavnom koristi u proizvodnji keramičkih zidnih materijala i poroznih agregata. Kemijski sastav otpada od obogaćivanja ugljena blizak je tradicionalnim glinenim sirovinama. Uloga štetne nečistoće u njima je sumpor sadržan u sulfatnim i sulfidnim spojevima. Kalorijska vrijednost im je vrlo različita - od 3360 do 12600 kJ/kg i više.

U proizvodnji zidnih keramičkih proizvoda, otpad od obogaćivanja ugljena koristi se kao siromašni ili sagorljivi aditiv gorivu. Prije unošenja u keramičku šaržu, komadni otpad se usitnjava. Prethodno drobljenje nije potrebno za mulj s veličinom čestica manjom od 1 mm. Mulj se prethodno suši do sadržaja vlage od 5...6%. Dodatak otpada pri proizvodnji opeke plastičnom metodom trebao bi biti 10...30%. Uvođenje optimalne količine aditiva koji sadrži gorivo kao rezultat ravnomjernijeg pečenja značajno poboljšava karakteristike čvrstoće proizvoda (do 30...40%), štedi gorivo (do 30%), eliminira potrebu za uvođenjem ugljena u šaržu, te povećava produktivnost peći.

Kao procesno gorivo moguće je koristiti mulj obogaćivanja ugljena relativno visoke kalorične vrijednosti (18900...21000 kJ/kg). Ne zahtijeva dodatno drobljenje, dobro se raspoređuje po cijelom naboju kada se ulije kroz otvore za gorivo, što potiče ravnomjerno pečenje proizvoda, i što je najvažnije, mnogo je jeftinije od ugljena.

Od nekih vrsta otpada od obogaćivanja ugljena moguće je proizvesti ne samo agloporit, već i ekspandiranu glinu. Vrijedan izvor nemetalnih materijala su vezane stijene iz rudarske industrije. Glavni smjer recikliranja ove skupine otpada je proizvodnja, prije svega, agregata za beton i mort, materijala za izgradnju cesta i lomljenog kamena.

Građevinski drobljeni kamen dobiva se iz pratećih stijena pri vađenju željezne i drugih ruda. Kvalitetne sirovine za proizvodnju drobljenog kamena su neplodni željezni kvarciti: rožnaci, kvarciti i kristalni škriljci. Drobljeni kamen iz pripadajućih stijena tijekom eksploatacije željezne rude dobiva se u drobionicama i pogonima za prosijavanje, kao i suhom magnetskom separacijom.

3. Iskustvo u korištenju otpada iz kemijsko-tehnološke proizvodnje i prerade drva

a) Primjena troske iz elektrotermalne proizvodnje fosfora

Poljoprivredni otpad biljnog podrijetla također je važan izvor građevinskih sirovina. Godišnja proizvodnja, primjerice, otpadaka stabljike pamuka iznosi oko 5 milijuna tona godišnje, a zrna lana više od 1 milijun tona.

Drvni otpad nastaje u svim fazama njegove sječe i obrade. Tu spadaju grane, grančice, vrhovi, grane, krošnje, piljevina, panjevi, korijenje, kora i šiblje, što zajedno čini oko 21% ukupne mase drva. Pri preradi drva u građu, prinos proizvoda doseže 65%, ostatak čini otpad u obliku ploča (14%), piljevine (12%), reznica i sitnih predmeta (9%). Pri izradi građevinskih dijelova, namještaja i drugih proizvoda od drvene građe nastaje otpad u obliku strugotine, piljevine i pojedinačnih komada drva – otkosa, koji čine i do 40% mase prerađene građe.

Piljevina, strugotine i komadni otpad od najveće su važnosti za proizvodnju građevinskih materijala i proizvoda. Potonji se koriste kako izravno za proizvodnju lijepljenih građevinskih proizvoda, tako i za preradu u industrijske čipove, a zatim strugotine, drobljeno drvo i vlaknastu masu. Razvijena je tehnologija dobivanja građevnog materijala iz kore i batine, otpadaka iz proizvodnje ekstrakata za štavljenje.

Fosforna troska - To je nusproizvod fosfora proizveden toplinski u električnim pećima. Na temperaturi od 1300 ... 1500 ° C, kalcijev fosfat stupa u interakciju s koksnim ugljikom i silicijevim dioksidom, što rezultira stvaranjem fosfora i rastaljene troske. Troska se odvodi iz peći u vatreno tekućem stanju i granulira mokrim postupkom. Na 1 tonu fosfora ide 10...12 tona troske. Velika kemijska poduzeća proizvode do dva milijuna tona troske godišnje. Kemijski sastav fosforne troske blizak je sastavu troske visokih peći.

Od talina fosforne troske moguće je dobiti plovućac od troske, vatu i lijevane proizvode. Plovućac od troske proizvodi se konvencionalnom tehnologijom bez promjene sastava fosforne troske. Ima nasipnu masu od 600...800 kg/m³ i staklastu, fino poroznu strukturu. Vunu od fosforne zgure karakteriziraju dugačka tanka vlakna i nasipna gustoća od 80...200 kg/m³. Taline fosforne troske mogu se preraditi u lijevani drobljeni kamen pomoću tehnologije rovova koja se koristi u metalurškim poduzećima.

b) Materijali na bazi otpada koji sadrže gips i željezo

Potražnja industrije građevinskih materijala za gipsanim kamenom trenutno premašuje 40 milijuna tona. Istodobno, potrebe za sirovinama za gips mogu se uglavnom zadovoljiti otpadom koji sadrži gips iz kemijske, prehrambene i šumsko-kemijske industrije. Godine 1980. u našoj je zemlji proizvodnja otpada i nusproizvoda koji sadrže kalcijeve sulfate dosegla približno 20 milijuna tona godišnje, uključujući fosfogips - 15,6 milijuna tona.

fosfogips - otpadna obrada apatita ili fosforita sumpornom kiselinom u fosfornu kiselinu ili koncentrirana fosforna gnojiva. Sadrži 92...95% gips dihidrata s mehaničkim dodatkom 1...1,5% fosfor pentoksida i određenu količinu drugih nečistoća. Fosfogips ima oblik mulja s sadržajem vlage od 20 ... 30% s visokim sadržajem topivih nečistoća. Čvrsta faza mulja je fino raspršena i više od 50% sastoji se od čestica manjih od 10 mikrona. Troškovi prijevoza i skladištenja fosfogipsa na odlagalištima iznose do 30% ukupnih troškova konstrukcija i rada glavne proizvodnje.

U proizvodnji fosforne kiseline metodom ekstrakcije hemihidrata, otpadni proizvod je kalcijev sulfat fosfohemihidrat, koji sadrži 92...95% - glavnu komponentu gipsa visoke čvrstoće. Međutim, prisutnost pasivirajućih filmova na površini kristala hemihidrata značajno inhibira manifestaciju adstringentnih svojstava ovog proizvoda bez posebne tehnološke obrade.

Kod konvencionalne tehnologije gipsana veziva na bazi fosfogipsa su niske kvalitete, što se objašnjava visokom potrošnjom vode fosfogipsa zbog velike poroznosti hemihidrata kao rezultat prisutnosti velikih kristala u sirovini. Ako je potreba za vodom običnog građevinskog gipsa 50 ... 70%, tada je za dobivanje testa normalne gustoće od veziva fosfogipsa bez dodatne obrade potrebno 120 ... 130% vode. Konstrukcijska svojstva fosfogipsa i nečistoće sadržane u njemu imaju negativan učinak. Taj se utjecaj donekle smanjuje mljevenjem fosfogipsa i oblikovanjem proizvoda metodom vibriranja. U tom slučaju povećava se kvaliteta veziva fosfogipsa, ali ostaje niža od kvalitete građevnog gipsa iz prirodnih sirovina.

Na MISS-u, na bazi fosfogipsa, dobiveno je kompozitno vezivo povećane vodootpornosti koje sadrži 70...90% α-hemihidrata, 5...20% portland cementa i 3...10% pucolanskih aditiva. Sa specifičnom površinom od 3000...4500 cm²/g, potreba za vodom za vezivo je 35...45%, stvrdnjavanje počinje za 20...30 minuta, završava za 30...60 minuta, čvrstoća na pritisak je 30...35 MPa, koeficijent omekšavanja je 0,6...0 ,7. vodonepropusno vezivo dobiva se hidrotermalnom obradom u autoklavu mješavine fosfogipsa, portland cementa i dodataka koji sadrže aktivni silicij.

U industriji cementa fosfogips se koristi kao mineralizator tijekom pečenja klinkera i umjesto prirodnog gipsa kao dodatak za regulaciju vezivanja cementa. Dodavanje 3 ... 4% mulju omogućuje vam povećanje koeficijenta zasićenja klinkerom s 0,89 ... 0,9 na 0,94 ... 0,96 bez smanjenja produktivnosti peći, povećava trajnost obloge u zoni sinteriranja zbog ravnomjernog stvaranja postojanog premaza i dobiti klinker koji se lako melje. Utvrđena je prikladnost fosfogipsa za zamjenu gipsa pri mljevenju cementnog klinkera.

Široka uporaba fosfogipsa kao aditiva u proizvodnji cementa moguća je samo kada je osušen i granuliran. Sadržaj vlage u granuliranom fosfogipsu ne smije biti veći od 10 ... 12%. Bit osnovne sheme granulacije fosfogipsa je dehidracija dijela izvornog mulja fosfogipsa na temperaturi od 220...250 ° C do stanja topljivog anhidrida, nakon čega slijedi njegovo miješanje s ostatkom fosfogipsa. Kada se fosfoanhidrid pomiješa s fosfogipsom u rotirajućem bubnju, dehidrirani proizvod se hidrira slobodnom vlagom početnog materijala, što rezultira čvrstim granulama fosfogips dihidrata. Moguća je i druga metoda granulacije fosfogipsa - s dodatkom za jačanje piritnih pepela.

Osim proizvodnje veziva i proizvoda na njihovoj osnovi, poznati su i drugi načini recikliranja otpada koji sadrži gips. Eksperimenti su pokazali da dodavanje do 5% fosfogipsa šarži tijekom proizvodnje opeke intenzivira proces sušenja i pomaže u poboljšanju kvalitete proizvoda. To se objašnjava poboljšanjem keramičko-tehnoloških svojstava glinenih sirovina zbog prisutnosti glavne komponente fosfogipsa - kalcijevog sulfata dihidrata.

Najčešće korišteni otpad od željeza je piritne pepelnice. Konkretno, u proizvodnji portland cementnog klinkera koriste se kao korektivni aditiv. Međutim, pepel koji se troši u industriji cementa čini samo mali dio njihove ukupne proizvodnje u postrojenjima sumporne kiseline koja koriste sumporni pirit kao glavnu sirovinu.

Razvijena je tehnologija za proizvodnju cementa s visokim udjelom željeza. Polazne komponente za proizvodnju takvih cementa su kreda (60%) i piritni pepeo (40%). Mješavina sirovina se peče na temperaturi od 1220…1250º C. Cementi s visokim udjelom željeza karakteriziraju normalna vremena vezivanja kada se smjesi sirovina doda do 3% gipsa. Njihova tlačna čvrstoća u uvjetima vodenog i zračno vlažnog otvrdnjavanja 28 dana. odgovara stupnjevima 150 i 200, a kada se pari u autoklavu povećava se za 2 ... 2,5 puta. Cementi s visokim udjelom željeza ne skupljaju se.

Piritna ugar u proizvodnji umjetnih betonskih agregata može poslužiti i kao dodatak i kao glavna sirovina. Dodatak piritnih pepela u količini od 2...4% ukupne mase uvodi se kako bi se povećala sposobnost stvaranja plina glina pri proizvodnji ekspandirane gline. Ovo je olakšano razgradnjom ostataka pirita u pepelju pri 700...800º C uz stvaranje sumpornog dioksida i redukciju željeznih oksida pod utjecajem organskih nečistoća prisutnih u glinenim sirovinama, uz oslobađanje plinova. Spojevi željeza, posebno u obliku željeza, djeluju kao fluksevi, uzrokujući ukapljivanje taline i smanjenje temperaturnog raspona promjena njezine viskoznosti.

Aditivi koji sadrže željezo koriste se u proizvodnji keramičkih zidnih materijala za smanjenje temperature pečenja, poboljšanje kvalitete i poboljšanje karakteristika boje. Pozitivni rezultati postižu se preliminarnim kalciniranjem pepela radi razgradnje nečistoća sulfida i sulfata, koji tijekom pečenja stvaraju plinovite produkte, čija prisutnost smanjuje mehaničku čvrstoću proizvoda. Učinkovito je uvesti 5...10% pepela u punjenje, posebno u sirovinama s malom količinom fluksa i nedovoljnim sinteriranjem.

U proizvodnji fasadnih pločica polusuhim i shlinker metodama, kalcinirana pepel se može dodati u smjesu u količini od 5 do 50% mase. Korištenje gareži omogućuje izradu keramičkih fasadnih pločica u boji bez dodatnog dodavanja šamota u glinu. Istodobno se smanjuje temperatura pečenja pločica od vatrostalnih i vatrostalnih glina za 50 ... 100 ° C.

c) Materijali iz šumskog kemijskog otpada i prerade drva

Za proizvodnju građevinskih materijala najvrjednije sirovine iz otpada kemijske industrije su troska iz elektrotermalne proizvodnje fosfora, gips i vapneni otpad.

Otpad iz zimsko-tehnološke proizvodnje uključuje istrošenu gumu i sekundarne polimerne sirovine, kao i brojne nusproizvode iz poduzeća građevinskih materijala: cementnu prašinu, sedimente u uređajima za pročišćavanje vode azbestno-cementnih poduzeća, lomljeno staklo i keramiku. Otpad čini do 50% ukupne mase prerađenog drva, većina se trenutno spaljuje ili zbrinjava.

Poduzeća za građevinske materijale smještena u blizini postrojenja za hidrolizu mogu uspješno iskoristiti lignin, jedan od najzapremitijih drvnih kemijskih otpadaka. Iskustvo brojnih tvornica opeke omogućuje nam da lignin smatramo učinkovitim aditivom za izgaranje. Dobro se miješa s ostalim komponentama punjenja, ne narušava njegova svojstva oblikovanja i ne komplicira rezanje drva. Najveći učinak njegove uporabe javlja se kada je sadržaj vlage u glini relativno nizak. Lignin utisnut u sirovine ne gori kada se suši. Zapaljivi dio lignina potpuno isparava na temperaturi od 350...400º C, njegov sadržaj pepela je 4...7%. Da bi se osigurala standardna mehanička čvrstoća obične glinene opeke, lignin treba unijeti u punjenje za oblikovanje u količini do 20 ... 25% njegovog volumena.

