Возможность использования природных энергетических и материальных ресурсов и использования (утилизации) промышленных отходов и техногенных продуктов. Изучение проблемы зашиты окружающей среды от негативных воздействий автомобильно-дорожного комплекса.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2014 |
| Размер файла | 185,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственный технический университет (МАДИ)
Кафедра: Техносферная безопасность
Экологические аспекты применения отходов промышленности в дорожном строительстве
Использование промышленных отходов в создании новых строительных материалов
Вопрос о возможности рационального использования природных энергетических и материальных ресурсов, и использования (утилизации) в дорожном строительстве промышленных отходов и техногенных продуктов стоит очень остро в наше время. Проблеме зашиты окружающей среды от негативных воздействий автомобильно-дорожного комплекса уделяется все большее внимание.
Начиная с XV Всемирного дорожного конгресса, в Мехико в 1975 году в рамках этого форума функционирует специальная секция дорожной экологии. Активность природоохранной деятельности в автомобильно-транспортном комплексе заметно отстаёт от уровня развитых в экономическом отношении стран, что соответствует уровню развития автомобилизации.
Воздействия на природную среду дороги как инженерного сооружения учитываются недостаточно. В проекты автомобильных дорог включается раздел «Охрана окружающей среды», включающий факторы неблагоприятных воздействий на окружающую среду и перечень природоохранных мероприятий. Выполняется экологическая экспертиза проектов.
Тем не менее, до сих пор не отработан порядок информации общественности на стадии принятия решений, участия ее в оценке проекта. В производстве дорожно-строительных материалов особые нарекания вызывает работа асфальтобетонных заводов. При обследовании состояния дорог с целью определения потребности в ремонте экологические показатели, как правило, не фиксируются.
Применение отходов промышленности в дорожном строительстве актуальная проблема в наши дни. Мы производим очень много отходов, одновременно используя огромное количество природных ресурсов, поэтому сырье дорожает, а отходов становится все больше. Сейчас мы ищем пути использования отходов промышленности, тем самым сохраняя экологическое состояние планеты, и уменьшая стоимость строительства.
Итак, мы не можем использовать любые отходы промышленности в дорожном- строительстве просто так. Существуют специальный свод правил называющийся: «Санитарно-гигиенические требования к дорожно-строительным материалам».
КРУТЫЕ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Определение уровня токсичности материалов
Технология производства дорожно-строительных материалов предусматривает обращение с отходами. Отходы образуются в ходе технологических процессов и в этом случае возникает необходимость их размещения. Различные виды отходов других отраслей могут использоваться в дорожном строительстве и при этом требуется знание приёмов обращения с ними. В этом случае важной является оценка степени токсичности отходов. В основу определения класса токсичности используемых материалов, добавок, промышленных отходов, положено понятие класса опасности материала (определяется по методике, утверждённой приказом № 511 Министерства природных ресурсов и окружающей среды РФ от 01.01 2003), Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду при непосредственном или опосредованном воздействии опасного отхода на нее в соответствии с Критериями, приведенными в табл. 1.
Отнесение отходов к классу опасности для окружающей природной среды может осуществляться расчётным или экспериментальным методами. В случае отнесения производителями отходов отхода расчетным методом к 5-му классу опасности, необходимо его подтверждение экспериментальным методом. Отнесение отходов к классу опасности расчетным методом по показателю степени опасности отхода для ОПС осуществляется в соответствии с табл. 2:
В целях расширения сырьевой базы природных каменных материалов и улучшения окружающей среды Союздорнии в содружестве с другими организациями проведены исследования, широкая производственная проверка и на основе этого разработаны рекомендации и нормативные документы по применению в дорожном строительстве каменных материалов из различных отходов промышленности и бытовых отходов. Результаты основных проведенных работ приведены ниже.
Отходы из щебня, гравия и песка
Отходы горнообогатительных, горноперерабатывающих и горнодобывающих предприятий представлены осадочными или изверженными горными породами в виде щебня, гравия и песка. Плотность щебня и песка аналогична плотности таких материалов из природных горных пород. После дробления и сортировки отходов может быть получен любой стандартный зерновой состав щебня, песка или их смесей. Прочность щебня колеблется в пределах от М 200 до М 1200. Марка морозостойкости, оцениваемая количеством выдержанных циклов попеременного замораживания-оттаивания, составляет F 25 — F 100.
