Бетонные отходы: виды, класс опасности, переработка

В мире каждый год образуются миллионы кубических метров бетонных и железобетонных отходов.

А ожидаемый только в России ежегодный прирост лома от накопления бракованных конструкций и от разборки старых зданий приравнивается к 15-17 млн. тонн.

Большая часть строительных отходов этого вида вывозится на свалки, включая несанкционированные, расположенные в городской зоне.

Такие действия отрицательно влияют на экологическую ситуацию, поэтому крупные города нуждаются в применении технологий вторичной переработки бетонных остатков.

Экономическая оправданность переработки лома состоит в удешевлении продукции из отходов и освобождении площадей.

Определение

Категория включает остатки, образующиеся в процессе производства предприятиями строительной индустрии товарных продуктов — бетона и железобетона:

• брак от производства изделий с трещинами, сколами;
• технологические отходы;
• бетонную пыль;
• засохший и жидкий растворы.

Бетонные и железобетонные остатки (ЖБО) также формируются в строительной сфере, включая:

• новое строительство;
• реконструкцию и ремонт объектов;
• снос и разборку устаревших, ветхих, аварийных строений и конструкций.

Строительные бетонные отходы состоят из кусков разного размера и формы, лома, боя изделий.
К ним относятся фрагменты:

• конструкций морально устаревших зданий;
• дорожных плит;
• свай;
• опор.

К категории также принадлежат ЖБО и бетонные отходы от рекультивации промышленных и стихийных свалок.

Что такое отходы ЖБИ?

Изделия из железобетона предназначены для строительства зданий. Это армированные бетонные плиты больших размеров. Отходы этой категории получаются при:

• строительстве зданий;
• сносе аварийного строения;
• разборке конструкций из бетона и арматуры.

Мусор ЖБИ производят строительные компании, предприятия, выпускающие железобетонные блоки (конструкции), частные лица, демонтирующие небольшие строения на частных территориях.

Количество, накапливаемых отходов железобетонных изделий постоянно растёт. Невзирая на то, что класс опасности мусора ЖБИ пятый (неопасные), их желательно утилизировать, поскольку обработка (ликвидация) уменьшает территорию захламления, даёт возможность получить вторсырьё.

ФККО

Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО), остатки бетона и железобетона относятся к блокам:

• блок 3 «Отходы обрабатывающих производств» (код ФККО 30000000000);
• блок 4 «Отходы потребления, материалы и изделия, утратившие потребительские свойства» (код ФККО 40000000000);
• блок 8 «Отходы строительства и ремонта» (код 80000000000).

Классификация отходов, относящихся к блоку 3:

Классификация отходов бетона и железобетона, утративших потребительские свойства (блок 4 ФККО):

Блок 8 включает следующие отходы, относящиеся к строительству и ремонту:

Классы опасности

В соответствии с классификатором ФКККО, бетонные и железобетонные отходы относятся к следующим классам опасности.

Отходы обрабатывающих производств (блок 3):

Отходы строительства и ремонта (блок :

Из приведенной выборки видно, что бетонные и железобетонные отходы имеют классы опасности:

• 4 — малоопасные отходы, с низким уровнем вредного влияния на окружающую среду;
• 5 — практически неопасные, с очень низким воздействием на экологию.

Строительные отходы 4 класса опасности, кроме крупнообломочных и крупногабаритных объектов, принимают на полигоны, что ухудшает экологическую ситуацию.

В то же время бетонный лом является ценным вторичным сырьем, переработка которого на щебень позволяет уменьшить вложения в строительство новых объектов, одновременно снижает нагрузку на городские полигоны и исключает перемещение строительного мусора на несанкционированные свалки.

Продажа вторичного щебня

Обработка лома ЖБИ, отходов бетона выгодное производство. Предприятия, утилизирующие железобетонные конструкции, выгодно реализуют полученный строительный материал. У таких компаний сырьё покупают оптом.

Приём боя бетона, утилизацию, реализацию выполняет одно предприятие. Для организации таких работ требуется:

• разрешение на утилизацию и переработку;
• транспорт для доставки ЖБИ лома;
• помещения для хранения и обработки;
• стационарное (преимущественно) или мобильное оборудование;
• соблюдение правил безопасности.

Реже продажей вторичного щебня занимается посредники. В таком случае стоимость вторсырья выше, чем у производителя.

Покупают материалы после обработки строительные фирмы, магазины стройматериалов, дорожные компании, частные лица.

Переработка отходов бетона и железобетона

Рециклинг строительных отходов выгоден и экономичен. Часто при сносе старых строений на том же самом месте воздвигается новостройка, требующая большого количества щебня. Материал можно получить из бетонного лома. Приготовление на вторичном щебне бетона снижает его себестоимость на 25%.

В мире используют несколько путей переработки бетонных и железобетонных остатков:

1. После демонтажа конструкций отходы транспортируются на предприятие для производства вторичного продукта, который затем направляется на бетонный завод.
2. Переработку бетонных отходов выполняют по месту проведения демонтажных работ на установленном оборудовании. Полученный продукт отправляют на строительный объект или завод по производству бетона.
3. Вторичная переработка лома из бетона и производство новых продуктов на его основе организуется непосредственно на месте демонтажных работ.

В отечественной практике переработки преимущественно применяют второй или третий варианты.

Рециклинг бетона

Технологичное оборудование для переработки некондиционного бетона включает установки таких типов:

• разрушения или первичного дробления;
• вторичного дробления;
• фракционирования.

Дробление бетонных отходов совершается на установках стационарного или мобильного (самоходного) типа. Работа на устройствах стационарного типа имеет простой принцип действия.