U proizvodnji cementa lignin se može koristiti kao plastifikator sirovog mulja i pojačivač za mljevenje sirove smjese i cementa. Doza lignina u ovom slučaju je 0,2…0,3%. Ukapljivanje hidrolitičkog lignina objašnjava se prisutnošću fenolnih tvari u njemu, koje učinkovito smanjuju viskoznost suspenzija vapnenačke gline. Učinak lignina tijekom mljevenja uglavnom je smanjenje prianjanja malih frakcija materijala i njihovo prianjanje na medij za mljevenje.

Drvni otpad bez prethodne obrade (piljevina, strugotine) ili nakon mljevenja (piljevine, drobljeno drvo, drvena vuna) može poslužiti kao punilo u građevinskim materijalima na bazi mineralnih i organskih veziva; ove materijale karakterizira niska nasipna gustoća i toplinska vodljivost, kao i kao dobra obradivost. Impregnacija punila za drvo s mineralizatorima i naknadno miješanje s mineralnim vezivima osigurava biostabilnost i otpornost na požar materijala koji se temelje na njima. Opći nedostaci materijala punjenih drvom su visoka sposobnost upijanja vode i relativno niska otpornost na vodu. Ovi materijali se prema namjeni dijele na toplinsko-izolacijske i konstrukcijsko-toplinsko-izolacijske.

Glavni predstavnici skupine materijala na bazi punila za drvo i mineralnih veziva su drvobeton, vlaknatica i beton od strugotine.

Arbolit - lagani beton na agregatima biljnog podrijetla, prethodno tretiran otopinom mineralizatora. Koristi se u industrijskoj, civilnoj i poljoprivrednoj gradnji u obliku ploča i blokova za izradu zidova i pregrada, međuspratnih i građevinskih obloga, toplinsko-izolacijskih i zvučno-izolacijskih ploča. Trošak zgrada od drvenog betona je 20 ... 30% niži od onih od opeke. Strukture od arbolita mogu se koristiti pri relativnoj vlažnosti zraka u zatvorenom prostoru ne većoj od 75%. Pri visokoj vlažnosti potreban je sloj parne brane.

Fibrolit za razliku od drvenog betona, uključuje drvenu vunu kao punilo i istodobno armaturnu komponentu - strugotine duljine od 200 do 500 mm, širine 4...7 mm. i debljine 0,25...0,5 mm. Drvena vuna se dobiva iz nekomercijalnog drva četinjača, rjeđe listopadnog drveća. Vlaknaste ploče karakterizira visoka apsorpcija zvuka, laka obradivost, mogućnost zabijanja i dobro prianjanje na sloj žbuke i beton. Tehnologija proizvodnje vlaknatice uključuje pripremu drvene vune, njenu obradu mineralizatorom, miješanje s cementom, prešanje ploča i njihovu toplinsku obradu.

Beton od piljevine – Ovo je materijal na bazi mineralnih veziva i piljevine. To uključuje ksilolit, ksilobeton i neke druge materijale slične njima po sastavu i tehnologiji.

ksilolit je umjetni građevni materijal koji se dobiva stvrdnjavanjem mješavine magnezijevog veziva i piljevine, pomiješane s otopinom magnezijevog klorida ili sulfata. Ksilolit se uglavnom koristi za postavljanje monolitnih ili montažnih podnih obloga. Prednosti ksilolitnih podova su relativno nizak koeficijent toplinske apsorpcije, higijenska ispravnost, dovoljna tvrdoća, niska abrazija i mogućnost izbora boja.

ksilobeton - vrsta laganog betona, čiji je punilo piljevina, a vezivo cement ili vapno i gips; koristi se ksilobeton zapreminske mase 300...700 kg/m³ i tlačne čvrstoće 0,4...3 MPa kao toplinska izolacija, a s volumenskom masom od 700...1200 kg / m³ i tlačnom čvrstoćom do 10 MPa - kao konstrukcijski i toplinski izolacijski materijal.

Lamelirano drvo jedan je od najučinkovitijih građevinskih materijala. Može biti slojevita ili izrađena od furnira (šperploča, laminirana plastika); masivni od grumen otpada iz pilane i obrade drva (ploče, paneli, grede, daske) i kombinirani (spojne ploče). Prednosti lameliranog drva su niska nasipna gustoća, otpornost na vodu i mogućnost proizvodnje proizvoda složenih oblika i velikih konstrukcijskih elemenata od malih materijala. U lijepljenim konstrukcijama oslabljen je utjecaj anizotropije drva i njegovih nedostataka, karakteriziraju ih povećana otpornost na glinu i niska zapaljivost, ne podliježu skupljanju i savijanju. Ljepljene drvene konstrukcije često uspješno konkuriraju čeličnim i armiranobetonskim konstrukcijama u pogledu vremena i troškova rada tijekom izgradnje objekata, te otpornosti prilikom izgradnje na agresivnu zračnu sredinu. Njihova upotreba je učinkovita u izgradnji poljoprivrednih i industrijskih poduzeća, izložbenih i trgovačkih paviljona, sportskih kompleksa, montažnih zgrada i građevina.

Iverice – Ovo je materijal dobiven vrućim prešanjem usitnjenog drva pomiješanog s vezivima - sintetičkim polimerima. Prednosti ovog materijala su ujednačenost fizičkih i mehaničkih svojstava u različitim smjerovima, relativno male linearne promjene pri promjenjivoj vlažnosti, te mogućnost visoke mehanizacije i automatizacije proizvodnje.

Građevinski materijali na bazi nekog drvnog otpada mogu se proizvoditi bez upotrebe posebnih veziva. Čestice drva u takvim materijalima su vezane kao rezultat konvergencije i ispreplitanja vlakana, njihove kohezivne sposobnosti i fizikalno-kemijskih veza koje nastaju tijekom obrade prešane mase pri visokom tlaku i temperaturi.

Vlaknaste ploče se proizvode bez upotrebe posebnih veziva.

Vlaknaste ploče – materijal formiran od vlaknaste mase nakon koje je uslijedila toplinska obrada. Otprilike 90% svih ploča vlaknatica izrađeno je od drva. Sirovine su nekomercijalno drvo i otpad iz pilana i drvne industrije. Ploče se mogu dobiti od vlakana lišća i drugih vlaknastih sirovina koje imaju dovoljnu čvrstoću i fleksibilnost.

Skupina drvne plastike uključuje: Drveni laminati– materijal izrađen od ploča furnira impregniranih sintetskim polimerom tipa rezole i međusobno zalijepljenih toplinskom obradom pod pritiskom, lignougljikohidrata i piezotermoplasta proizvedenih od piljevine visokotemperaturnom obradom mase za prešanje bez uvođenja posebnih veziva. Tehnologija lignougljikohidratne plastike sastoji se od pripreme, sušenja i doziranja čestica drva, oblikovanja tepiha i hladnog prešanja. , vruće prešanje i hlađenje bez popuštanja pritiska. Opseg primjene lignougljikohidratne plastike isti je kao i kod ploča od drvenih vlakana i iverice.

Piezotermoplastika može se izraditi od piljevine na dva načina - bez prethodne obrade i hidrotermalnom obradom sirovina. Prema drugoj metodi, kondicionirana piljevina se obrađuje u autoklavima parom na temperaturi od 170 ... 180º C i tlaku od 0,8 ... 1 MPa tijekom 2 sata. Hidrolizirana prešana masa se djelomično suši i, na određenom vlažnosti, sukcesivno se podvrgava hladnom i toplom prešanju.

Podne pločice debljine 12 mm proizvode se od piezotermoplasta. Polazne sirovine mogu biti piljevina ili usitnjeno crnogorično i bjelogorično drvo, vatra lana ili konoplje, trska, hidrolizirani lignin i sivina.

d) Zbrinjavanje vlastitog otpada u proizvodnji građevinskog materijala

Iskustvo poduzeća u Krimskoj autonomnoj republici koja razvijaju vapnenac-školjke za proizvodnju zidnog kamena pokazuje učinkovitost proizvodnje ljuska-betonskih blokova iz otpadaka piljenja kamena. Blokovi se oblikuju u horizontalnim metalnim kalupima sa zglobnim stranicama. Dno kalupa prekriveno je otopinom ljuske debljine 12..15 mm kako bi se stvorio unutarnji teksturirani sloj. Oplate se ispunjavaju grubo-porastim ili sitnozrnatim ljuskastim betonom. Tekstura vanjske površine blokova može se stvoriti posebnom otopinom. Ljuskasto-betonski blokovi koriste se za polaganje temelja i zidova u izgradnji industrijskih i stambenih zgrada.

U proizvodnji cementa, kao rezultat prerade finih mineralnih materijala, nastaje značajna količina prašine, a ukupna količina prikupljene prašine u cementarama može iznositi i do 30% ukupne količine proizvedenih proizvoda. Do 80% ukupne količine prašine emitira se s plinovima iz peći za klinker. Prašina uklonjena iz peći je polidisperzni prah, koji sadrži 40...70 u mokroj metodi proizvodnje, i do 80% u suhoj metodi proizvodnje frakcija veličine manje od 20 mikrona. Mineraloškim studijama utvrđeno je da prašina sadrži do 20% minerala klinkera, 2...14% slobodnog kalcijevog oksida i od 1 do 8% lužina. Najveći dio prašine sastoji se od mješavine pečene gline i neraspadnutog vapnenca. Sastav prašine bitno ovisi o vrsti peći, vrsti i svojstvima korištenih sirovina te načinu sakupljanja.

Glavni smjer zbrinjavanja prašine u cementarama je njezino korištenje u samom procesu proizvodnje cementa. Prašina iz komora za taloženje prašine vraća se u rotacionu peć zajedno s muljem. Glavna količina slobodnog kalcijevog oksida, lužina i sumpornog anhidrida. Dodavanje 5...15% takve prašine u sirovi mulj uzrokuje njegovu koagulaciju i smanjenje fluidnosti. S povećanim sadržajem alkalnih oksida u prašini smanjuje se i kvaliteta klinkera.

Azbestno-cementni otpad sadrži velike količine hidratiziranih cementnih minerala i azbesta. Prilikom pečenja, kao rezultat dehidracije hidratnih komponenti cementa i azbesta, poprimaju adstrigentna svojstva. Optimalna temperatura pečenja je u rasponu od 600…700º C. U ovom temperaturnom području dehidracija hidrosilikata je gotova, azbest se raspada i stvaraju se brojni minerali sposobni za hidrauličko stvrdnjavanje. Veziva s izraženom aktivnošću mogu se dobiti miješanjem termički obrađenog azbestno-cementnog otpada s metalurškom troskom i gipsom. Pločice za oblaganje i podne pločice izrađuju se od azbestno-cementnog otpada.

Učinkovita vrsta veziva u sastavima od azbestno-cementnog otpada je tekuće staklo. Obložne ploče iz mješavine osušenog i praškastog azbestno-cementnog otpada i otopine tekućeg stakla gustoće 1,1...1,15 kg/cm³ proizvode se pri specifičnom tlaku prešanja od 40...50 MPa. U suhom stanju ove ploče imaju nasipnu gustoću od 1380...1410 kg/m³, čvrstoću na savijanje od 6,5...7 MPa i tlačnu čvrstoću od 12...16 MPa.

Materijali za toplinsku izolaciju mogu se izraditi od azbestno-cementnog otpada. Proizvodi u obliku ploča, segmenata i ljuski dobivaju se iz spaljenog i usitnjenog otpada uz dodatak vapna, pijeska i plinotvoraca. Gazirani beton na bazi veziva od azbestno-cementnog otpada ima tlačnu čvrstoću od 1,9...2,4 MPa i volumetrijsku masu od 370...420 kg/m³. Otpad iz azbestno-cementne industrije može poslužiti kao punilo za tople žbuke, asfaltne kitove i asfaltne betone, kao i punilo za betone visoke udarne čvrstoće.

Stakleni otpad nastaje kako tijekom proizvodnje stakla tako i kada se stakleni proizvodi koriste na gradilištima iu svakodnevnom životu. Povratak krhotine u glavni tehnološki proces proizvodnje stakla glavni je smjer njezine reciklaže.

Jedan od najučinkovitijih materijala za toplinsku izolaciju - pjenasto staklo - dobiva se iz praha krhotine s plinskim generatorima sinteriranjem na 800 ... 900 °. Ploče i blokovi od pjenastog stakla imaju volumetrijsku masu od 100...300 kg/m³, toplinsku vodljivost od 0,09...0,1 W i tlačnu čvrstoću od 0,5...3 MPa.

U mješavini s plastičnim glinama, lomljeno staklo može poslužiti kao glavna komponenta keramičkih masa. Proizvodi iz takvih masa izrađuju se polusuhom tehnologijom i odlikuju se visokom mehaničkom čvrstoćom. Uvođenjem lomljenog stakla u keramičku masu smanjuje se temperatura pečenja i povećava produktivnost peći. Staklokeramičke pločice proizvode se od šarže koja sadrži od 10 do 70% lomljenog stakla, usitnjenog u kugličnom mlinu. Masa se navlaži do 5...7%. Pločice se prešaju, suše i peku na 750...1000º C. Upijanje vode pločica nije veće od 6%. otpornost na mraz više od 50 ciklusa.

Lomljeno staklo se također koristi kao dekorativni materijal u obojenim žbukama, mljeveni stakleni otpad može se koristiti kao prah za uljanu boju, abraziv za izradu brusnog papira i kao sastojak glazure.

U keramičkoj proizvodnji otpad nastaje u različitim fazama tehnološkog procesa, a otpad od sušenja nakon potrebnog mljevenja služi kao dodatak za smanjenje vlažnosti početne šarže. Lomljena glinena opeka se nakon drobljenja koristi kao drobljeni kamen u općim građevinskim radovima iu proizvodnji betona. Drobljena opeka ima zapreminsku nasipnu masu od 800...900 kg/m³; može se koristiti za proizvodnju betona nasipne mase 1800...2000 kg/m³, tj. 20% lakši od konvencionalnih teških agregata. Upotreba drobljene opeke učinkovita je za proizvodnju grubo poroznih betonskih blokova zapreminske mase do 1400 kg/m³. Količina lomljene opeke naglo je smanjena zbog kontejnerizacije i opsežne mehanizacije utovara i istovara opeke.

