WEB-ресурс научно-практических конференций

Линёв А.С., д.т.н. Сарилов М.Ю.

Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет,

  Российская Федерация

СТЕКЛЯННЫЕ ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Стекло – один из самых древних материалов, который известен человечеству и который оно научилось получать. Его производство началось в Египте, примерно в 27 веке до н.э. С тех самых пор процесс производства постоянно совершенствовался, в состав стекла постоянно вводились новые компоненты, которые в широчайших пределах изменяли его физико-химические свойства. Основными потребителями стекольных заводов являются автомобильная, авиационная, пищевая и другие промышленности [1].

Однако такие вопросы как утилизация и переработка стеклянных отходов не рассматривались плоть до последних десятилетий прошлого века. Отходы различных отраслей производства отправляются в лучшем случае в специальные могильники, а большинстве своем на свалки бытовых отходов. И это притом, что стеклобой является одним из наиболее сложноутилизируемых отходов (наряду со сталью он может разрушаться десятки лет) и наносит значительный экологический ущерб. Ко всему прочему имеет место переполнение городских свалок бытовым мусором, до 20% которого, по различным оценкам, составляет именно стекло [2].

Выходом из столь неблагоприятного для экологии положения может стать развитие технологий переработки стекольных отходов, в частности изготовление строительных материалов из вторсырья. Переработка стекла предотвращает попадание отходов стекла на полигоны, что позволяет в России сохранить более 10000 га земли ежегодно [3].

Так же в некоторых регионах страны имеются затруднения с дешевыми и качественными материалами для строительства.

Приоритетным направлением применения стеклобоя (ввиду содержания в нем кремнезема, щелочных оксидов, Al ₂ O ₃ и CaO ) является получение вяжущих автоклавного и безавтоклавного твердения. Наиболее перспективным направлением в данной области является производство пеностекла — высокопористого неорганического теплоизоляционного материала, получаемого спеканием тонкоизмельченного стекла и газообразователя . Сырьем для его производства может служить как стеклобой, так стекломасса, сваренная из кварцевого песка, известняка, соды и сульфата натрия. Все это становится более привлекательным для внедрения в производство при учете цен на лом стекла на российском рынке [4]. Благодаря тому, что пеностекло практически на 100% состоит из стекла, оно имеет широкий температурный диапазон применения, является стойким к агрессивным средам и не дает усадки.

Пеностекло возможно использовать в строительстве, судостроении, металлургии и химической промышленности. Высокие эксплуатационные свойства: низкие коэффициент теплопроводности (< 0,05 Вт/м К), плотность (200 кг/м3) и влагопоглощение (< 3 %), высокая морозостойкость (> 75 циклов) и прочность при сжатии – до 60 МПа, не горит, не гниет, имеет высокие санитарно-гигиенические свойства.

Пеностекло – это полностью неорганический теплоизоляционный материал, подвергнутый термообработке при 700-800 °С , который не поддерживает горение и относится к группе негорючих материалов. Предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности при толщинах 40, 80 и 100 мм составляет соответственно 30, 45 и 60 минут. Поэтому пеностекло может значительно снижать пожароопасность зданий и сооружений, построенных с его применением, а в случае пожара препятствовать распространению огня. При этом подобно обычному стеклу пеностекло экологически безопасно.

Этот материал недоступен для грызунов и не может являться укрытием для насекомых, поэтому его можно эффективно применять при строительстве складов, хранилищ пищевых продуктов, дач, коттеджей, изоляции холодильных камер и т.п.

Рассмотренный способ рециклинга позволяет не только в заметной мере очистить города от этого вида мусора и привить культуру проживания в городах, но и стимулировать строительную отрасль путем поставки качественной и недорогой продукции. Также производство 1 тонны материалов из стекла бывшего в употреблении экономит более 1 тонны исходного сырья.

Еще одним преимуществом использования стеклоотходов при производстве изоляционных изделий с точки зрения экологии является то, что материалы, изготовленные на базе такого сырья, сами являются пригодными для утилизации и вторичного использования. После окончания срока эксплуатации зданий и сооружений и их разрушения изоляционные и конструкционные материалы из стекломатериалов можно переработать на специальных установках.

В настоящее время задача стоит в создании технологий переработки стекла в высококачественный материал для строительства, используемый не только в качестве утеплителя, как это делается сейчас в некоторых регионах страны, но в качестве основного материала для несущих стен здания. Сложности данного направления состоят в том, что пока не существует отечественных четких составов стекломатериалов и технологий производства, а зарубежный опыт является недоступным, так как он является передовым.

В заключении хотелось бы сказать, что развитие технологий переработки в дальнейшем дадут высокие результаты, а рентабельность производства будет весьма высока ввиду высокого спроса сегодня на экологически чистые перерабатываемые материалы.

Список использованных источников:

1. Шульц М.М. О природе стекла / М.М. Шульц // Природа. – 1986. – № 9.

2. Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www.abercade.ru

3. Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www.waste.ru

4. Электронный ресурс. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org