Кафедра технології в'яжучих матеріалів і бетонів МГАКХіС
М. А. ФАХРАТОВ, д. Т. Н., Професор 
В. І. Сохряков, доцент
Е. К. Калмикова, викладач
А. А. Бєлов, інженер
Щорічно в Росії утворюється понад 6 млн. Тонн відходів бетону та залізобетону, а найближчим часом приріст обсягу бетонного брухту від розбирання будівель та накопичення некондиційних конструкцій досягне 15-17 млн. Тонн на рік.
В даний час велика частина що утворюються в містах будівельних відходів вивозиться на полігони та сміттєзвалища, в тому числі несанкціоновані, розташовані на території міста і області, що негативно позначається на екологічній ситуації Московського регіону. А тим часом відходи будівельного виробництва є вторинну сировину, використання якого після переробки у вторинний щебінь і піщано-щебеневу суміш дозволить знизити витрати на нове будівництво міських об'єктів, зменшити навантаження на міські полігони, виключити утворення несанкціонованих звалищ, а також зберегти, наприклад, для парків земельні ресурси, які, на жаль, відводяться під розміщення нових звалищ.
Велика увага до питання повторного використання бетону в будівельному виробництві приділялася в СРСР в 70-і роки через дефіцит природних наповнювачів, збільшення кількості старих, морально і фізично зношених будівель із залізобетону, що піддаються зносу, а також необхідності дотримання вимог охорони навколишнього середовища. Однак для отримання передбачуваних значних обсягів щебеню і піску з продуктів дроблення бетонних і залізобетонних елементів необхідна нормативна документація, яка визначає певні вимоги до нових видів продукції.
В Англії та Німеччині під час приготування бетонної суміші почали застосовувати як крупний заповнювач бетонний лом, що утворився після руйнування будівель і споруд під час Другої світової війни. У деяких країнах (Японія, Данія, Люксембург і ін.) Практично немає територій для організації звалищ або поховань бетонного брухту. Ряд країн працює на привізній щебені. Широкомасштабні експерименти з вивчення властивостей вторинних наповнювачів і бетонів на їх основі проводяться в Японії з 1974 р Багаторічний досвід переробки бетону у США. Там більше 10 років щорічно переробляється понад 20 млн. Тонн бетонних відходів. За даними ряду американських фірм, при отриманні щебеню з бетону витрата палива в 8 разів менше, ніж при його видобутку в природних умовах, а собівартість бетону на вторинному щебені на 25% нижче.
У даній статті на основі аналізу вітчизняного і зарубіжного досвіду наводяться оптимальні технологічні схеми переробки будівельних відходів, описується існуюче обладнання, розглядаються його переваги і недоліки, можливість і доцільність застосування, даються техноекономіческой характеристики і рекомендації щодо застосування продуктів переробки будівельних відходів.
Аналіз експериментальних даних, отриманих як в Росії, так і за кордоном, показав погіршення всіх експлуатаційних властивостей бетонів, отриманих із застосуванням дробленого бетону як дрібний заповнювач (в нефракціоновані щебені фракцій менше 5 мм до 30%). Ефективність застосування дробленого бетону як крупний заповнювач не викликає сумніву.
Щебінь як крупний заповнювач для важкого бетону повинен характеризуватися такими показниками якості: зерновий склад, форма зерен, міцність (подрібнюваністю), вміст сторонніх домішок, щільність (справжня, середня, насипна), пористість, порожнистість і водопоглинання, які визначаються по ГОСТ 8269-87 . Спеціальні вимоги по морозостійкості до щебеню можуть не пред'являтися. Вміст у щебені сторонніх домішок у вигляді вапняної штукатурки, гіпсу, органічних включень і т. П. Не повинна перевищувати 1% за масою.
На підставі аналізу накопиченого вітчизняного і зарубіжного досвіду можна зробити висновок, що отриманий після переробки бетону вторинний щебінь рекомендується використовувати: а) при влаштуванні підстилаючого шару під'їзних і малонапряжённих доріг і фундаментів під складські та виробничі приміщення і невеликі механізми; б) при влаштуванні основи або покриття пішохідних доріжок, автостоянок і прогулянкових алей, а також укосів уздовж річок і каналів. Отриманий після переробки бетону матеріал може бути також використаний для приготування бетону, який цілком підійде для влаштування покриттів пішохідних доріжок, сільських доріг і внутрішніх майданчиків гаражів, а також і в заводському виробництві залізобетонних виробів міцністю до 30 МПа або класу В 22,5.
Вивчаючи фізико-механічні властивості бетонів, отриманих з відходів бетонного брухту, прийшли до висновку, що вони не поступаються властивостям звичайних важких бетонів на природному щебені. У цих бетонах досягнута марка морозостійкості F225, високі показники при розрахунку коефіцієнта Пуассона (0,2). Також отриманий бетон показав високі результати по зчепленню арматури з бетоном (13 МПа).
Використовуючи відходи бетонного лома в будівництві бетонних та залізобетонних виробів і споруд, людство вирішує відразу кілька проблем: економія енерго- та природних ресурсів, а також капіталовкладень; зменшення кількості відвалів з вивільненням територій з-під них; безвідходність виробництва бетонних і залізобетонних виробів, ремонту, реконструкції та знесення старих будівель і т. д. Це, безумовно, правильне рішення як для людини, так і для навколишньої природи. Але недостатність методів і технологій переробки значно гальмує процес більш широкого використання відходів бетонного брухту.
Щодо економічної сторони питання відзначається, що бетон на заповнювачах з відходів бетонного брухту дешевше, ніж бетон на природному заповнювачі (див. Табл.).
З огляду на вищевикладене, доцільно внести значення за коефіцієнтом Пуассона, по зчепленню арматури з бетоном, марці, морозостійкості вторинного щебеню в СНиП (ГОСТ) на впровадження вторинного щебеню в виробництво бетонних і залізобетонних виробів і конструкцій, що вирішить собою безліч
проблем.
В результаті при введенні вищезгаданих добавок отримаємо бетон з високими експлуатаційними характеристиками (по довговічності, водонепроникності, морозостійкості, хімічної стійкості, міцності на вигин і стиск), високою міцністю в ранньому віці для збірного залізобетону з раннім відділенням опалубки і з скороченням термінів будівництва; а також перекачується бетон оптимальних властивостей для перекачування і укладання, зі зниженою потребою у воді, що забезпечує зменшення зносу перекачує обладнання.
література
1. ГОСТ 25 916-83 «Ресурси, матеріальні вторинні. Терміни та визначення".
2. ГОСТ 8267-93 «Щебінь і гравій із щільних гірських порід для будівельних робіт. Технічні умови".
3. Кікава О.Ш., Соломін І. А. «Переробка будівельних відходів». М., 2000 р
4. Кальгін А. А., Фахратов М. А., Кікава О.Ш., Баєв В. В. «Промислові відходи у виробництві будівельних матеріалів». - М., 2002 р
5. Кальгін А. А. та ін. «Морозостійкість бетону на вторинному щебені і способи поліпшення якості вторинного щебеню для підвищення морозостійкості бетонів на вторинному щебені». // «CPI - Міжнародне бетонне виробництво», № 4, 2008 р