4. Literatura:

Bozhenov P.I. Integrirano korištenje mineralnih sirovina za proizvodnju građevinskih materijala. – L.-M.: Strojizdat, 1963.

Gladkikh K.V. Šljaka nije otpad, već vrijedna sirovina. – M.: Strojizdat, 1966.

Popov L.N. Građevinski materijali iz industrijskog otpada. – M.: Znanje, 1978.

Bazhenov Yu.M., Shubenkin P.F., Dvorkin L.I. Korištenje industrijskog otpada u proizvodnji građevinskih materijala. – M.: Strojizdat, 1986.

Dvorkin L.I., Pashkov I.A. Građevinski materijali iz industrijskog otpada. – K.: Škola Vyshcha, 1989.

Podučavanje

Trebate pomoć u proučavanju teme?

Naši stručnjaci savjetovat će vam ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite svoju prijavu naznačite temu upravo sada kako biste saznali o mogućnosti dobivanja konzultacija.

Građevinska industrija. Uključuje 15 podsektora (25 vrsta proizvodnje), koji ujedinjuju oko 9,5 tisuća poduzeća, uključujući 2,2 tisuće velikih i srednjih poduzeća s ukupnom radnom snagom od preko 680 tisuća ljudi. U ukupnom obujmu industrijske proizvodnje oko 7% industrijske proizvodnje dolazi od malih poduzeća. Posljednjih godina godišnji rast proizvodnje glavnih vrsta građevinskog materijala kreće se od 7 do 30%.

Proizvodi industrije uglavnom se troše na domaćem tržištu zemlje. Neznatan je uvoz materijala za opće građevinske namjene (cement, zidni materijali, staklo). U skupini završnih materijala i proizvoda, predmeta za poboljšanje doma (linoleum, proizvodi za oblaganje od prirodnog kamena, keramičke pločice, sanitarni proizvodi), udio uvoznih materijala doseže 20-30%. Obujam izvoza domaćih materijala je samo 4-6% ukupne domaće proizvodnje.

Industrija građevinskih materijala jedan je od najintenzivnijih goriva i energije (više od 16% u strukturi troškova), kao i teretno intenzivnih sektora gospodarstva: u ukupnom obujmu prijevoza tereta željeznicom, cestom i vodom prijevoz, prijevoz građevinskih tereta čini oko 25%. Više od 60% proizvodnih kapaciteta poduzeća u industriji građevinskih materijala i građevinarstva koncentrirano je u europskom dijelu Rusije. Industrija troši 20 vrsta mineralnih sirovina i jedna je od najvećih rudarskih industrija u ruskom gospodarstvu.

Glavni trendovi u razvoju građevinske industrije. Časopis Višeg povjerenstva za ovjeru "Izgledi za inovativni razvoj poduzeća u građevinskoj industriji." Elektronički pristup: http://uecs.ru/uecs59-592013/item/2497-2013 -11-05-10-11-10.

Građevinarstvo je sfera materijalne proizvodnje i poduzeća koja se bave stvaranjem građevinskih proizvoda.

Građevinarstvo je počelo obuhvaćati sljedeće sektore i podsektore društvene proizvodnje:

• - Građevinska proizvodnja (izvodi se ugovorom i ekonomskim metodama);
• - Proizvodnja građevinskog materijala, konstrukcija, dijelova;
• - Građevinarstvo, cestogradnja, proizvodnja alata, popravak opreme;
• - Izgradnja opslužnog prometa;
• - Logistička podrška (dostava, oprema).

S obzirom na složenu strukturu građevinske proizvodnje, postoji prilično širok izbor pristupa određivanju njezine suštine, a jedan od njih je građevinski kompleks. Ruska arhitektonska i građevinska enciklopedija daje sljedeće tumačenje: „Građevinski kompleks je skup industrija, industrija, organizacija, koje karakteriziraju bliske, stabilne ekonomske, organizacijske, tehničke i tehnološke veze u postizanju konačnog rezultata - osiguravanje proizvodnje dugotrajne imovine. nacionalnog gospodarstva.”

Sustav upravljanja gradnjom u našoj zemlji prošao je kroz dugu evoluciju koja traje do danas.

Obećavajuća tržišta i proizvodi kemijske industrije

U razdoblju od 2020. do 2030. godine građevinarstvo će imati zadatak zadovoljiti potražnju za novim visokotehnološkim materijalima iz strojarstva, brodogradnje, medicine, proizvodnje helikoptera, proizvodnje zrakoplova i energetike. Razvoj u sektoru svemira, zrakoplovstva i nuklearne energije također će zahtijevati nove građevinske materijale, kompozitne materijale, materijale za brtvljenje, materijale za zvučnu izolaciju, električne žice i kabele te premaze. Već ionako visoki zahtjevi na tehnička svojstva proizvoda, kao što su visoka čvrstoća, otpornost na zračenje, otpornost na koroziju, otpornost na visoke i niske temperature te otpornost na starenje materijala će rasti.

Trenutno armiranobetonski materijali zauzimaju prvo mjesto u svjetskoj građevinskoj industriji.U Rusiji postoji nedostatak i ograničen asortiman svih vrsta proizvedenih građevinskih materijala, što stvara ozbiljnu prepreku povećanju asortimana proizvedenih građevinskih konstrukcija.

Udio proizvoda od armiranog betona u ukupnom volumenu građevinskih materijala u Rusiji ostaje jednako nizak kao u slučaju automobilskih komponenti. Ako se "tradicionalni" materijali uglavnom koriste u niskogradnji, tada u sektorima kao što su izgradnja mostova, željeznica, dionica željezničkih tunela itd., proizvodi od armiranog betona imaju značajne izglede u Rusiji. Dakle, uspostavljanje proizvodnje potrebnih betonskih proizvoda u Rusiji može postati značajan segment zamjene uvoza.

Predgotovljeni betonski proizvodi postat će široko rasprostranjeni, zamjenjujući i nadmašujući po svojstvima već etablirane materijale za izradu ormara velikih dimenzija i malih, strukturno složenih strojnih dijelova i mehanizama. Otvorit će se nova tržišta za armiranobetonske materijale: u automobilskoj industriji, brodogradnji, zrakoplovnoj i energetskoj industriji, građevinarstvu i elektronici.

Glavni trendovi u razvoju svjetske kemijske industrije

Promjene u zemljopisu svjetske proizvodnje i potrošnje građevinskih proizvoda: organizacija novih proizvodnih pogona u zemljama i regijama koje su što bliže rastućim tržištima proizvoda.

Pojava nove vrste sirovina za građevinsku industriju, uklj. mineralne i energetske resurse i obnovljive izvore.

Poboljšanje kvalitete građevinskih proizvoda stvorit će izglede za razvoj ove industrije.

Sve veći doprinos ICT-a u svim fazama razvoja proizvoda, proizvodnje, marketinga i odlaganja.

Povećanje energetske učinkovitosti građevinske proizvodnje.

Značajno povećanje troškova za testiranje proizvodnje i međunarodnu certifikaciju proizvoda u skladu s načelima “Održivog razvoja” i “Odgovorne brige” - globalne dobrovoljne inicijative građevinskih tvrtki koja zadovoljava ne samo trenutne ekonomske, ekološke i socijalne potrebe društva. , ali i interese budućih generacija.

Popis međunarodnih zakonskih ograničenja za proizvode građevinske industrije stalno raste i zaoštrava sustav pristupa tržištu, stvarajući dodatne troškove za poslovanje, jer uvođenje ekoloških standarda (u bliskoj budućnosti, 2020.-2025., uvođenje održivog koncepta „Zelenog okoliša“) zahtijeva zamjenu tehnologija i ubrizgavanje značajnih investicija.

U takvim uvjetima put do održanja učinkovitosti poslovanja nije u modernizaciji i restrukturiranju proizvodnje u tradicionalnom smislu, već u prijelazu na nove tehnološke principe koji omogućuju transformaciju sirovinske baze, načina vođenja i računalnog modeliranja proizvodnje. proces izgradnje i time otkloniti rastuće proturječnosti između resursnih mogućnosti i resursne intenzivnosti proizvodnje.

SWOT analiza građevinske industrije

Snage	Slabe strane
Bogati prirodni resursi; Dovoljan broj visokoškolskih ustanova za obuku osoblja u građevinskim specijalnostima; Razvijena infrastruktura. Kompetentna politika ulaganja. Konkurentni i izvozno orijentirani proizvodi.	Niska iskorištenost proizvodnih kapaciteta poduzeća; Visok stupanj fizičke istrošenosti opreme i tehnologija; Nedovoljan kapacitet domaćeg tržišta; Smanjenje i manjak kvalificiranog kadra, slab priljev mladih u industriju; Ovisnost o procesu globalizacije gospodarstva u formiranju cijena i potražnje u proizvodnji građevinskih materijala.
Mogućnosti
Mogućnost korištenja postojećih organizacija za nove vrste visokotehnoloških proizvoda; Provedba inovativnih projekata, uvođenje visoko učinkovitih domaćih i stranih Privlačenje financijskih sredstava od državnih razvojnih institucija i drugih financijskih struktura za realizaciju projekata u graditeljstvu; Osposobljavanje kadrova u tehnološkim specijalnostima za postojeća i nova proizvodna poduzeća; Stvaranje proizvodnih pogona koji nemaju značajan utjecaj na okoliš.	Prijetnja gubitka izvoznih niša u pojedinim segmentima industrije; Pooštravanje ekološkog zakonodavstva u nizu stranih zemalja u području kontrole proizvodnje i prometa građevinskih proizvoda; Visoka tehnološka opremljenost konkurenata, veća kvaliteta proizvoda, uspostavljen marketinški sustav vodećih inozemnih tvrtki za osvajanje novih tržišta; Starenje materijalno-tehničke baze u znanstveno-tehničkom području; Utjecaj financijske i gospodarske krize na industriju u cjelini.

Mjesto građevinske industrije u razvoju gospodarstva zemlje određeno je njenom važnom ulogom kao jednog od velikih temeljnih kompleksa nacionalnog gospodarstva Rusije, koji opskrbljuje mnoge industrije i poljoprivredu sirovinama, društveno usmjerenim proizvodima, doprinosi stvaranje progresivne strukture proizvodnje i potrošnje, razvoj novih industrija i pravaca, osigurava uštedu i očuvanje vitalnih resursa, povećanje produktivnosti rada u srodnim industrijama.

Građevinarstvo je u fazi zrelosti, stopa rasta građevinarstva nešto je viša od stope rasta BDP-a. Značajniji rast bilježimo samo u segmentima proizvodnje polimera i stvaranja novih naprednih materijala.

Procjena osjetljivosti industrije

Sastavljeni profil osjetljivosti pokazuje utjecaj svakog faktora. Najveća ovisnost uočena je o čimbenicima kao što su: tehnološke promjene, informacijska tehnologija, međunarodna suradnja, kanali nabave i prodaje, a najmanja - temeljna i primijenjena istraživanja.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http://allbest.ru

Prirodni građevinski materijali i sirovine za njihovu proizvodnju

Opće karakteristike prirodnih građevnih materijala, njihova tehnološka svojstva, područja primjene, industrijski i genetski tipovi ležišta, resursna baza.

U skupinu prirodnih građevnih materijala ubrajaju se pijesci i pješčenjaci, pješčano-šljunčane mješavine, gline, karbonatne stijene, gips i anhidrit, te građevni kamen.

1. Pijesci, pješčenjaci i mješavine pijeska i šljunka

Pijesci su finoklastične stijene mono- ili polimineralnog sastava veličine čestica 0,1 -1,0 mm. Pješčenjaci su cementirani pijesci, a cement može biti kvarcni, karbonatni, željezni, glinasti i dr. Šljunak je klastični materijal veličine fragmenata od 1-10 mm. Pješčano-šljunčane mješavine sadrže najmanje 10% frakcija šljunka i najmanje 5% frakcija pijeska.

Glavni industrijsko-genetski tipovi ležišta.

1. Aluvijalni: drevne - zatrpane doline i terase (Kiyatskoye - Tatarstan, Berezovskoye - Krasnoyarsk Territory); moderno - poplavno područje i kanal (Burtsevskoye - Nižnji Novgorod regija, Ust-Kamskoye - Tatarstan);

2. Morsko i jezersko cervertično doba (Eganovskoye, Lyuberetskoye - Moskovska regija; Sestroretskoye - Lenjingradska regija).

3. Fluvioglacijalni (Strugi - Krasnye - Pskovska oblast) 4. Eolski - dine i dine (Sosnovskoje - Čuvašija; Matakinskoje - Tatarstan);

Upotreba pijeska i šljunka u nacionalnom gospodarstvu temelji se na različitim fizičkim svojstvima ovih klastičnih stijena. Više od 96% iskopanog pijeska i šljunka troši se u građevinarstvu, manje od 5% je udio kvarcnog pijeska visoke čistoće koji se koristi u staklarskoj, keramičkoj, metalurškoj industriji, kao iu proizvodnji ferosilicija, silicijevog karbida itd.

Kemijski sastav je od najveće važnosti za stakleni, keramički, kaluparski i drugi čisti kvarcni pijesak. Sadržaj silicijevog dioksida u njima mora biti veći od 90%.Visok sadržaj silicijevog dioksida nužan je uvjet za pijesak koji se koristi u proizvodnji ferosilicija, silicij karbida, tekućeg stakla itd., kao i za abrazivni i filterski pijesak, za kalupni pijesak koji se koristi u ljevaonice, za proizvodnju vapnene opeke.

Više od 60% nalazišta kvarcnog pijeska nalazi se u europskom dijelu Rusije Eksploatiraju se velika nalazišta: Eganovskoje i Ljubereckoje u Moskovskoj oblasti, Tašlinskoje u Uljanovskoj oblasti, Balašejskoje u Samarskoj oblasti, Millerovskoje u Rostovskoj oblasti, Tulunskoje u regija Irkutsk itd.

Osim zemalja ZND-a, kvarcne sirovine proizvode se u Austriji, Belgiji, Saudijskoj Arabiji i Australiji, a uvoze ih Njemačka, Švedska i Japan.

Svjetska potrošnja kvarcnog pijeska je oko 100-120 milijuna godišnje. Udio zemalja ZND-a (milijuna tona) je oko 36, SAD - 28, Njemačka - 10-14, Francuska ~6, Engleska -4, Belgija i Brazil - po 3-4, Austrija i Australija - po 2.