Щебень и песок из этих отходов находят применение во всех видах дорожного строительства. Годовой объем выходов отходов ГОК превышал 100 млн. т. Они имеются на территориях Северо-Западного, Центрального, Уральского, Сибирского и Дальневосточного округов.
Щебень из окисленных железистых кварцитов горнообогатительных комбинатов Курской области (Курской магнитной аномалии) характеризуется повышенной по сравнению с традиционными материалами плотностью. После дробления и сортировки может быть получен щебень, песок и смеси любых стандартных фракций. Щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 1000-1400, по истираемости в полочном барабане — И 1, марку по морозостойкости F 50 — F 150 (потери массы до 1%), содержит пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен от 19% до 32%, пылевидных и глинистых частиц — до 2%. Щебень имеет устойчивую структуру против всех видов распадов (потери массы после испытаний — до 1%, марка УС 1). Полученные характеристики соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 3344-83.
Допускается в качестве расклинивающей фракции вместо фракций 10-20 и 5-10 мм использовать отсевы дробления фракций 0-10 мм, зерновой состав которой соответствует требованиям ГОСТ 25607-94 (С 12), или смесь фракций 5-20 мм.
Шлаки черной и цветной металлургии
Шлаки черной и цветной металлургии и фосфорные представлены в виде щебня, песка и смесей из них. Дроблением и сортировкой можно получить щебень и песок, а также щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций. Прочность щебня колеблется от М 200 до М 1200. Марка морозостойкости находится, как правило, в пределах F 25 — F 150. Некоторые виды шлаков обладают свойствами самоцементации.
Применяются шлаки в основном для строительства оснований, а также для приготовления шлакового вяжущего марок 50-200. Годовой объем выхода шлаков черной и цветной металлургии превышал 75 млн. т. Они имеются на территориях Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Сибирского административных округов.
Шламы (отход производства алюминия) по зерновому составу представляют собой песок. Содержание в шламах большого количества белита позволяет применять их в качестве материала основания, который со временем омоноличивается; к 360 сут. его прочность при сжатии достигает 6 МПа. Разработаны технологии получения из шламов минеральных вяжущих марок 100-200. Шламы имеются в Северо-Западном, Уральском и Сибирском административных округах. Годовой объем выхода составлял около 8 млн. т.
Золы и золошлаки ТЭЦ
Золы и золошлаковые отходы ТЭЦ подразделяются на две основные группы: сухого удаления и гидроудаления. Золы сухого удаления по зерновому составу могут быть отнесены к мелкому песку. Они обладают вяжущими свойствами и могут быть применены для строительства укрепленных оснований дорожных одежд в качестве вяжущих взамен цемента. Ориентировочный расход — 10-20%. Прочность обработанного материала в возрасте 90 сут. составляет 1-6 МПа.
Золы гидроудаления по зерновому составу представляют собой пески. Золошлаковые отходы гидроудаления содержат также и гравелистую фракцию. Зерновой состав золошлаков, как правило, 0-20 мм, реже 0-40 мм. Марки прочности шлака колеблются в пределах 200-600, марка морозостойкости составляет F 15 — F 50. Золы гидроудаления применяются, как правило, для строительства земляного полотна.
Золошлаки гидроудаления могут быть использованы для устройства оснований дорожных одежд. Золошлаки и золы имеются во всех регионах страны. Годовой выход сухой золы — 10 млн. т, золошлаков — 60 млн. т.
Из гипсосодержащих отходов — фосфогипса, борогипса, фторангидрида — наиболее распространен фосфогипс, подразделяющийся на две группы: полугидрат и дигидрат. По зерновому составу это порошкообразный материал с максимальным размером зерна 1 мм. Фосфогипс-полугидрат обладает в течение примерно 3 сут. после выпуска вяжущими свойствами и применяется для строительства монолитных оснований.
Прочность такого материала при сжатии в возрасте 28 сут. составляет 2-6 МПа. Фосфогипс-дигидрат вяжущими свойствами не обладает и может применяться в отдельных случаях как добавка к цементу при строительстве укрепленных оснований. Фосфогипс-дигидрат, обработанный по специальной технологии, может быть использован для производства гипсовых вяжущих (до М 400).