Отходы поступают в приемный бункер и сортируются. Затем измельчаются в дробилке. Далее бетонная масса на грохоте разделяется на фракции — щебень и песок. Крупные обломки, не прошедшие сортировку, снова возвращаются в дробилку.

Основные недостатки стационарных дробилок — высокая цена и громоздкость, не позволяющая транспортировать установку за пределы перерабатывающего предприятия.

При невозможности или неэффективности использования стационарных дробильно-сортировочных комплексов применяют установки мобильного типа. Процесс переработки отходов аналогичен стационарным устройствам.

Утилизация железобетона

Железобетонные отходы (ЖБО) содержат бетон и металлическую арматуру, которые необходимо отделить друг от друга.

Поэтому конструктивные параметры технологического оборудования для переработки ЖБО должны подбираться с учетом наличия арматуры в ломе и невозможности соблюдения точных размеров подаваемого материала, а также контроля формы обломка.

В связи с этим фактом некоторые узлы дробильных механизмов для переработки железобетона намного крупнее аналогичных узлов установок для дробления бетонного лома, имеющих такую же производительность.

При разрушении ЖБО применяют способы:

• механические (раскалывание, ударное разрушение, дробление, резка);
• немеханические (разрушение — электроимпульсное, электрогидравлическое, взрывное; резка — термическая, водной струей).

Самым целесообразным методом разрушения, как с технологической, так и экономической точки зрения является механический способ.

В мировой практике наиболее востребованными типами дробилок железобетонных отходов являются роторные и щековые. Ударная роторная установка, предназначенная для первичного дробления ЖБО, ввиду конструктивных особенностей подачи способна дробить материал только ограниченных размеров. Поэтому удлиненная арматура не пройдет вокруг ротора такой дробилки.

Значительно отличаются от роторных дробилок щековые установки. В них отсутствуют препятствия, затрудняющие прохождение арматуры. Разрушение железобетона проходит эффективно. Например, для расчленения лома плотного железобетона (сваи, шпалы, столбы, плиты) используют дробильные агрегаты виброщекового типа.

Арматура разрушается по сварным швам, хорошо очищаясь от бетона. Металл отправляется на переплавку, а бетонная часть, состоящая из щебня и цементного камня — на производство щебня или измельчение камня до крупности цемента.

Удаление извлеченных из бетона арматурных изделий производится с помощью:

• магнитных барабанов;
• стационарных магнитов;
• магнитных надконвейерных сепараторов.

После первичного дробления ЖБО, с помощью магнитного сепаратора с верхнего слоя извлекаются крупные части арматуры, а магнитным барабаном собираются мелкие обломки с нижнего слоя материала.

Особенности утилизации железобетонных сооружений, конструкций и изделий

Подготовка бетонных конструкций к ликвидации или обработке происходит так:

• постепенный разбор или снос здания или его части;
• резка плит из бетона и арматуры на части;
• сбор, сортировка, укладка полученных элементов перед доставкой;
• перевозка лома к месту временного хранения или обработки.

Чтобы снести, разобрать конструкцию или её часть требуется соблюдать технологию, использовать тяжёлую технику (большие объёмы).

Утилизация бетонных отходов с железными элементами проводится оборудованием, размещённым на предприятиях

по переработке. После утилизации получаются стройматериалы по цене, качеству несколько ниже первоначальных, но пригодные к использованию.

Образуемые продукты и их применение

После дробления бетонного лома образуется вторичный щебень — сыпучая смесь зернистого материала разных фракций и различной формы.

На грохоте дробильно-сортировочной установки куски разделяются на 2 основные фракции размерами: 40-150 мм и 0-40 мм. Прочностные характеристики щебня зависят от исходного материала, подвергающегося дроблению.

Вторичный щебень находит применение для изготовления:

1. Бетонных смесей для изготовления блоков бетонных для стен подвалов.
2. Камней стеновых бетонных.
3. Фундаментных плит.
4. Оснований для дорожных покрытий, площадок.
5. Подстилающих слоев при строительстве тротуаров.

Щебень также используется в ландшафтной архитектуре или как засыпка вместо недостающего грунта при выполнении строительных работ.

Мелкая фракция в виде отсева размером до 5 мм применяется в качестве активной органоминеральной добавки. Пылевидный наполнитель используется как заполнитель при изготовлении строительного раствора.

Дробленые отходы ячеистого бетона применяют в качестве заполнителей строительных растворов, удобрений, добавляют в корм на птицефабриках.

Финская технология предусматривает применение воды и вымытого из отходов заполнителя для производства нового бетона. А тонкодисперсный шлам, содержащий большое количество оксида кальция, находит использование в агропромышленной отрасли для известкования почв.

Суть технологии рециклинга

Технологический процесс рециклинга бетонных изделий заключается в поэтапном выполнении следующих действий:

1. До загрузки в дробильный комплекс необходимо крупные фрагменты бетона раздробить до подходящих размеров. Для этого используются гидроножницы.
2. Измельченный бетон загружаются в бункер, затем запускается дробилка.
3. После того, как измельчение произведено, весь обработанный материал попадает на сито. Сквозь него путем вибрации отсеивается вторичный щебень. Металлические включения остаются на сетке.

Технология отделения щебня от металла с помощью сита, относится к разряду традиционных. Среди новейших разработок переработки ЖБ изделий встречаются дробильные комплексы, работа которых основана на отсеве с помощью магнитов. Это повышает качество работы. Применение электромагнитных систем рационально разделять включения.