U Rusiji je 1996. godine proizvedeno više od 6 milijuna tona stakla i pijeska za kalupljenje, uključujući oko 1,5 milijuna tona stakla. U drugim zemljama ZND-a obujam proizvodnje istih pijesaka iznosio je oko 60% ruske proizvodnje.

Polimiktični građevinski pijesci i mješavine pijeska i šljunka uglavnom su povezani s glacijalnim naslagama u središnjim i sjeverozapadnim dijelovima Rusije, kao i na ravnicama južnog europskog dijela, u zapadnom i istočnom Sibiru, na Dalekom istoku, gdje aluvijalni , eolske i morske naslage su široko razvijene .

Ležišta sirovina pijeska i šljunka su široko rasprostranjena, iako nisu sveprisutna. U Rusiji se uzima u obzir 1269 nalazišta s rezervama od gotovo 10 milijardi m3 industrijskih kategorija.Razrađuje se oko 600 ležišta s godišnjom proizvodnjom od 130-190 milijuna m3.

U sjevernoj regiji europskog dijela Rusije rezerve sirovina čine 32% ukupne ruske količine, proizvodnja je 36%. Regija Sjevernog Kavkaza čini oko 15% rezervi i proizvodnje sirovina. 17% rezervi koncentrirano je u Uralskoj regiji, proizvodnja je 32%. Ukupno se više od 80% sirovina iskopava u europskom dijelu Rusije.

Pješčenjaci su zbijeni cementirani, metamorfizirani pijesci, čija svojstva čvrstoće ovise o sastavu cementa i prirodi cementacije. Sastav cementa može uključivati ​​minerale gline, karbonate, silicij, željezne okside, fosfate itd.

Koriste se u građevinarstvu kao zidni kamen, lomljenac, lomljeni kamen i popločavanje, za izradu bruseva.

Geneza pješčenjaka je sedimentna (Cheremshanskoye ležište u Burjatiji, Shokshinskoye - u Kareliji, u Donbasu).

Gline su fino raspršene stijene koje se uglavnom sastoje od slojevitih aluminosilikata i posjeduju plastičnost. Ovisno o prevladavanju bilo koje komponente, gline se dijele na alofan, kaolinit, montmorilonit, hidroliskut i paligorskit.

Značajke sastava materijala određuju najvažnija tehnološka svojstva gline:

1. Plastičnost - sposobnost, kada se pomiješa s ograničenom količinom vode, da proizvede tijesto koje poprima bilo kakav oblik pod pritiskom i zadržava ga kada se osuši. Plastičnost je određena mineralnim sastavom, stupnjem disperzije i karakteristična je za montmorilonitne gline, manje - za kaolinit.

2. Bubrenje – svojstvo glina da pri upijanju vode povećavaju volumen. Montmorilonit ima najveće bubrenje, a kaolinit najmanje.

3. Skupljanje - smanjenje volumena nakon sušenja.

4. Sposobnost sinteriranja - sposobnost da se prilikom pečenja sinterira u krutinu nalik kamenu - krhotinu.

5. Otpornost na vatru - sposobnost krhotine da izdrži visoke temperature bez omekšavanja ili topljenja. Gline se dijele na vatrostalne, vatrostalne i gline s niskim talištem.Najvatrostalniji su kaolini, gline s niskim talištem su montmorilonitne i beidelitne gline.

6. Bubrenje tijekom pečenja - povećanje volumena i smanjenje gustoće glinenog materijala.

7. Adsorpcijska (upojna) svojstva – sposobnost upijanja i zadržavanja iona i molekula raznih tvari na svojoj površini.

8. Vodootpornost

9. Relativna kemijska inertnost.

Postoje 4 najvažnije industrijske skupine:

U građevne i grube keramičke gline ubrajaju se gline niskog tališta i manjim dijelom vatrostalne gline. Koriste se u pečenom obliku za izradu građevinske (cigle, crijepa) i grube keramike: klinker opeke, drenažne cijevi, metlah crijepa, zemljanog posuđa, s ubrzanim pečenjem - za proizvodnju ekspandirane gline i agloporita. U nepečenom obliku koristi se kao građevinski, vezivni, vodonepropusni (za izgradnju brana) materijal.

Vatrostalne i vatrostalne gline koriste se za unutarnje oblaganje visokih peći, za proizvodnju kiselootpornih proizvoda, fine keramike i kao kalupni materijal u ljevaonicama.

Kaolini i kaolinitne gline vrlo su vatrostalni i koriste se za proizvodnju fine keramike. To su proizvodi od porculana i fajanse, sanitarna i medicinska oprema, kućansko i kemijsko posuđe. Kao punilo - u papirnoj, kemijskoj, staklenoj, parfemskoj industriji.

Bentoniti su fine gline s visokim kapacitetom vezivanja, adsorpcije i katalitičke aktivnosti. Koriste se za proizvodnju tekućina za ispiranje (uključujući tekućine za bušenje), proizvodnju peleta željezne rude, proizvodnju ekspandirane gline i kao adsorbenti u rafineriji nafte, prehrani (pročišćavanje vina, sokova), tekstilnoj industriji i poljoprivredi. .

1. Zaostale naslage kore trošenja: kaolinit, bentonit, hidroliskuj (Ural, Ukrajina).

2. Sedimentni - morski, lagunski, jezerski i riječni (Borščevskoe - Rusija, Čerkasi - Ukrajina), glacijalni (Pskovska, Novgorodska, Lenjingradska oblast), eolski (južna Rusija i Ukrajina).

3. Vulkanogeno-sedimentni - bentoniti nastaju u vodenim bazenima (Gumbri - Gruzija, Oglanlinskoye - Turkmenistan).

4. Hidrotermalni - bentoniti, kaolini (Sarygyukhskoye - Armenija, Askanskoye - Gruzija, Gusevskoye - Primorye Rusija).

5. Metamorfizirani tip naslaga - muljeviti (Biklyanskoye - Rusija, Cherkasy - Ukrajina).

Svjetski istraženi resursi bentonitnih glina procjenjuju se na 2000 milijuna tona, uklj. u SAD -800 milijuna tona. Svjetska proizvodnja u 2000. godini iznosila je 9,3 milijuna tona, od čega su SAD činile 3,8 milijuna tona, Grčka - 0,95 milijuna tona, Njemačka, Turska, Italija - po 0,5 milijuna. T. Rusija je proizvela samo 0,37 milijuna tona, što ne zadovoljava domaće potrebe i znači potpunu ovisnost o uvozu, posebice u alkalnim bentonitima. Oko 70% rezervi visokokvalitetnih bentonita bivšeg SSSR-a ostalo je izvan Rusije (na Kavkazu i u srednjoj Aziji).

Svjetska proizvodnja kaolina u 2000. godini iznosila je 39,8 milijuna tona, od čega u SAD-u - 9,45 milijuna tona, Češkoj -2,9 milijuna tona, Velikoj Britaniji -2,3 milijuna tona, Južnoj Koreji -2,2 milijuna tona U Rusiji - 0,04 milijuna tona, to je krajnje nedovoljno i Rusija ovisi o uvozu, posebice iz Ukrajine i Kazahstana.

3. Karbonatne stijene

građevinski karbonatni kamen

Karbonatne stijene čine oko 20% sedimentnih naslaga zemljine kore i predstavljene su sljedećim sortama.

Vapnenci su sedimentne stijene koje se uglavnom sastoje od kalcita (CaCO 3) s primjesama dolomita (Ca, Mg(CO 3) 2), pijeska i čestica gline. S udjelom dolomita od 20-50% - dolomitni vapnenac.

Školjkasti vapnenci sastoje se od fragmenata ljuštura cementiranih karbonatnim ili glineno-karbonatnim cementom – svijetle porozne stijene.

Kreda je stijena koja se sastoji od 60-70% najsitnijih ostataka skeletnih tvorevina planktonskih organizama i 30-40% sitnozrnatog praškastog kalcita.

Lapori su sitnozrnate sedimentne stijene, prijelazne od vapnenaca i dolomita do glinovitih stijena i sadrže 50-70% kalcita ili dolomita ili mješavine oba i 20-50% glinasto-pjeskovitog materijala.

Dolomiti su karbonatne sedimentne stijene koje se sastoje (najmanje 90%) od minerala dolomita (Ca, Mg (CO 3) 2).

Mramor i mramorirani vapnenci su karbonatne stijene koje su rekristalizirane kao rezultat regionalnog ili kontaktnog metamorfizma.

Glavne industrije i količine potrošnje karbonatnih stijena su sljedeće (u%): proizvodnja građevinskog i obloženog kamena - 60, industrija cementa - 20, metalurška - 10, vapno - 5, vatrostalna - 2, poljoprivreda - 1, ostalo - - 2.

Za izradu građevinskog i obložnog kamena koriste se vapnenci, dolomiti i mramori koji se odlikuju dekorativnim svojstvima, dobrom polirnošću i visokim fizičko-mehaničkim svojstvima - tvrdoćom i čvrstoćom. Od karbonatnih stijena proizvodi se lomljeni kamen, drobljeni kamen, iverje, komadno i obložno kamenje. Samo za potrebe civilne, industrijske i cestogradnje godišnje se potroši oko 220 milijuna tona karbonatnih stijena.

Industrija cementa široko koristi vapnenac, kredu, lapor ili njihove mješavine s određenim omjerima AI2O3, Si0 2, Fe 2 0 3 i CaO. Karbonatne stijene s niskim udjelom magnezija koje sadrže najmanje 40% CaO i ne više od 3,5% MgO smatraju se standardnim.

Portland cementi, aluminasti cementi i mnoge druge vrste veziva proizvode se od karbonatnih stijena. Sirovine za proizvodnju portland cementa su razne karbonatne stijene, među kojima dominantnu ulogu imaju vapnenac, kreda i lapor. Posebnu vrijednost imaju prirodni lapori. Portland cementi se koriste za izradu betona.

U metalurškoj industriji čiste karbonatne stijene služe prvenstveno kao topilice. Otpadne stijene i štetne nečistoće pretvaraju u trosku.Značajna količina dolomita koristi se kao sirovina za proizvodnju magnezija i vatrostalnog materijala u metalurgiji.

Industrija vapna za proizvodnju hidrauličkog, zračnog, sporogasnog i drugih vrsta građevinskog vapna troši uglavnom vapnenac i kredu.

Čisti vapnenci koriste se u kemijskoj industriji za proizvodnju sode, kalcijevog karbida, kaustičnog kalija i natrija, klora itd. U prehrambenoj industriji koriste se za pročišćavanje šećera. U poljoprivredi se meki vapnenci i kreda koriste za kalcizaciju podzoličnih tala. Značajna količina karbonatnih sirovina koristi se u industriji stakla, papira, boja, gume i drugim industrijama.

Industrijsko-genetski tipovi naslaga:

1. Sedimentne – marinske su zastupljene vapnencima, dolomitima, laporima i kredom. Prema uvjetima nastanka razlikuju se biogeni, kemogeni i mješoviti. Industrijska nalazišta vapnenca - na značajnom dijelu istočnoeuropskih i sibirskih platformi, na Uralu, Kuzbasu, Altaju, Krasnojarskom teritoriju, Kavkazu, u regiji Rostov (nalazište Zhirnovskoe); dolomiti - na Uralu (Sukhorechenskoye) u grebenu Yenisei, grebenu Mali Khingan; kreda - grupa Volskaya (regija Saratov); lapori - Novorosijska grupa ležišta;

2. Metamorfizirani - mramori i mramorirani vapnenci (Belogorskoye u Kareliji; Kibik-Kordonskoye na Sayanima).

Svjetska potrošnja karbonatnih sirovina iznosi više od 5 milijardi tona. u godini. Najveći potrošači su SAD, Rusija i Japan.

Resursi karbonatnih stijena u Rusiji su ogromni, raspoređeni su krajnje neravnomjerno po teritoriju. Oko 50% rezervi koncentrirano je u europskom dijelu.Najslabije opskrbljena područja su Karelija i Murmanska regija, te Tjumenska, Omska, Kamčatka i Kalinjingradska regija.

4. Gips (CaSO 4 2H 2 O) i anhidrit (CaSO 4)

Među solonosnim formacijama najčešći su gips i anhidrit koji su međusobno slični. Gips je slojevita ili masivna stijena bijele zrnaste strukture. Kristali gipsa su prozirni, zrnati agregati obojeni su nečistoćama u različitim bojama; sitnozrnati prozirni agregat - alabaster; finih vlakana – selenit. Niska tvrdoća, laka za obradu.

Kada se kalcinira, gips gubi kristalnu vodu. Pri t = 100-180 ° C prelaze u hemihidrat (CaSO 4 · 0,5 H 2 O); pri t = 200-220 ° C - umjetni anhidrit, topiv u vodi; pri t = 800-1000 ° C - estrih gips, pri t = 1600 ° C - u spaljeno vapno CaO.

Anhidrit se od gipsa razlikuje po većoj gustoći i čvrstoći te ima znatno lošija vezivna svojstva.

Glavno svojstvo gipsa, koje određuje njegovu industrijsku upotrebu, jest sposobnost da zagrijavanjem gubi kristalizacijsku vodu i da u miješanju s vodom stvara plastičnu masu koja se na zraku postupno stvrdnjava i pretvara u izdržljivi umjetni kamen.

Od gipsanih veziva, građevinski gips se najviše koristi za žbukanje i završne radove te izradu građevinskih konstrukcija. Za dobivanje građevnog gipsa prirodni gips se drobi i melje, a zatim peče u rotacijskim ili šahtnim pećima na 130-180°C 1,5-2 sata. Obradom prirodnog gipsa zasićenom vodenom parom pod tlakom dobiva se poluvodeni gips visoke čvrstoće - vezivo kratkog vremena vezanja i stvrdnjavanja, koje ima povećanu mehaničku čvrstoću i koristi se kao kalupni i medicinski gips. Prvi služi za izradu radnih oblika u proizvodnji porculana, fajanse i keramike, za lijevanje metala i legura te izvođenje raznih kiparskih radova; drugi se koristi u kirurgiji i stomatologiji. Estrich gips polako se spaja s vodom i postaje vezivo koje se koristi za izradu podova od pločica i estriha, mortova, prozorskih klupica i stepenica, umjetnog mramora itd. Gips se široko koristi u proizvodnji raznih cementa. Cement od gipsane troske. uspješno se koristi u izgradnji podzemnih i podvodnih objekata izloženih ispiranju i sulfatnoj agresiji.