Щебень из красного кирпича
Из бывшего в употреблении красного кирпича дроблением и сортировкой может быть получен щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций. Испытания щебня из красного кирпича, бывшего в употреблении, показывают, что щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 200, по истираемости в полочном барабане — И 4, марку по морозостойкости F 25, содержит до 20% пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен, пылевидных и глинистых частиц — до 3%, имеет марку по водостойкости В 2. Щебень по приведенным выше характеристикам соответствуют требования ГОСТ 8267 — 93. Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси могут быть использованы для строительства щебеночных оснований автомобильных дорог в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», а также для оснований площадок для стоянки автомобилей, площадок внутридворовых территорий, садово-парковых дорожек, для укрепления обочин.
Щебень из цементобетона
Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси любых стандартных фракций из цементобетона, бывшего в употреблении, показывают, что щебень имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 400, по истираемости — в полочном барабане И-3, марку по морозостойкости F-25, содержит до 15% пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен, пылевидных и глинистых частиц — до 3%, имеет марку по водостойкости В2. Щебень по указанным выше показателям и зерновому составу соответствует требованиям ГОСТ 8267-93. Щебень, песок и щебеночно-песчаные смеси из цементобетона, бывшего в употреблении, могут быть использованы для строительства щебеночных оснований автомобильных дорог в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».
Щебень и песок из старого асфальтобетона
В последние годы значительно увеличился объем сфрезерованного старого асфальтобетонного покрытия. Возникла проблема его утилизации. Результаты испытаний показали, что зерновой состав сфрезерованного старого асфальтобетонного покрытия представлен смесью 0-20 или 0-40 мм. После экстрагирования установлено, что минеральная смесь включает минеральный порошок, песок (отсевы дробления) и щебень.
Щебень, как правило, изверженных горных пород имеет марку прочности 800, 1200, марку морозостойкости F 50 — F 100. С целью оптимизации зернового состава асфальтобетонного гранулята были испытаны составные смеси, оптимальные для щебеночных оснований по ГОСТ 25607-94, из известняка марки прочности 600 и морозостойкости F 25 и асфальтобетонного гранулята. Критерием оценки пригодности смеси для устройства щебеночных оснований служит несущая способность, определяемая модулем упругости, который должен соответствовать требованиям ВСН 46-83 для щебеночных оснований, устраиваемых методом смещения исходных материалов в определенных пропорциях.
Результаты определения характеристик различных смесей (оптимальная влажность, максимальная плотность, модуль упругости) показали, что замена 20-30% природного щебня асфальтовым гранулятом является эффективной и целесообразной — несущая способность щебеночных оснований из таких смесей и плотность несколько увеличивается. На основе полученных результатов разработаны рекомендации по устройству щебеночных оснований с использованием 20-30% старого снятого асфальтобетона (асфальтового гранулята).
Стеклокристаллический щебень из стеклобоя
На обширной территории России в ряде районов отсутствуют прочные горные породы, из которых можно получить щебень с устойчивой во времени шероховатостью для устройства верхних слоев дорожных одежд.
В последнее время для этих целей разработаны искусственные каменные материалы. Союздорнии совместно с ГИСом разработан стеклокристаллический щебень, получаемый путем спекания при температуре 600°-900°С (нагрев — 1 ч, выдержка — 0,5 ч, охлаждение — 1 ч) измельченного до удельной поверхности 2500-3000 см2/г стеклобоя и кварцевого песка. Ориентировочное соотношение материалов 50:50. Они характеризуются высокой прочностью (М 1000 — М 1200) и морозостойкостью (до F 300). Стеклокристаллический щебень можно использовать для приготовления асфальто- и цементобетона, а также для поверхностных обработок.
Песок из бытовых отходов
Испытанные пробы бытовых отходов, полученных на мусоросжигающих заводах, по зерновому составу представляют собой фракцию 20-0 мм. Песчаную часть (5-0) мм согласно ГОСТ 8236-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» можно отнести к отсевам дробления.
По модулю крупности Мкр = 3,2 и полному остатку на сите 0,63 мм, равному 70%, бытовые отходы относятся к группе песков (отсевов) повышенной крупности. По содержанию зерен выше 5 мм и менее 0,16 мм бытовые отходы относятся ко II классу. Содержание пылевидных и глинистых частиц составляет 3,8%.
