Вопрос использования материалов, образующихся при сносе зданий или отбраковки производства ЖБИ изделий, имеет важное значение с точки зрения обеспечения экологической безопасности и утилизации отходов. Строительные материалы, которые вывозятся на свалки, занимают очень большие площади и загрязняют окружающую среду. Строительный мусор, который накапливается с каждым годом, нужно рассматривать как материал для вторичного использования.
Вопросом вторичного использования материалов, получаемых из бетонного лома, впервые заинтересовался советский ученый Глужге Павел Иванович. В 1946 году им были опубликованы разработки по применению строительных отходов в строительстве.
Процесс переработки бетонных и железобетонных изделий в процессе сноса зданий, для получения бетонного лома может быть организован двумя способами:
— транспортировка на стационарные полигоны, оснащенные дробильно- сортировочным оборудованием;
— установка мобильных комплексов на месте демонтажа (если объем демонтируемых конструкций значительный).
Результаты дробления бетонного лома на стационарном комплексном предприятии представлены в работе «Технология получения крупного и мелкого заполнителя из бетонного лома» Естемесова З.А.,получено следующее разделение по фракциям дробленных кусков: диаметром 20 мм – около 60 %, диаметром 10 около 20 % и диаметром 5 около 20%. Фракции до 5 мм используют в качестве наполнителя и песка для строительных растворов, свыше 5 мм в качестве крупного заполнителя для бетона.
Обоснование использования многостадийного измельчения бетонного лома, которое называют «мягким способом», приведено в работе «Повышение эффективности утилизации бетонного лома в технологии бетона» Коровкина М.О.. Полученные в результате такого дробления заполнители имеют повышенные характеристики и могут быть использованы для создания не только низкомарочных бетонов. При измельчении этим способом разрушение происходит по менее прочным частицам цементного камня, тем самым отделяя заполнитель.
При дроблении разрушение происходит преимущественно по цементно-песчаному камню или по границе с крупным заполнителем.
Практически вся поверхность нераздробленных минеральных зерен покрыта тонким слоем цементного раствора. Частицы цемента заполняют первичные трещины и поры. Во вторичном щебне присутствуют разнородные по составу и свойствам зерна минерального заполнителя, их сростки с цементным камнем и агрегаты цементно-песчаного камня.
От количественного содержания контактных растворов на поверхности заполнителей будут изменяться и физико-механические свойства крупного заполнителя. Вторичный щебень влияет на формирование структуры цементного камня. При затворении, вода из бетонной смеси активно поглощается крупным заполнителем, затем при твердении и образовании капиллярно-пористой структуры происходит отсасывание воды из пор заполнителя в твердеющий цементный камень.
Согласно исследованиям, большая часть цементной пленки прочно закрепляется на поверхности кислого заполнителя (песка, гранита) в процессе предыдущей эксплуатации и повторного дробления карбонизуется. В контактной зоне осаждаются отрицательно и положительно заряженные частицы гидратных фаз, это благоприятно сказывается на снижении проводимости контактной зоны для агрессивных ионов и повышении стойкости.
Возможность замены традиционного сырья на бетонный лом должна быть осуществлена с сохраненением удобоукладываемости бетонной смеси и прочности готовых изделий.
В строительных лабораториях после разрушения бетонные образцы тоже идут в строительные отходы. Для испытания образцы были измельчены в щековой дробилке. Полученный бетонный лом просеивали и отделяли крупный заполнитель (фракции 5 мм и выше).
Сравнивая результаты испытаний щебня, полученного из бетонного лома, отметим, что он удовлетворяет большинству требований, которым должен удовлетворять природный щебень.
Существует разделение на три категории при получении бетона с использованием бетонного лома:
1- обычный мелкий заполнитель и вторичный щебень;
2- обычный и вторичный мелкий заполнитель, а также вторичный крупный заполнитель;
3- вторичный крупный и мелкий заполнитель.
Прочность на сжатие и модуль упругости незначительно снижается по мере увеличения процентного содержания бетонного лома (испытания проводили при замене 25 и 50 % крупного заполнителя)
Испытания на морозостойкость показали, что для большинства составов с заполнителем, содержащим дробленый бетонный лом, этот показатель ниже, чем у контрольного состава.
Так же результаты испытаний показывают, что из бетонного лома можно получать бетоны класса В25. Рекомендуется использовать многостадийное дробление бетонного лома, для получения заполнителя с высокими прочностными характеристиками.
В итоге можем сделать вывод, что можно использовать введение бетонного лома только как части крупного заполнителя, до 40%. Это позволит интенсивнее использовать вторичные отходы (бетонный лом) в строительной отрасли, уменьшив накопление отходов и улучшить экологическую обстановку.