U proizvodnji gipsanih veziva i kao dodaci cementima troši se više od 90% ukupnog iskopanog gipsa i anhidrita. U malim količinama gips i anhidrit se koriste kao obložno i ukrasno kamenje, te kao talilo pri taljenju oksidiranih ruda nikla, u kemijskoj industriji, poljoprivredi i u proizvodnji papira.

Gips i anhidrit nastaju u slanim bazenima tijekom početnih faza taloženja soli.

Industrijsko-genetski tipovi naslaga:

1. Sedimentni: singenetski - taloženje iz otopina (Novomoskovskoye u Tulskoj oblasti, Pskovska oblast, Kamenomostskoye - Sjeverni Kavkaz - Rusija, Transnistrian naslage - Ukrajina); epigenetski - tijekom hidratacije anhidrita (Zalarinskoye u regiji Irkutsk, u Donbasu, Zvozskoye u regiji Arkhangelsk);

2. „Šeširi od gipsa” - zaostali proizvodi otapanja kamene soli (Brinevskoye ležište - Bjelorusija):

3. Infiltracija - tijekom otapanja i ponovnog taloženja gipsa raspršenog u stijenama (Sjeverni Kavkaz, Centralna Azija, Kazahstan).

U svijetu su istražene velike rezerve gipsa - oko 7 milijardi tona, uključujući više od 5 milijardi tona u Europi, oko 1 milijardu tona u SAD-u i 0,5 milijardi tona u Kanadi.

Vodeći izvoznici gipsa i anhidrita su Kanada, Tajland i Španjolska. Glavni uvoznici su SAD i Japan.

Istražene rezerve gipsa, anhidrita i stijena koje sadrže gips dostupne su u svim zemljama ZND-a s izuzetkom Bjelorusije; U Rusiji je koncentrirano 75% rezervi.

Rezerve gipsa i anhidrita u Rusiji raspoređene su neravnomjerno: 95% ih se nalazi u europskom dijelu, a samo 5% u azijskom dijelu. Većina ruskih sirovina gipsa (58%) nalazi se u središnjoj regiji, gdje se nalaze najveća istražena i razvijena nalazišta.

Od ukupne proizvodnje gipsanih anhidritnih stijena u zemljama ZND-a, 59% dolazi iz Rusije,

5. Prirodni građevinski i završni kamen

Građevinsko kamenje predstavlja veliku skupinu nemetalnih minerala koji zauzimaju jedno od prvih mjesta u građevinskoj industriji po količini potrošnje. Kao inertni materijali, oni uključuju pile (zid) i kamenje za oblaganje i, zajedno s pijeskom i pješčano-šljunčanim smjesama, čine glavni kompleks prirodnih građevinskih materijala koji se koriste u svom prirodnom stanju bez upotrebe termokemijske obrade.

Prirodno građevno kamenje su magmatske, metamorfne i sedimentne stijene različitog sastava.U većini slučajeva mineralni sastav stijena nije bitan, odlučujuća su fizikalna i mehanička svojstva stijena. U najvećim količinama koriste se karbonatne stijene, graniti i slične stijene. Rjeđe se koriste gabroidi, bazaltoidi i pješčenjaci.

Inertni građevinski materijali dobiveni preradom građevinskog kamena koriste se kao punila za teške betone.

Primjena građevnog kamena ovisi o njegovim fizičkim i tehnološkim svojstvima. Najvažnije su čvrstoća i postojanost, ovisno o mineralnom sastavu stijene, strukturnim i teksturnim značajkama, lomljenosti, poroznosti itd. Najotpornije stijene su: kvarciti, graniti, sieniti, dioriti. Karbonatne stijene - vapnenci, dolomiti i mramori, unatoč relativno niskoj otpornosti na habanje, odlikuju se tlačnom čvrstoćom i koriste se za unutarnje i vanjsko uređenje zgrada. Sitnozrnate stijene obično su jače od krupnozrnatih stijena. Za procjenu prikladnosti stijene kao kamena za gradnju provodi se skup posebnih laboratorijskih ispitivanja, uključujući određivanje nasipne gustoće, gustoće, poroznosti, vodoupojnosti, otpornosti na smrzavanje, tlačne čvrstoće, vlačne čvrstoće, čvrstoće na savijanje, abrazivnosti, viskoznosti , itd. Ovisno o primjeni, dodatno se proučava obradivost, viskoznost, vatrootpornost, mogućnost poliranja, postojanost boje itd.

Kamenje za gradnju koristi se u sljedećem obliku:

Šutnjak je kamen nepravilnog oblika debljine 140 mm, koristi se za temeljenje pri izgradnji masivnih objekata (brana, nasipa i sl.).

Komadi su proizvodi pravilnog geometrijskog oblika s obrađenim površinama, koji se koriste kao rubnjaci, popločavanje cestovnih površina, arhitektonski i završni dijelovi, stepenice, proizvodi za postolje i obloge, osovine i mlinsko kamenje - industrijski proizvodi.

Pilano kamenje - blokovi standardne veličine se režu diskovima izravno u stijensku masu i koriste se kao zidni materijal.

Drobljeni kamen je najrašireniji proizvod koji se koristi kao punilo betona i asfaltnog betona, za nasipanje željezničkih tračnica i autocesta.

Prirodno kamenje za oblaganje predstavlja posebnu skupinu građevinskih materijala čija je industrijska vrijednost određena prvenstveno njihovim dekorativnim svojstvima. Uz to, važno svojstvo obložnog kamena je mehanička čvrstoća, sposobnost prihvaćanja raznih vrsta površinskih obrada i otpornost na atmosferske utjecaje - otpornost na vremenske prilike.

Kao kamenje za oblaganje koriste se stijene različitog podrijetla: intruzivni - graniti, sijeniti, dioriti, gabro-noriti, labradoriti; efuzivni - bazalti, dijabazi, andeziti, porfiri, porfiriti, vulkanski tufovi; metamorfni - mramor, kvarciti; sedimentne - vapnenci, dolomiti, sedra, gips, pješčenjaci, konglomerati i breče. Najviše se koriste graniti i mramori.

U Rusiji, veliko rudarsko područje za visokokvalitetne magmatske i metamorfne stijene je Baltički štit (poluotok Kola, Karelija): graniti različitih boja i uzoraka koriste se kao kamenje za oblaganje i spomenike. Još jedno veliko područje je Ural: graniti, gabrovi, jaspisi, mramori. Brojne naslage magmatskih i metamorfnih stijena poznate su na Altaju, Sayanima, Transbaikaliji i Primorskom kraju (graniti, bazalti, gabro-dijabazi, tufovi). Ukrajina, Kazahstan i Armenija također imaju značajne rezerve različitog građevinskog kamena.

Europski dio i zapadni Sibir imaju brojne naslage sedimentnih karbonatnih stijena, pješčenjaka i konglomerata

Na području Rusije uzeto je u obzir više od 1000 nalazišta građevinskog kamena s rezervama po industrijskim kategorijama od oko 20 milijardi m 3 . Više od 500 ležišta se razvija. Godišnje se iskopa oko 100 milijuna m3 građevinskog kamena.

Rezerve vapnenca u Rusiji iznose oko 110 milijuna m 3 . Godišnje se iskopa više od 100 tisuća m 3 .

Vodeća zemlja u svijetu u proizvodnji i uporabi materijala i proizvoda za oblaganje je Italija, koja izvozi značajan dio mramora u različite zemlje. Ležišta rijetkih vrsta mramora nalaze se u Belgiji i Francuskoj. Vrlo dekorativni granit vadi se u Švedskoj, Španjolskoj i Brazilu.

U Rusiji je uzeto u obzir 146 nalazišta kamena za oblaganje s industrijskim rezervama od 536 milijuna kubičnih metara, od kojih se razvija oko 40 s godišnjom proizvodnjom od 500-600 tisuća kubičnih metara. U ostalim zemljama ZND-a uzima se u obzir oko 300 polja s rezervama od oko 900 milijuna m 3 . Na 165 razvijenih ležišta godišnje se iskopa 3,5 milijuna m obložnog kamena.

Književnost

1. Agafonov G.V., Volkova E.D. i dr. “Ruski kompleks goriva i energije: trenutno stanje i pogled u budućnost.” Novosibirsk, Science, Siberian Publishing Company RAS, 1999, 312 str.

2.Eremin N.I. Nemetalni minerali: Udžbenik - Izdavačka kuća Moskovskog državnog sveučilišta. 1991.-284 str.

3. Karyakin A.E., Strona P.A. i dr. Industrijski tipovi ležišta nemetalnih minerala. M. Nedra. 1985. godine.

4. Tatarinov I.K., Karyakin A.E. i dr. Tok naslaga čvrstih minerala, L. Nedra, 1975.

5. Yakovlev P.D. Industrijski tipovi rudnih ležišta. M. "Nedra", 1986. Udžbenik. 358s.

Dodatni

1 Vaganov V.I., Varlamov V.A. Dijamanti Rusije: baza mineralnih resursa, problemi, izgledi // Mineralni resursi Rusije. Ekonomija i menadžment - 1995.- br.

2. Baibakov N.K., Pravednikov N.K., Staroselsky V.I. i dr. Jučer, danas i sutra naftne i plinske industrije Rusije. -M .: Izdavačka kuća IGiRGI, 1995.

3. Benevolsky B.I., Sirovinska baza zlata u Rusiji na putu razvoja - problemi i izgledi. Mineralni resursi Rusije, časopis, 2006, br. 2, str. 8-16.

4. Butova M.N., Zubtsov I.B. Problemi razvoja sirovinske baze i proizvodnje indija // Mineralni resursi Rusije. -- 199 str.

5. Zlato G.S. Mineralna bogatstva: društveni izazov vremena. -M .: Sindikati i ekonomija, 2001.-407 str.

6. Dvornikov V.A. Ekonomska sigurnost. Teorija i stvarnost prijetnji. - M.: Nedra, 2000.

7. Zaidenvarg V.E., Novitny A.M., Tverdokhlebov V.F. Sirovinska baza ugljena u Rusiji: stanje i perspektive razvoja // Ugljen. -- 1999. -- br.9.

8. Kavchik B.K. Rudarstvo aluvijalnog zlata u 21. stoljeću Mineralni resursi Rusije, časopis, 2007., broj 2, str.43-49.

9. Kozlovsky E.A. Mineralni problemi Rusije na pragu 21. stoljeća, M., Moskovsko državno sveučilište za humanističke znanosti, 1999., 402 str.

10. Kozlovsky E.A. Rusija: politika mineralnih resursa i nacionalna sigurnost - M. Izdavačka kuća Moskovskog državnog sveučilišta za humanističke znanosti, 2002. 856 str.

11. Kozlovsky E.A., Shchadov M.I. Mineralno-sirovinski problemi nacionalne sigurnosti Rusije. - M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog sveučilišta za humanističke znanosti, 1997.

12. Kochetkov A.Ya. ,Kuzmin A.V., Vasilivetsky A.A., Strane kompanije za rudarenje zlata u Rusiji. Mineralni resursi Rusije, časopis, 2007, br. 2, str. 50-57.

13. Kochetkov A.Ya. Promjena lidera među regijama rudnika zlata u Rusiji, Mineralni resursi Rusije, časopis, 2004., br. 4, str. 65-71.

14. Krivtsov A.I., Benevolsky B.L., Minakov V.M. Nacionalna mineralna sigurnost (uvod u problematiku). - M.: TsNIGRI, 2000.

15. Krivtsov A.I. Mineralno-sirovinska baza na prijelazu stoljeća - retrospektiva i prognoze. ur. 2., dopunjeno. - M.: JSC "Geoinformmark". 1999. - 144 str.

16. Kuzmin A.V. Ruska industrija zlata - procesi konsolidacije. Mineralni resursi Rusije, časopis, 2004, br. 4, str. 58-64.

17. Laverov N.P., Kontorovich A.E. Izvori goriva i energije i izlazak Rusije iz krize. J. Ekonomske strategije.- 1999. br.2.

18. Laverov N.P., Trubetskoy K.I. Rudarske znanosti u sustavu znanosti o zemlji // Bilten Ruske akademije znanosti. T. 66. -- 1996. -- Br.5.

19. Lazarev V. N. O reprodukciji baze mineralnih resursa obojenih i legiranih metala // Mineralni resursi Rusije. Ekonomija i menadžment. - 2001. - br. 3. - str. 52-60

20. Lazarev V.N. O dugoročnoj prognozi razvoja sirovinske baze bakra. Br. 2, Mineralni resursi Rusije. 2007. godine str.6-12

21. Mashkovtsev G.A. Rezerve i proizvodnja urana: stanje i izgledi // Rude i metali. --2001. --Broj 1. 256

22.Melnikov N.N., Busyrev V.N. Koncept resursno uravnoteženog razvoja mineralno sirovinske baze. //Mineralni resursi Rusije. Ekonomija i menadžment - 2005-br.2 - str.58-63.