Щебеночная часть бытовых отходов 20-5 мм имеет марку прочности по дробимости в цилиндре М 300 — М 400 по ГОСТ 8267-93 при оценке их условно как осадочных горных пород. Потери массы после испытания на дробимость в цилиндре составляет 24-30%.
Следует отметить, что необходимо разработать специальные технические условия. Насыпная плотность бытовых отходов равна 1260-1300 кг/м2. Испытанные материалы могут быть использованы для устройства дополнительных слоев оснований дорожных одежд и как компонент смеси при устройстве щебеночных оснований и оснований из щебеночно-песчаных смесей, обработанных цементом.
Чем больше и чаще мы будем использовать отходы промышленности в дорожном строительстве, тем дешевле будет для нас само строительство и тем легче нам станет поддерживать экологическое состояние планеты.
утилизация защита окружающий среда
2. Курденкова И.Б. Технология дорожно-строительных материалов в природоохранном аспекте: Учеб. пособие /МАДИ (ГТУ). — М., 2007.- 145 с.
Источник: otherreferats.allbest.ru
Использование отходов для строительства дорог
Дороги – это весьма сложные и дорогостоящие сооружения. Их роль в жизни любого населенного пункта, как и всей страны, трудно переоценить. Дороги – это артерии государства. Да, они часто обходятся очень дорого. Но есть возможность делать их значительно дешевле, если использовать для их укладки вторичные материалы , полученные при переработке строительных отходов.
Технология изготовления дорожного полотна с использованием вторичного сырья дает очень много преимуществ:
- сохранение природных ресурсов;
- уменьшение нагрузки на окружающую среду;
- повышает скорость строительства;
- существенно удешевляет объект и др.
Природные ресурсы сохраняются за счет того, что мы повторно используем материалы, и нет необходимости добывать в карьерах новый щебень и отсев и завозить песок.
Нагрузка на природу уменьшается, т. к. значительная часть строительного лома не вывозится на свалки и не загрязняет большие территории, а снова идет в дело.
Увеличивается скорость строительства. На складах, расположенных прямо на площадках сноса, мы имеем готовое вторичное сырье, и его не нужно перевозить на большие расстояния – «все под рукой».
Вторичное сырье гораздо дешевле первичного. Его «производство» и накопление осуществляется на местах. За счет всего этого происходит существенная экономия при строительстве дорог. Откуда же брать вторичное сырье?
Технология получения вторичных материалов
Мы получаем все вторичные материалы максимально полной переработкой строительного лома, в результате демонтажа и сноса устаревших зданий, исчерпавших срок эксплуатации. Из бетонных и кирпичных обломков выбираются древесина, стекло, пластик, куски тепло- и гидроизоляции, электромагнитом извлекается металлическая арматура и закладные детали.
Очищенные обломки на мобильной или стационарной дробильно-сортировочной установке измельчаются и рассеиваются на фракции размера, заданного нормативными документами. В результате из бетонного лома получается бетонный щебень , а из кирпичного боя – щебень кирпичный. Мелкие фракции разделяют на отсев и песок.
Технология строительства проселочных дорог
Строительство дороги, как всякая серьезная деятельность, имеет несколько разделенных во времени этапов:
- заключение договора с заказчиком дороги, в котором оговариваются сроки выполнения всей работы и ее отдельных частей;
- разрабатывается проект дороги и ее проектно-сметная документация;
- производится планировка трассы и ее вспомогательных участков – съездов, пересечений, демонтируются или переносятся инженерные коммуникации и пр.;
- выбирается и обосновывается технология проведения строительных работ;
- расчищается от кустарника или леса трасса будущей дороги;
- отрывается котлован – «корыто» под дорожное полотно;
- его поверхность выравнивается и уплотняется тяжелыми дорожными катками;
- укладывается нижнее основание – слой песка, щебня, в нашем случае это вторичные материалы;
- верхним может быть слой укатанного щебня или асфальтобетонного покрытия.
Для дорог с длительным сроком эксплуатации может быть устроена проливка нижнего основания – песчаной или щебневой подушки битумной эмульсией или укладка бетонного армированного слоя.
Заканчивается работа сдачей дороги заказчику, подписанием акта приемки работ и пуском транспорта.
В результате получаем полноценную проселочную дорогу в основном из недорогого вторичного сырья. Она будет эксплуатация несколько десятков лет, и служить транспортной артерией для населенного пункта.
Источник: www.konstruktiv-sd.com