Экология строительных материалов

Итак, древесину нужно расходовать экономно. Все об этом знают, но, к сожалению, далеко не все это делают. И только высококлассное планирование, а также использование новейших технологий и передового оборудования способно изменить эту достаточно плачевную на сегодняшний день ситуацию.

Преимущества использования техногенного сырья

Вторичные ресурсы - все отходы производства и потребления, которые в соответствии с состоянием науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве.

• резко сокращаются объемы добычи дефицитных природных строительных материалов;

• утилизируется и химически прочно связывается огромное количество загрязняющих окружающую среду промышленных отходов;

• освобождаются ценные земельные участки, отчуждаемые под хвосто- и шламохранилища и др.

Виды техногенного сырья

• Зола и золошлаковые отходы

• Доменные, мартеновские и ферросплавные шлаки

• Шахтные терриконики

• Стеклобой

• Отходы обогащения асбеста и отходы асбестоцементного производства

• Отходы камнепиления и дробления

• Фосфогипс

• Древесные отходы

• Макулатура и вторичные текстильные материалы

• Полимерные материалы

• Изношенные шины

• Алюминийсодержащие отходы

• Нефелиновый шлам

• Пиритные огарки

• Отходы строительной реконструкции

• Отходы нефтяной и нефтехимической, гидролизной промышленности

• Органические отходы сельскохозяйственного производства

Рассмотрим преимущества использования техногенного сырья на примере «Фосфогипса»

В настоящее время в мире накоплено значительное количество фосфогипса, который является отходом производства фосфорной кислоты и других фосфорных удобрений по «мокрой» технологии. В состав фосфогипса входят такие элементы, как Ca, Mg, F, Р, Si. Содержание в фосфогипсе сопоставимо с количеством природном гипсе, поэтому более рациональным представляется использование фосфогипса в качестве строительных материалов. К сожалению, он содержит значительные количества вредных примесей и его структура отличается от структуры природного гипса. Это создает трудности в применении фосфогипса как строительного материала. Поэтому до сих пор основным методом утилизации фосфогипса является захоронение его на свалках.

В данной работе представлен разработанный нами в КНР один из вариантов технологии переработки фосфогипса в строительный гипс. Для получения гипсостружечных или гипсоволоконных плит в фосфогипс добавляют растительные волокна и иные добавки и с помощью «полусухой технологии» получается материал, который обладает рядом ценных свойств, и его производство экономически целесообразно.

Применение фосфогипса для получения строительного материала

Исследованныйфосфогипс не представляет радиационной опасности по стандарту для использования в строительных материалах. В некоторых странах фосфогипс применяется для улучшения свойств почвы. Кроме этого, фосфогипс используется как строительный материал, например, в качестве добавок при производстве цемента, а также как строительный гипс и т.п..

Использование фосфогипса для производства строительного гипса вместо природного гипса требует решения ряда проблем. Для того чтобы строительный гипс обладал нужными свойствами и не представлял вреда человеку, обычно применяют предварительное промывание фосфогипса водой. Промывкой из фосфогипса можно удалить растворимые примеси и органические соединения, однако такой метод имеет недостатки, связанные с большими капитальными затратами, высокими затратами энергии, образованием большого объема загрязненных промывных вод и т.д.

В данной работе рассматривался химический состав фосфогипса, на основании которого были исследованы технологические стадии процесса обработки фосфогипса и добавления растительных волокон и прочих веществ в фосфогипс с получением гипсостружечных или гипсоволоконых плит. Технологическая схема переработки состоит из следующих этапов:

1) измельчение фосфогипса в порошок;

2) корректировка свойств фосфогипса с помощью добавления гидроксида кальция и других веществ в количестве 10-20%, перемешивание и выдержка в течение 24 ч;

3) добавление к фосфогипсу двойного объема воды, перемешивание, отстаивание, удаление с поверхности маслянистого слоя; процедура повторяется до тех пор, пока слой на поверхности не перестанет появляться, причем отделенная вода может использоваться повторно;

4) высушивание фосфогипса в сушильной камере при постепенном повышении температуры до 170-190 °С и выдерживание при этой температуре в течение 2 ч, затем самостоятельное охлаждение.

5) выдержку образовавшейся b - фазы гипса в течение 3-5 суток, в результате чего безводный гипс частично превращается в

6) смешивание растворенных в воде специальных добавок с растительными волокнами и добавление полученной смеси в продукт обработки фосфогипса; при этом требуется соблюдения точных стехиометрических соотношений и гомогенности перемешивания.

7) равномерное распределение образовавшейся смеси на стальной подложке с защитным слоем.

8) холодная прессовка смеси до определенной толщины, и выдержка смеси в течение 4 ч под давлением.

9) сохранения полученных плит в течение 12 ч.

10) сушка плит от 6 до 8 ч при температуре 60-80 °С.

11) механическая обработка плит для придания им нужной формы.

В результате всех названных процедур из фосфогипса образуется изделие композиционного материала.

Из табл. 8.1 видно, что прочность плит из фосфогипса, не обработанного водой, близка к прочности плит из природного гипса, а при добавлении соответствующих модификаторов их можно использовать на производстве.

Табл 8.1

Выводы

Строительные свойства плит, изготовленных на основе фосфогипса с добавками растительных волокон и некоторых других веществ сравнимы со свойствами плит из природного гипса с добавками.

В качестве внутренних строительных материалов эти плиты в течение длительного время сохраняют свои характеристики. Такая простая и надежная технология производства фосфогипса строительных элементов является достаточно эффективным и рациональным способом использования отхода.



8. Перечень нормативных документов

Перечень ГОСТов.