23. Mineralna bogatstva svijeta. - M.: IAC "Mineral", 2004.

24. Mineralna bogatstva svijeta. Kronika aktualnih događaja. // Ministarstvo prirodnih resursa Rusije. IAC "Mineral" - M., 2002

Objavljeno na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Građevno kamenje je široka skupina nemetalnih minerala, njihova upotreba u građevinskoj proizvodnji. Glavne vrste građevinskog kamena. Trajnost stijena. Genetski tipovi industrijskih naslaga. Prirodno kamenje za oblaganje.

sažetak, dodan 13.07.2014


Opći podaci o građevinskim materijalima, njihova osnovna svojstva i podjela. Klasifikacija i glavne vrste materijala od prirodnog kamena. Mineralna veziva. Staklo i proizvodi od stakla. Tehnološka shema za proizvodnju keramičkih pločica.

sažetak, dodan 09/07/2011


Svojstva, sastav, tehnologija proizvodnje bazalta. Uređaj za proizvodnju kontinuiranog vlakna od termoplastičnog materijala. Opis i tvrdnje, karakteristike proizvoda. Vrste građevinskih materijala. Primjena bazalta u građevinarstvu.

sažetak, dodan 20.09.2013


Svojstva cestograđevnih materijala. Metode oblikovanja keramičkih proizvoda. Prirodni kameni materijali. Sirovine, svojstva i primjena slabogoreće građevne sadre. Osnovni procesi potrebni za proizvodnju portland cementnog klinkera.

test, dodan 18.05.2010


Vrste sanitarne keramike. Sirovine, tehnologija njihove proizvodnje. Povijest nastanka i proizvodnje stakla. Svojstva akustičkih materijala i njihova primjena u građevinarstvu. Osnovna svojstva mortova. Fizikalna svojstva drva.

test, dodan 12.09.2012


Svojstva građevinskih materijala, područja njihove primjene. Umijeće izrade proizvoda od gline. Klasifikacija keramičkih materijala i proizvoda. Podrumske glazirane pločice. Keramički proizvodi za vanjsko i unutarnje oblaganje zgrada.

prezentacija, dodano 30.05.2013


Povijesne etape u razvoju znanosti o građevinskim materijalima. Povijest razvoja proizvodnje građevinskih materijala. Dostignuća domaće znanosti, tehnologije i industrije. Građevinski materijali u nacionalnom gospodarstvu.

sažetak, dodan 21.04.2003


Gips kao tipičan sedimentni mineral. Depoziti u Rusiji. Fizikalna i tehnička svojstva gipsa. Suhe mješavine. Dekorativni elementi i štukature: ploče, pločice, rozete, frizovi, karniše. Namjena kiparske i medicinske žbuke.

prezentacija, dodano 08.12.2016


Podjela umjetnih građevnih materijala. Osnovne tehnološke operacije u proizvodnji keramičkih materijala. Toplinskoizolacijski materijali i proizvodi, primjena. Umjetni taljeni materijali na bazi mineralnih betonskih veziva.

prezentacija, dodano 14.01.2016


Tehnička svojstva prirodnih i obogaćenih pješčano-šljunčanih mješavina. Proračun glavne tehnološke opreme i produktivnosti linije za odvajanje građevnih smjesa pijeska i šljunka. Procjena potrošnje energije proizvodne linije.

Industrija građevinskih materijala je kompleks industrija koje proizvode materijale, dijelove i konstrukcije za sve vrste građevina. Proizvodnja građevinskog materijala koncentrirana je uglavnom u blizini izvora sirovina iu velikim industrijskim središtima.

Tablica 19. Struktura djelatnosti proizvodnje građevinskih materijala

i njihove proizvode.

Ova industrija je od velike važnosti za industrijalizaciju građevinarstva, smanjenje troškova, uštedu metala i drva i povećanje učinkovitosti kapitalnih ulaganja u nacionalnom gospodarstvu. Razvoj industrije građevinskih materijala povezan je s dostupnošću građevinskih sirovina.

Donjecka regija je bogata prirodnim građevinskim sirovinama: vatrostalne gline, kaolini, kvarciti, građevinski kamen itd. Za razvoj građevinske industrije koriste se i mineralna bogatstva (vapnenac, gips,

glina, pijesak, kamenje i dr.), kao i otpad iz drugih industrija (pepeo, šljaka). Tako se troska iz metalurških tvornica i elektrana koristi za proizvodnju cementa, blokova od šljake, vune od troske i lakih punila za beton i armiranobetonske proizvode.

Ekstrakcija prirodnih sirovina provodi se na cijelom teritoriju, budući da su sva njegova područja bogata mineralima za izgradnju.

U modernoj gradnji koriste se građevinski materijali proizvedeni u kemijskoj industriji - plastika, smole, ljepila, linoleum, polistirenske ploče i drugo.

U građevinarstvu se koriste dijelovi od lijevanog kamena, mineralna vuna koja se dobiva iz rastaljenog bazalta i nove vrste proizvoda za obradu drva, na primjer, iverice i šperploča.

Riža. 81 Građevinski materijali

Industrija proizvodi materijale, dijelove i konstrukcije za sve vrste građevina. Njegovi glavni proizvodi su zidovi (opeka, beton i gipsane betonske ploče, blokovi od šljake), veziva (cement, vapno, građevinski gips), krovni pokrivači (pločice, škriljevci, krovni filc, krovni filc), završni radovi, obloge, izolacijski materijali, građevinsko staklo ,

montažni armirani beton i beton, krovna keramika i fajansa, sanitarni proizvodi i drugo.

Industrija građevinskih materijala razvija se pod utjecajem dva čimbenika - sirovinskog i potrošačkog, pa njezin plasman ovisi o prevlasti barem jednog od njih.

Ovisno o potrebama gradnje i fazama tehnološkog procesa, razlikuju se poduzeća i industrije usmjerene na sirovinska područja, na primjer, vađenje i primarna obrada sirovina (pijesak, šljunak, drobljeni kamen, lomljeni kamen), proizvodnja veziva (cement, vapno, gips) i zidnih materijala, kao i onih koji gravitiraju prema potrošaču (proizvodnja armiranobetonskih konstrukcija, škriljevca, građevinskog i prozorskog stakla i još mnogo toga).

Najveća središta industrije građevinskog materijala su gradovi Donjeck, Mariupol, Amvrosijevka, Enakievo, ali industrijom dominiraju mala poduzeća.

Sastav industrije.

Najvažnije gospodarske grane su proizvodnja zidnih, rolni, krovnih i hidroizolacijskih materijala, azbestno-cementnih cijevi i škriljevca, vađenje i prerada nemetalnih građevinskih materijala, industrija cementa i proizvodnja građevinske keramike. Oni čine više od 80% ukupne proizvodnje i gotovo 90% industrijskog proizvodnog osoblja zaposlenog u građevinarstvu. Prirodni zidni i građevinski kamen (jake sedimentne, magmatske i metamorfne stijene) koriste se izravno u gradnji. Ostale stijene su sirovine za proizvodnju cementa, opeke, crijepa, stakla i lakih punila

beton, veziva i drugi građevinski materijali.

Potrebe izgradnje u potpunosti su osigurane vlastitim mineralnim resursima. U inozemstvu su tražene mineralne sirovine za cement i staklo te građevinski kamen. Graniti, gabrovi i labradoriti izvoze se u zemlje bližeg i daljeg inozemstva. Značajni su resursi mineralnih vezivnih i mineralnih sirovina za opeku i crijep.

Za proizvodnju građevinskog materijala sve više se koristi sekundarni mineralni otpad iz industrije - gornje stijene ležišta, proizvodi obogaćivanja ruda i ugljena itd.

Naslage pijeska i prirodnog kamena nalaze se gotovo posvuda. Poduzeća specijalizirana za vađenje i preradu lomljenog kamena i rasutog građevinskog materijala nalaze se u rudarskim područjima. Kako bi se ubrzao transport jeftinog građevinskog materijala, razvijaju se lokalna nalazišta.

Industrija cementa.

Cementna industrija je materijalno intenzivna industrija pa se tvornice cementa nalaze u područjima gdje se vade sirovine. Pri proizvodnji 1 tone klinkera (cementnog poluproizvoda) troši se 1,5 tona karbonatnih stijena (lapor, dolomit, vapnenac, kreda) i gotovo 0,5 tona gline. Cement se koristi kao vezivo u proizvodnji

beton, armirani beton i blokovi od šljake. Donbass sadrži visokokvalitetne

Riža. 82 Proizvodnja cementa

karbonatnih stijena, zbog čega su ovdje izgrađena najveća cementna poduzeća - cementara Amvrosievsky (posjeduje pet tvornica i četiri kamenoloma), Kramatorsk i Enakievo. Postoje uvjeti za proizvodnju visokokvalitetnog nefelinskog cementa.

Problem! Poduzeća cementne industrije zagađuju okoliš cementnom prašinom, što negativno utječe na zdravlje ljudi koji žive u blizini. Predložite niz mjera za čišćenje onečišćenja okoliša.

Značajan dio cementa troši se na proizvodnju krovnog škriljevca. Tvornice škriljevca grade se na mjestima gdje se troše gotovi proizvodi.

Riža. 83 Proizvodnja cementa

Proizvodnja montažnih armiranobetonskih i armiranobetonskih konstrukcija. Glavni proizvodi industrije su armiranobetonske konstrukcije za industrijske, građevinske, hidrotehničke, cestovne i druge vrste gradnje (proizvodnja zidnih materijala, blokova za temelje zgrada, međuspratnih ploča, arhitektonskih detalja,

nosivi lukovi, radionice, armirano-betonski piloti, grede mostova itd.).

Glavni čimbenici za smještaj industrijskih poduzeća su teritorijalna koncentracija proizvodnje, dostupnost građevinskih mineralnih sirovina, radni resursi i prometne komunikacije. Proizvodna industrija gravitira prema velikim industrijskim centrima i čvorištima, naseljima sa značajnim volumenom stambene i civilne izgradnje.

U mjestu se nalaze tvornice za izgradnju kuća i poduzeća za proizvodnju čeličnih konstrukcija

veliki gradovi (snažna postrojenja u Donjecku, Mariupolju).

Proizvodnja građevne opeke jedna je od najstarijih grana u industriji građevinskih materijala. Sastoji se od dva podsektora - proizvodnja glinene i vapnene opeke. Budući da su sirovine za njih dostupne gotovo posvuda, njihov plasman je orijentiran na potrošače. Daleki

transport opeke nije ekonomski isplativ.

Danas je u industriji opeke težak fizički rad zamijenjen strojevima, a proizvodnja je postala cjelogodišnja. Koriste se visokoučinkovite prstenaste tunelske peći u kojima se opeka peče 18–36 sati.

Proizvodnja opeke karakterizira visoka potrošnja materijala: 1000 komada po proizvodnji. opeke troše 2,5 m3 gline. Puštaju redovito

opeke, kao i šuplje i porozne, koje imaju dobra svojstva toplinske i zvučne izolacije.

Vapnena opeka izrađuje se od kvarcnog pijeska s dodatkom vapna (za 1000 komada opeke potrebno je 2,5 m3 pijeska i 0,1-0,2 m3 vapna). Proizvodnja vapneno-pješčane opeke nije toliko radno intenzivna kao glinena opeka, a njezin je trošak 30% manji. Glavno središte za proizvodnju građevinske opeke je Slavjansk.

Suvremena gradnja zahtijeva beton različite kvalitete i svojstava. Posebnu vrijednost imaju lagani ćelijski betoni od kojih se izrađuju zidne ploče stambenih zgrada. Za njihovu proizvodnju koriste

lagana punila. U prirodi takvih punila

Riža. 85 Proizvodnja opeke

ne, zato se stvaraju umjetno: ekspandirana glina (Donjeck), termozit (Donjeck, Mariupol).

Ekspandirana glina je umjetni porozni materijal koji se proizvodi od topljivih glinenih stijena.

Termozit je troska plovućac, koji se proizvodi od troske visoke peći. Proizvodnja ovog punila nalazi se u središtima crne metalurgije.

U južnim krajevima proizvodi se školjkaš, koji ima dobra svojstva toplinske i zvučne izolacije, jednostavan je za obradu i jeftin. Naširoko se koristi u građevinarstvu (Mariupol).

Proizvodnja građevinske keramike je industrijski sektor

koja ujedinjuje niz poduzeća koja proizvode fasadne keramičke pločice, podne pločice, glazirane fasadne pločice, sanitarnu kiselootpornu keramiku, kanalizacijske i odvodne cijevi. Građevinska keramika izrađuje se od vatrostalne ili vatrostalne gline s dodatkom kaolina, kvarcnog pijeska,

Riža. 86 Građevinska keramika

pegmatit, čest u razl

dijelovima regije (osobito unutar Ukrajinskog štita), oksidi pojedinih obojenih metala i drugi mineralni ili organski spojevi.

Proizvodnja keramičkih glaziranih pločica koncentrirana je u Slavjansku i Artemovsku. Kuhinjsko posuđe od porculana i fajanse proizvodi se u Slavjansku i Družkovki. Dovoljna količina raznih sirovina omogućuje proširenje ove proizvodnje.

Krovni materijali (škriljevac, crijep) sve se više proizvode u regiji (Donjeck, Mariupol, Makeevka, Kramatorsk, Gorlovka, Torez).

Pokrivena pitanja

1. Glavne vrste mineralnih sirovina za proizvodnju građevinskih materijala

2. Magmatske, sedimentne i metamorfne stijene

3. Tehnogeni sekundarni resursi

Glavne prirodne sirovine za proizvodnju građevinskog materijala su stijene. Koriste se za izradu keramike, stakla, metala i anorganskih veziva. Stotine kubika pijeska, šljunka i drobljenog kamena koriste se godišnje kao agregati za betone i mortove.

Drugi važan izvor sirovina je tehnogeni sekundarni resursi(industrijski otpad). Za sada su nedovoljno korišteni. Ali kako se prirodni resursi iscrpljuju, zahtjevi za zaštitu okoliša rastu, a nove učinkovite tehnologije razvijaju, sirovine koje je napravio čovjek koristit će se mnogo šire.

Stijene kao sirovinska baza
proizvodnja građevinskog materijala

Stijene- Riječ je o značajnim nakupinama minerala u zemljinoj kori, nastalim kao rezultat fizičkih i kemijskih procesa. Minerali– to su tvari koje imaju određeni kemijski sastav, homogenu strukturu i karakteristična fizikalna i mehanička svojstva. Prema uvjetima nastanka stijene se dijele u tri glavne skupine:

Zapaljiva(primarne) stijene nastale kada se magma ohladila i očvrsnula.

sedimentni(sekundarne) stijene nastale su kao rezultat prirodnog procesa razaranja primarnih i ostalih stijena pod utjecajem vanjske sredine.

Metamorfni(modificirane) stijene nastale su kao rezultat naknadne izmjene primarnih i sekundarnih stijena.

Magmatske stijene

Duboko- To su stijene koje nastaju kada se magma skrutne na različitim dubinama u zemljinoj kori. Izlio se stijene su nastale vulkanskom aktivnošću, izlijevanjem magme i njezinim stvrdnjavanjem na površini.

Glavni kamenotvorni minerali– kvarc (i njegove vrste), feldspati, feromagnezijevi silikati, aluminosilikati. Svi ovi minerali se međusobno razlikuju po svojstvima, stoga prevlast pojedinih minerala u stijeni mijenja njezina građevna svojstva: čvrstoću, postojanost, viskoznost i sposobnost obrade (poliranja, brušenja i sl.).

