Рециклинг бетонной смеси

Рециклинг бетонной смеси

Рециклинг бетонной смеси (от англ. recycling — возвращение в оборот) — это процесс переработки неиспользованных (возвратных) остатков бетонной смеси и воды после промывки оборудования (автобетоносмесителей, бетоносмесительных установок) с целью извлечения заполнителей и воды для повторного применения в производстве. Данная технология является ключевым элементом ресурсосбережения на заводах товарного бетона и сборного железобетона, позволяя сократить потребление первичных материалов и снизить нагрузку на окружающую среду.

В современном бетонном производстве рециклинг регламентируется рядом нормативных документов, включая ГОСТ 30772–2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами» и ГОСТ 23732–2011 «Вода для бетонов и строительных растворов», допускающий использование регенерированной воды для затворения и промывки. Возможность применения вторичных заполнителей заложена в ГОСТ 25192–2012, вводящем понятие рециклированного бетона, как бетона, изготовленного с применением утилизированных вяжущих, заполнителей и воды.

Технология и оборудование

Процесс рециклинга бетонной смеси включает несколько последовательных этапов, реализуемых с помощью специализированных установок. После разгрузки готовой продукции остатки смеси из барабана автобетоносмесителя или стационарного смесителя направляются в регенерационную установку. В ней под действием воды и механического воздействия происходит разделение компонентов: крупные фракции (щебень, гравий) и песок отделяются от цементного молока.

Согласно данным исследований, при промывке барабана автобетоносмесителя объем остатков бетона на стенках и лопастях может составлять до 0,2 м³.

В условиях годового производства 76 800 м³ бетонной смеси утилизации подлежит около 2194 м³ неиспользованного материала. Внедрение системы рециклинга позволяет вернуть в производство до 97 % исходных заполнителей.

Типовая схема размещения оборудования на заводе товарного бетона включает:

• шлам-бассейн (отстойник первой ступени очистки);
• приемный бассейн для стоков;
• регенерационную установку (регенератор бетона);
• мешалку для шламовой воды;
• систему трубопроводов для подачи оборотной воды.

В регенераторе происходит отделение зерен заполнителя размером более 0,2 мм от жидкой фазы. Полученные песок и щебень автопогрузчиком возвращаются в расходные бункеры бетоносмесительного узла. Жидкий шлам (вода с частицами цемента и тонкодисперсными фракциями) последовательно отстаивается в отстойниках первой и окончательной очистки, после чего осветленная вода вновь используется для промывки оборудования или, при определенных условиях, в качестве воды затворения. Осевшие тонкодисперсные частицы могут быть утилизированы при устройстве подстилающих слоев дорожных одежд.

Эффективность применения

Использование систем рециклинга обеспечивает не только экологический, но и значительный экономический эффект. Сравнительный анализ технико-экономических показателей для завода товарного бетона сезонного действия производительностью 76 800 м³/год демонстрирует преимущества безотходной технологии. При внедрении рециклинга годовая потребность в покупных заполнителях снижается: для песка — с 38 400 до 37 303 м³, для щебня — с 61 440 до 59 685 м³. Полностью исключаются затраты на размещение строительных отходов на полигоне, составляющие при традиционной схеме около 1 766 тыс. руб. (при стоимости вывоза и размещения 1 т отходов 410 руб.).

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в систему рециклинга составляет около 3 лет, однако при вовлечении в оборот регенерированной воды не только для промывки, но и в качестве воды затворения эффект становится еще выше. На действующих производствах затраты на техническое перевооружение окупаются в течение одного-двух лет в зависимости от производительности и конкретных условий.

Нормативные документы

Российские стандарты и технические нормы, регулирующие вопросы рециклинга в производстве бетона:

• ГОСТ 25192–2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования» — вводит понятие рециклированного бетона.
• ГОСТ 30772–2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения» — определяет понятие «рециклинг».
• ГОСТ 32495–2013 «Щебень, песок и песчано-щебеночные смеси из дробленого бетона и железобетона. Технические условия» — регламентирует применение вторичных заполнителей.
• ГОСТ 23732–2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия» — устанавливает требования к регенерированной воде и ограничения по ее применению.
• ГОСТ 54098–2010 «Ресурсосбережение. Вторичные материальные ресурсы. Термины и определения».

Международные аналоги:

• EN 206:2013 — Европейский стандарт на бетон, допускающий использование рециклированных заполнителей и регенерированной воды при соблюдении определенных условий (разделение на фракции, соответствие породы заполнителя, введение в небольших количествах).

См. также

• Утилизация отходов бетона
• Оборотная вода
• Рециклированный бетон
• Бережливое производство
• Шламохранилище

Литература

• Баженов Ю.М. Технология бетона. – М.: АСВ, 2002. – 500 с.
• Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 368 с.
• Касторных Л.И., Трищенко И.В., Гикало М.А. Эффективность системы рециклинга на заводах товарного бетона и сборного железобетона // Строительные материалы. – 2015. – № . – С. 1–4.
• Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. – М.: Высш. шк., 1973. – 343 с.
• Наназашвили И.Х., Наназашвили В.И. Ресурсосбережение в строительстве. – М.: АСВ, 2012. – 488 с. ISBN 978-5-93093-860-9
• Несветаев Г.В., Корянова Ю.И. Технология и качество бетонных работ. – М.: Инфра-Инженерия, 2022. – 228 с. ISBN 978-5-9729-1028-1
• Рамачандран В.С. и др. Добавки в бетон. Справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1988. – 575 с.
• Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. – М.: Стройиздат, 1979. – 344 с.