Kvarcni, koji se sastoji od silicija (silicijev dioksid SiO 2) u kristalnom obliku, jedan je od najjačih i najotpornijih minerala. Ima: izuzetno visoku čvrstoću (na pritisak do 2000 MPa); visoka tvrdoća, druga samo nakon tvrdoće topaza, korunda i dijamanta; visoka kemijska otpornost pri normalnim temperaturama; visoka otpornost na vatru (topi se na temperaturi od 1700°C). Boja kvarca je najčešće mliječno bijela ili siva. Zbog svoje velike čvrstoće i kemijske otpornosti, kvarc ostaje gotovo nepromijenjen tijekom trošenja magmatskih stijena u koje se ubraja. Feldspati– to su najčešći minerali u magmatskim stijenama (do 2/3 ukupne mase stijene). Oni su, kao i kvarc, svijetle komponente stijena (bijele, ružičaste, crvene itd.). Glavne varijante feldspata su ortoklas i plagioklas. U usporedbi s kvarcom, feldspati imaju znatno nižu tlačnu čvrstoću (120-170 MPa) i otpornost, pa su rjeđi u sedimentnim stijenama (uglavnom u obliku feldspatskih pijesaka). Rezultat trošenja je glineni mineral - kaolinit.

U grupi željezo-magnezij silikati najčešći su olivin, pirokseni (na primjer, augit) i amfiboli (hornblenda). Među magnezijevi silikati nalaze se sekundarni minerali koji najčešće zamjenjuju olivin - serpentin, krizotil-azbest.

Sve navedene minerale karakterizira visoka čvrstoća i žilavost te povećana gustoća.

Duboke (intruzivne) stijene. Kada se magma polako hladi u dubokim uvjetima, pojavljuju se potpuno kristalne strukture. Posljedica toga su niz općih svojstava dubokih stijena: vrlo niska poroznost, velika gustoća i velika čvrstoća.. Prosječni pokazatelji najvažnijih građevinskih svojstava takvih stijena: tlačna čvrstoća 100–300 MPa; gustoća 2600–3000 kg/m3; upijanje vode je manje od 1% po volumenu; toplinska vodljivost je oko 3 W/(m×°C).

graniti imaju mineralni sastav povoljan za građevni kamen, karakteriziran visokim udjelom kvarca (25-30%), natrij-kalijevog spara (35-40%) i plagioklaza (20-25%), obično malom količinom tinjca (5 -10%) i odsutnost sulfida. Graniti imaju visoku mehaničku tlačnu čvrstoću - 120–250 MPa (ponekad i do 300 MPa). Vlačna čvrstoća, kao i kod svih kamenih materijala, relativno je niska i iznosi samo oko 1/30–1/40 tlačne čvrstoće.

Jedno od najvažnijih svojstava granita je niska poroznost, koja ne prelazi 1,5%, što uzrokuje upijanje vode od oko 0,5% (po volumenu). Stoga je njihova otpornost na mraz visoka. Vatrootpornost granita je nedovoljna, jer puca na temperaturama iznad 600 ° C zbog polimorfnih transformacija kvarca. Granit, kao i većina drugih gustih magmatskih stijena, ima visoku otpornost na habanje.

Od svih magmatskih stijena, graniti se najviše koriste u građevinarstvu, budući da su najčešći među duboko postavljenim magmatskim stijenama. Druge dubinske stijene (sijeniti, dioriti, gabrovi itd.) nalaze se i koriste znatno rjeđe.

Ekstrudirane (efuzivne) stijene. Magmatske stijene, nastale tijekom kristalizacije magme na malim dubinama i zauzimaju međupoložaj između dubokih i eruptivnih stijena u pogledu uvjeta pojavljivanja i strukture, imaju potpuno kristalne, nejednako zrnate i nepotpuno kristalne strukture.

Među nejednako zrnatim strukturama razlikuju se porfirne i porfirne strukture Kvarcni porfir po svom mineralnom sastavu bliski su granitima. Njihova čvrstoća, poroznost i upijanje vode slični su onima granita. Ali porfiri su krhkiji i manje izdržljivi zbog prisutnosti velikih inkluzija.

Stijene nastale kao rezultat izlijevanja magme, njenog hlađenja i skrućivanja na površini zemlje, sastoje se, u pravilu, od pojedinačnih kristala ugrađenih u glavnu finokristalnu, kriptokristalnu, pa čak i staklastu masu. Istisnute stijene, kao rezultat neravnomjernog rasporeda mineralnih komponenti, relativno se lako uništavaju vremenskim utjecajima. DO tijesno eruptirane stijene uključuju andezite, bazalte, dijabaze, trahite, liparite.

Andeziti– eruptirani analozi diorita – stijene sive ili žućkastosive boje. Struktura može biti djelomično kristalna ili staklasta. Gustoća andezita je 2700-3100 kg/m 3, tlačna čvrstoća je 140-250 MPa. Andeziti se koriste za proizvodnju betona otpornog na kiseline.

Bazalti koristi se uglavnom kao lomljeni kamen i drobljeni kamen za beton, u cestogradnji (za popločavanje ulica); Posebno guste stijene koriste se u hidrotehničkoj gradnji. Bazalti su polazni materijal za proizvode od lijevanog kamena i koriste se za proizvodnju mineralnih vlakana u proizvodnji termoizolacijskih materijala.

DO porozan eruptirane stijene uključuju plovućac, vulkanske tufove i pepeo te tufne lave. Plavac je porozno vulkansko staklo nastalo kao rezultat ispuštanja plinova tijekom brzog skrućivanja kiselih i srednjih lava. Njegova poroznost doseže 60%; stjenke između pora su od stakla. Tvrdoća plovućca je oko 6, prava gustoća je 2–2,5 g/cm3, gustoća je 0,3–0,9 g/cm3. Visoka poroznost plovućca osigurava dobra toplinska izolacijska svojstva, a zatvorenost većine pora osigurava dovoljnu otpornost na mraz. Plovućac je dragocjeno punilo u laganom betonu (beton plovućac). Prisutnost aktivnog silicija u plovućcu omogućuje njegovu upotrebu kao hidraulički dodatak cementima i vapnu Vulkanski pepeo– najsitnije čestice lave, fragmenti pojedinačnih minerala izbačeni tijekom vulkanske erupcije. Veličine čestica pepela kreću se od 0,1 do 2 mm. Vulkanski pepeo je aktivni mineralni dodatak.

Sedra i tuf se koriste u obliku piljenog kamena za polaganje zidova stambenih zgrada, postavljanje pregrada i vatrootpornih podova. Tufovi se također koriste u obliku drobljenog kamena za lagani beton.

Sedimentne stijene

Većina sedimentnih stijena ima porozniju strukturu od gustih magmatskih stijena, a time i manju čvrstoću. Neki od njih se relativno lako otapaju (npr. gips) ili se u vodi raspadaju na sitne čestice (npr. glina).

Glavni kamenotvorni minerali. Najčešći minerali skupine silicija– kvarc, opal, kalcedon. Prisutan u sedimentnim stijenama magmatski kvarc I sedimentni kvarc. Sedimentni kvarc taloži se izravno iz otopina, a nastaje i kao rezultat rekristalizacije opala i kalcedona. Opal– amorfni silicij. Opal je najčešće bezbojan ili mliječno bijel, ali ovisno o nečistoćama može biti žut, plav ili crn. Gustoća 1,9-2,5 g / cm 3, maksimalna tvrdoća 5-6, krhka. Opal, kalcedon i neke vulkanske stijene, kada se koriste u sastavu odgovarajućih stijena kao betonska punila, mogu reagirati s cementnim alkalijama, uzrokujući uništavanje betona. Minerali karbonatne skupine rasprostranjeni su u sedimentnim stijenama. Najvažniju ulogu u njima imaju kalcit, dolomit i magnezit.

kalcit(CaCO 3) - bezbojan ili bijel, u prisutnosti mehaničkih nečistoća, sivi, žuti, ružičasti ili plavkasti mineral. Sjaj stakla. Gustoća 2,7 g/cm 3, tvrdoća 3. Karakterističan dijagnostički znak je burno vrenje u 10% solnoj kiselini.

Dolomit 2 – bezbojan, bijel, često žućkast ili smećkast mineral. Sjaj stakla. Gustoća 2,8 g/cm 3 , tvrdoća 3-4. U 10%-tnoj solnoj kiselini vrije samo u prahu i pri zagrijavanju. Dolomit je obično sitnozrnat, veliki kristali su rijetki. Nastaje ili kao primarni kemijski sediment ili kao rezultat dolomitizacije vapnenaca. Mineral dolomit čini istoimenu stijenu.

Magnezit(MgCO 3) – bezbojan, bijeli, sivi, žuti, smeđi mineral. Gustoća 3,0 g/cm 3, tvrdoća 3,5-4,5. Zagrijavanjem se otapa u HCl. Mineral magnezit čini istoimenu stijenu.

DO grupa minerala gline uključuju kaolinit, montmorilonit i hidroliskuj.

Kaolinit(Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O) je bijeli mineral, ponekad smećkaste ili zelenkaste nijanse. Gustoća 2,6 g/cm 3, tvrdoća 1. Osjeća se masno. Kaolinit sačinjava kaolinske gline, dio je polimineralnih glina, a ponekad je prisutan i u cementu klastičnih stijena.

Najčešći minerali sulfatne skupine su gips i anhidrit.

Gips(CaSO 4 × 2H 2 O) je nakupina bijelih ili bezbojnih kristala, ponekad obojenih u plavo, žuto ili crveno zbog mehaničkih nečistoća. Gustoća 2,3 g/cm 3, tvrdoća 2.

Anhidrit(CaSO 4) – bijeli, sivi, svijetloružičasti, svijetloplavi mineral. Gustoća 3,0 g/cm 3, tvrdoća 3–3,5. Obično se nalazi u obliku kontinuiranih sitnozrnatih agregata.

Klastične stijene. Stijene razmatrane skupine sastavljene su pretežno od zrnaca minerala i stijena otpornih na atmosferilije.

Opušteno klastične stijene – pijesak(sa zrncima pretežno do 5 mm) i šljunak(sa zrncima preko 5 mm) - koriste se kao punila za beton, u cestogradnji, za željeznički balast. Pijesak služi kao sastavni dio mješavine sirovina u proizvodnji stakla, keramike i mnogih drugih proizvoda.

Glinene stijene sastoji se od više od 50% čestica manjih od 0,01 mm, a najmanje 25% njih ima dimenzije manje od 0,001 mm. Karakterizira ih složen mineralni sastav. Sastav minerala gline uzet je kao osnova za mineralošku klasifikaciju glinovitih stijena. Kaolin gline se sastoje od minerala kaolinita. Obično su te gline obojene svijetlim bojama, masne su na dodir, slabo su plastične i otporne su na vatru.

Polimiktičan gline su zastupljene s dva ili više minerala, a nijedan od njih ne prevladava.Kaolinske gline su vatrostalne i široko se koriste u keramičkoj industriji.Hidrosmidne gline i polimiktične gline koriste se za izradu opeke, grube keramike i drugih proizvoda. Gline su također sastavni dio mješavine sirovina u proizvodnji cementa. Gline se koriste kao građevinski materijal pri izgradnji zemljanih brana (zaslona i sl.).

Cementirano klastične stijene – pješčenjaci, konglomerati, breče. pješčenjaka sastoji se od zrnaca pijeska cementiranih raznim prirodnim "cementima". Ako sastav stijene uključuje velike komade (šljunak ili drobljeni kamen), tada im se daje ime konglomerat(za zaobljene komade) i breče(za komade s oštrim kutom). Od njih se u građevinarstvu najčešće koriste pješčenjaci (kao i gusti vapnenci

Najčešće karbonat Stijene su vapnenci i dolomiti. Vapnenac– stijena sastavljena od više od 50% kalcita; dolomit - više od 50% dolomita Stijena koju karakterizira približno jednak sadržaj karbonatnog i glinovitog materijala naziva se lapor.

Poroznost gustih vapnenaca ne prelazi desetine postotka, dok poroznost labavih vapnenaca doseže 15-20%. Dolomiti izgledom sličan vapnencu. Boja dolomita je bijela, žućkastobijela, svijetlosmeđa. Karakteriziraju ih mikrogranularne i kristalno zrnaste strukture. Zbog široke rasprostranjenosti, lakog vađenja i obrade, vapnenci, dolomitizirani vapnenci i dolomiti se češće od ostalih stijena koriste u građevinarstvu. Koriste se u obliku lomljenog kamena za temelje, zidove negrijanih zgrada ili stambenih zgrada u područjima s toplom klimom, a najgušće stijene koriste se u obliku ploča i fazonskih dijelova za vanjske obloge zgrada. Drobljeni vapnenac često se koristi kao agregat za beton. Vapnenci se široko koriste kao sirovine za proizvodnju veziva - vapna i cementa. Dolomiti se koriste za proizvodnju veziva i vatrostalnih materijala u cementnoj, staklenoj, keramičkoj i metalurškoj industriji.

Sulfat stijene - gips i anhidrit - služe kao sirovine za proizvodnju veziva; ponekad se koriste u obliku proizvoda za oblaganje.

Allite Stijene se odlikuju visokim sadržajem glinice. Dvije su glavne stijene u ovoj skupini: boksit i laterit. Minerali koji tvore stijene boksit su aluminijevi hidroksidi (gibbsit i dijaspore). Boksiti se razlikuju po izgledu. Mogu biti meki, trošni, slični glini.Boksit nema plastičnost.Upotrebljavaju se za proizvodnju aluminija, umjetnih abraziva, vatrostalnih materijala, aluminatnog cementa.

Metamorfne stijene

Metamorfizam nazivamo transformaciju stijena koja se događa u dubini zemljine kore pod utjecajem visokih temperatura i tlakova. U tim uvjetima može doći do kristalizacije minerala bez taljenja.

Glavne vrste metamorfnih stijena. Neke vrste glinenih, silikatnih, tinjčevih i drugih škriljevaca prirodni su krovni materijali - krovni škriljevci. Ovi se škriljevci lako cijepaju duž folijacijskih ravnina u glatke, tanke (2–8 mm) ravne pločice. Moraju ispunjavati određene zahtjeve: imati dovoljnu gustoću i viskoznost, tvrdoću, nisko upijanje vode, visoku otpornost na vodu i otpornost na atmosferilije. Gustoća krovnih ploča je oko 2,7-2,8 g / cm3, poroznost je 0,3-3%, tlačna čvrstoća je 50-240 MPa. Čvrstoća loma okomito na folijaciju također je od velike važnosti. Krovni škriljevci koriste se u proizvodnji crijepa i nekih građevinskih dijelova (ploče za unutarnje oblaganje, stepenice, podne ploče, daske prozorskih klupica itd.).

Gnajsovi– stijene metamorfne geneze, nastale na temperaturama od 600–800 °C i visokom tlaku. Izvorne stijene su gline i kvarc-feldspat (graniti). Gnajsi nisu inferiorni od granita u mehaničkim i fizičkim svojstvima, ali njihova otpornost na lom je 1,5-2 puta manja.

Gnajsovi se koriste za zidanje od šljunka, za polaganje temelja, kao materijal za drobljeni kamen i dijelom u obliku ploča za popločavanje cesta. Drobljeni kamen od visoko škriljastog gnajsa ne koristi se za beton i cestogradnju zbog nepoželjnog oblika zrna.

Obrazovanje kvarciti povezana s rekristalizacijom pješčenjaka. Važna svojstva kvarcita su visoka vatrootpornost (do 1710-1770 °C) i tlačna čvrstoća (100-450) MPa. U građevinarstvu se kvarcit koristi kao zidni kamen, rešetkasto kamenje u mostovima, lomljenac, lomljeni kamen i popločavanje, a kvarcit lijepe i nepromjenjive boje koristi se za oblaganje zgrada. Kvarciti se koriste u proizvodnji silicija, vatrostalnog materijala visoke otpornosti na kiseline.

Mramor– fino, srednje i krupnozrnata gusta karbonatna stijena koja se sastoji uglavnom od kalcita i predstavlja rekristalizirani vapnenac. Čvrstoća na pritisak je 100-300 MPa. Mramor se lako obrađuje, a zbog niske poroznosti dobro se polira. Mramor se široko koristi za unutarnje uređenje zidova zgrada, stepenica itd. U obliku pijeska i sitnog drobljenog kamena (mrvice) koristi se za obojene žbuke, oblaganje dekorativnog betona i sl. U uvjetima sulfatne korozije mramor se ne koristi za vanjske obloge.

Tehnogeni i sekundarni resursi

Prema podacima UNESCO-a, godišnje se u svijetu iz zemlje izvadi više od 120 milijardi tona ruda, fosilnih goriva i drugih sirovina (20 tona sirovina za svakog stanovnika planeta). U pogledu razmjera izvađenih i prerađenih sirovina, ljudska gospodarska aktivnost nadmašila je vulkansku aktivnost (10 milijardi tona godišnje) i eroziju tla svim rijekama svijeta (25 milijardi tona godišnje). Ovu aktivnost prati i stvaranje enormnih količina otpada. Glavni izvori velikotonaškog otpada su: rudarska, metalurška, kemijska, šumarska i drvoprerađivačka, tekstilna industrija; energetski kompleks; industrija građevinskih materijala; agroindustrijski kompleks; svakodnevnih ljudskih aktivnosti.

Industrijski otpad ili industrijski nusproizvodi su sekundarna materijalna sredstva. Mnogi otpadi su po sastavu i svojstvima slični prirodnim sirovinama. Utvrđeno je da se korištenjem industrijskog otpada može pokriti do 40% građevinskih potreba za sirovinama. Korištenje industrijskog otpada omogućuje smanjenje troškova proizvodnje građevinskih materijala za 10-30% u usporedbi s njihovom proizvodnjom iz prirodnih sirovina, stvaranje novih građevinskih materijala s visokim tehničkim i ekonomskim pokazateljima i, osim toga, smanjenje onečišćenja okoliša .

Troske crne metalurgije – nusproizvod pri taljenju lijevanog željeza iz željeznih ruda (visoka peć, otvoreno ložište, feromangan). Prinos troske je vrlo visok i kreće se od 0,4 do 0,65 tona po 1 toni lijevanog željeza. Sadrže do 30 različitih kemijskih elemenata, uglavnom u obliku oksida. Glavni oksidi: SiO 2, Al 2 O 3, CaO, MgO. U manjim količinama prisutni su FeO, MnO, P 2 O 5, TiO 2, V 2 O 5 i dr. Sastav troske ovisi o sastavu koksa i jalovine i određuje značajke korištenja troske. .

U proizvodnji građevinskog materijala koristi se 75% ukupne količine troske iz visokih peći. Glavni potrošač je industrija cementa. Svake godine troši milijune tona granulirane troske iz visokih peći. Granulacija uključuje brzo hlađenje rastaljene troske, zbog čega troska dobiva staklastu strukturu i, sukladno tome, visoku aktivnost.

U manjoj mjeri koriste se troske iz proizvodnje čelika (otvoreno ložište). Poteškoće u njihovoj uporabi povezane su s heterogenošću i varijabilnošću kemijskog sastava.

Troske obojene metalurgije izuzetno raznolikog sastava. Najperspektivniji smjer za njihovu upotrebu je složena obrada: preliminarna ekstrakcija obojenih i rijetkih metala iz troske; izlučivanje željeza; korištenje ostataka silikatne troske za proizvodnju građevinskih materijala.

Prilikom primanja obojenih proizvoda nastaje mulj. Na primjer, nusproizvod proizvodnje aluminija je boksitni mulj, rahli, crveno obojeni rasuti materijal. Pri proizvodnji glinice iz nefelinskih sirovina nastaje nefelinski mulj. Ako se glinica proizvodi od visokoaluminatnih glina, kaolinski talog, itd., nastaje kao nusproizvod. Svi ovi muljevi se uglavnom koriste u proizvodnji cementa.

(TE) – mineralni ostatak od izgaranja krutog goriva. Jedna termoelektrana srednje snage godišnje ispusti do 1 milijun tona pepela i troske u odlagališta, a termoelektrane koje izgaraju gorivo od poliaša - do 5 milijuna tona Kemijski sastav pepela i troske goriva sastoji se od SiO 2, AI 2 O 3, CaO, MgO itd., a također sadrže neizgoreno gorivo. Pepeo i šljaka koriste se samo 3-4% godišnje proizvodnje.

Pepeo i troska iz termoelektrana mogu se koristiti u proizvodnji gotovo svih građevinskih materijala i proizvoda. Na primjer, uvođenje 100-200 kg aktivnog pepela (letećeg pepela) po 1 m 3 betona omogućuje uštedu do 100 kg cementa. Za zamjenu prirodnog pijeska prikladan je pijesak od troske, a kao krupni agregat prikladan je drobljeni kamen od troske.

Rudarski otpad. Preopteretiti– rudarski otpad, otpad od vađenja raznih minerala. Posebno velika količina ovog otpada nastaje tijekom površinske eksploatacije. Prema grubim procjenama, godišnje u zemlji nastane preko 3 milijarde tona otpada, što je neiscrpan izvor sirovina za industriju građevinskih materijala. Međutim, trenutno se koriste samo 6-7%. Ovisno o sastavu koriste se jalovine i jalove stijene (karbonatne, glinovite, laporaste, pjeskovite i dr.).

Jalovina nije jedini otpad iz rudarske industrije. Velika količina otpadnog kamena diže se na površinu zemlje i šalje na odlagališta. Rudarsko-prerađivački pogoni odlažu velike količine flotacijske jalovine na odlagališta koja nastaju posebice pri preradi ruda obojenih metala. Otpad od rudarenja i pripreme ugljena nastaje u tvornicama za pripremu ugljena. Otpad iz rudarstva ugljena karakterizira stalni sastav, što ga povoljno razlikuje od ostalih vrsta mineralnog otpada.

Povezane stijene i otpad iz industrijske prerade rudnih minerala razlikuju se po genezi, mineralnom sastavu, strukturi i teksturi od onih koji se tradicionalno koriste u proizvodnji građevinskih materijala. To se objašnjava značajnom razlikom u dubini kamenoloma za vađenje sirovina za građevinsku industriju (20–50 m) od suvremenog razvoja ležišta rude (350–500 m).

Gipsani otpad iz kemijske industrije– proizvodi koji sadrže kalcijev sulfat u ovom ili onom obliku. Znanstvena istraživanja pokazala su punu zamjenjivost tradicionalnih sirovina gipsa s otpadom iz kemijske industrije.

Fosfogips– otpad od proizvodnje fosfatnih gnojiva iz apatita i fosforita. To je CaSO 4 × 2H 2 O s primjesama neraspadnutog apatita (ili fosforita) i neisprane fosforne kiseline.

Fluorogips(kiselinski fluorid) je nusproizvod u proizvodnji fluorovodične kiseline, bezvodnog fluorovodika i soli fluorida. Po sastavu je CaSO 4 s primjesama izvornog neraspadnutog fluorita.

Titanogips– otpad od razgradnje sumpornom kiselinom ruda koje sadrže titan. Borogips– otpad iz proizvodnje borne kiseline. Sulfogips dobiva se hvatanjem sumpornog anhidrida iz dimnih plinova termoelektrana.

Elektrotermofosforne troske– otpad iz proizvodnje fosforne kiseline proizveden elektrotermalnim postupkom. Sadrže 95-98% stakla u granuliranom obliku. Glavni oksidi uključeni u njihov sastav su SiO 2 i CaO. Vrijedne su sirovine u proizvodnji veziva.

Prerada drva i šumski kemijski otpad. Trenutno se u našoj zemlji samo 1/6 drvnog otpada koristi u industriji celuloze i papira i industriji građevinskog materijala. Kora, panjevi, vrhovi, grane, grančice, kao i otpad od obrade drveta - strugotine, strugotine, piljevina - praktički se ne koriste.

Otpad industrije celuloze i papira– kanalizacijski mulj i drugi industrijski mulj. Osprey– proizvod dobiven mehaničkim pročišćavanjem otpadnih voda. To su grube nečistoće, koje se uglavnom sastoje od celuloznih vlakana i čestica kaolina. Aktivni mulj– proizvod biološke obrade otpadnih voda, nalazi se u obliku koloida i molekula.

Otpad iz industrije građevinskih materijala. Pri proizvodnji cementnog klinkera do 30% volumena spaljenog proizvoda odvodi se s dimnim plinovima iz peći u obliku prašine. Ova prašina može

Tablica 2.1. Industrijski otpad koji se koristi u proizvodnji građevinskog materijala

Gubljenje	Prijave i materijali
Troska crne metalurgije: visoka peć, otvoreno ložište, feromangan	Portland cement (proizvodnja klinkera), portland cement s mineralnim dodacima, portland cement od zgure, miješana bescementna veziva, punila za beton, vuna od zgure, zgureno staklo itd.
Otpad obojene metalurgije: troska (peći za taljenje bakra, proizvodnja nikla, taljenje rudnika olova itd.), muljevi (boksit, nefelin, kaolin)	Veziva koja se stvrdnjavaju u autoklavu, pijesak i drobljeni kamen, portland cement (proizvodnja klinkera), nefelin cement, materijali za ojačavanje tla, vatrostalni materijali, termoizolacijski materijali i dr.
Pepeo i šljaka termoelektrana	Veziva, porozni šljunak, plinobeton, silikatni proizvodi, aditivi za keramiku itd.
Jalovina: otkrivka i jalovina, jalovina itd.	Portland cement (proizvodnja klinkera), lisnato vapno, mineralna vuna, staklo, pigmenti, keramičke opeke, vapnene opeke, agregati za beton itd.
Otpad od rudarenja i pripreme ugljena: koksare, postrojenja za pripremu ugljena, neizgorjelo rudničko kamenje	Porozni agregat za beton, keramičke opeke, cestogradnje
Gipsani otpad iz kemijske industrije: fosfogips, fluorogips, titanogips, borogips, sulfogips	Zamjena tradicionalnih sirovina od gipsa
Drvni i šumski kemijski otpad: kora, panjevi, vrhovi, grane, grančice, pločice, strugotine, iverje, piljevina, lignin, ribnjak itd.	Arbolit, vlaknatica, vlaknatica, iverica, drvene ploče, piljevinski beton, ksilolit, lamelirani proizvodi, panel parket, šindre, lignougljikohidratna drvena plastika, korolit, blokovi čvorova, ploče od pune kore, aditivi za izgaranje, aditivi za plastificiranje, završni materijali, krovna ljepenka i tako dalje.
Otpad iz industrije građevinskih materijala: cementna prašina, kamena prašina, mrvice, lomljena cigla, neispravan i stari beton	Portland cement, agregati za beton, mineralna punila, aditivi, miješana veziva itd.
Ugarci pirita	Portland cement (korektivni aditiv)
Elektrotermofosforne troske	Portland cement (komponenta sirove mješavine), ShPC, ShPC otporan na sulfate, lijevani drobljeni kamen, troska plovućac, zidna keramika (komponenta punjenja)
Ostali otpad i sekundarni izvori: lomljeno staklo i stakleni otpad, stari papir, krpe, istrošene gume i dr.	Staklo, punilo za asfalt, dodatak u proizvodnji zidne keramike, porozno punilo za beton, krovnu ljepenku, izolacije, izolacijske folije i dr.

vratiti u proizvodnju, te također koristiti u proizvodnji veziva.

Kao umjetni drobljeni kamen koriste se lomljene opeke, stari i neispravni beton. Betonski otpad je otpadni proizvod iz montažnih betona i tvrtki za rušenje. Ogromne količine rekonstrukcije stambenog fonda, industrijskih poduzeća, prometnih objekata, cesta itd. predstavljaju važan znanstveni i tehnički problem za preradu otpadnog betona i armiranog betona. Razvijene su različite tehnologije za uništavanje građevinskih konstrukcija, kao i posebna oprema za obradu nekvalitetnog betona i armiranog betona.

Ostali otpad i sekundarni resursi– otpadno i lomljeno staklo, stari papir, gumena mrvica, otpad i nusproizvodi iz proizvodnje polimernih materijala, nusproizvodi iz petrokemijske industrije i dr.

Najvažnije vrste građevnih materijala dobivenih iz navedenog industrijskog otpada dane su u tablici. 1.

Kontrolna pitanja

1. Dubinski minerali magmatskih stijena i njihova fizikalna svojstva

2. Stjenotvorni minerali sedimentnih stijena (skupina silicija) i njihova svojstva

3. Stjenotvorni minerali sedimentnih stijena (skupina glina) i njihova svojstva

4. Vrste metamorfnih stijena i njihova svojstva

5. Industrije su izvori velike količine otpada.

6. Troske crne metalurgije i područja njihove primjene.

7. Otpadni proizvodi obojene metalurgije i njihova područja primjene.

8. Otpad iz rudarstva i područja njihove primjene.

9. Otpad gipsa iz kemijske industrije.

10. Otpad iz graditeljstva i njihova područja primjene.