ГОСТ 7251-77 «Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове. Технические условия»)

ГОСТ 4.200-78. Строительство. Система показателей качества продукции

ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 8848-63 (Государственный стандарт) устанавливает единицы, наиболее характерные для указанных областей измерений с учетом специфики протекающих физических процессов. Согласно этому ГОСТу плотность потока ионизирующих частиц, или квантов, измеряется в част.(квант)/сек * м2, интенсивность излучения в Вт/м2, поглощенная доза -- в Дж/кг, а мощность поглощенной дозы -- в Вт/кг. В приложении к ГОСТу дано определение единицы поглощенной дозы, согласно которому Дж/кг -- это поглощенная доза, при которой энергия, равная 1 Дж, передана массе в 1 кг облученного вещества независимо от вида излучения. Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения измеряется в ки/кг. Причем ки/кг -- это такая экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на один килограмм сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд, равный одному кулону электричества каждого знака. ГОСТ 8848-63 допускает также использование некоторых внесистемных единиц и их производных. Такими единицами являются единица экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения -- рентген -- и единица поглощенной дозы -- рад. Необходимо иметь в виду, что по стандарту разрешается применять единицы экспозиционной дозы к/кг и Р (рентген) для излучения с энергией квантов, не превышающей 3 МэВ.

ГОСТ 19433-88. Грузы опасные. Классификация и маркировка

ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».

ГОСТ Р ИСО 14001-98 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению

ГОСТ Р ИСО 14004-98 «Системы управления окружающей средой. Общие руководящие указания принципам, системам и средствам обеспечения функционирования

Перечень СНиПов.

СНиП 2.01.02-85* «ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ НОРМЫ.»

СНиП 21-01-97* «СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»

СНиП 10-01-94 .Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

СНиП 82-01-95 Разработка и применение норм и нормативов расхода материальных ресурсов в строительстве. Основные положения.

СНиП 82-02-95 Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетона и железобетонных изделий и конструкций.



Глоссарий основных понятий и терминов

АМОРФНЫЕ ВЕЩЕСТВА (тела) (от др.-греч. ? «не-» и мпсцЮ «вид, форма») - конденсированное состояние вещества, атомарная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерный для кристаллических структур. В отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, как правило обладают изотропией свойств, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние.

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ -- обеспечение полной непроницаемости для газов и жидкостей (герметичности) стен и поверхностей, ограничивающих внутренние части и объёмы аппаратов и машин, помещений и сооружений, а также их стыков и соединений.

ГРУППА РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ радионуклида - характеристика радионуклида как потенциального источника внутреннего облучения. В порядке убывания радиационной опасности внутреннего облучения выделены четыре группы: А, Б, В, Г.

ДЕЗАКТИВАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ - удаление радиоактивного загрязнения.

ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ДК) - допустимый уровень объемной активности радионуклида в воздухе рабочей зоны, производственных помещений для персонала (ДКа).

ДОПУСТИМОЕ РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ (ДЗ) -- внешнее и внутреннее облучение человека, не превышающее ПДД (ПД)

ИОННАЯ СВЯЗЬ -- прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью (>1,7 по шкале Полинга) электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью.

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ (атомная связь, гомеополярная связь) -- химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары валентных электронных облаков. Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются общей электронной парой.

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЁТКА -- вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла. Решётка имеет сходство с канвой или сеткой, что даёт основание называть точки решётки узлами. Решёткой является совокупность точек, которые возникают из отдельной произвольно выбранной точки кристалла под действием группы трансляции. Это расположение замечательно тем, что относительно каждой точки все остальные расположены совершенно одинаково. Применение к решётке в целом любой из присущих ей трансляций приводит к её параллельному переносу и совмещению. Для удобства анализа обычно точки решётки совмещают с центрами каких-либо атомов из числа входящих в кристалл, либо с элементами симметрии.

МАХЕ -- Macheunit (устарел) -- характеристика содержания в воде или в воздухе радона, названная по фамилии исследователя. 1 махе = 3,64 * эман = 3,641010 кюри/л = 3,47 * 103 Бк/м3.

ПРЕДЕЛЬНАЯ ДОЗА (ПД) -- сокращенное наименование эквивалентной или максимально допустимой эквивалентной дозы облучения.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) -- утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ - серия мероприятий, направленных на предохранение производственного персонала и населения от ионизирующего излучения.

РАДИАЦИЯ -- поток корпускулярной (альфа-, бета-, гамма-лучи, поток нейтронов) и/или электромагнитной энергии.

РАДИОАКТИВНОСТЬ( radioactivity ) -- самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра др. элементов, сопровождающееся испусканием частиц.

САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА -- территория вокруг источника радиоактивного загрязнения, на которой уровень облучения людей при нормальной эксплуатации источника может превышать ПД. Режим ограничений и радиационный контроль обязательны.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ -- материалы для возведения зданий и сооружений. Наряду со «старыми» материалами как древесина и кирпич с началом промышленной революции появились новые стройматериалы как бетон, сталь, стекло и пластмасса. В настоящее время широко используют предварительно напряжённый железобетон и металлопластик.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСТНОСТЬ (ЭБ) -- одна из составляющих национальной безопасности, совокупность природных, социальных, технических и других условий, обеспечивающих качество жизни и безопасность жизни и деятельности проживающего (либо действующего) на данной территории населения (Экологическая доктрина РФ, 2002)и обеспечение устойчивого состояния биоценоза битопа естественной экосистемы

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК -- вероятность возникновения отрицательных изменений в окружающей природной среде, или отдалённых неблагоприятных последствий этих изменений, возникающих вследствие отрицательного воздействия на окружающую среду.

ЭКОМАРКИРОВКА -- комплекс сведений экологического характера о продукции, процессе или услуге в виде текста, отдельных графических, цветовых символов (условных обозначений) и их комбинаций. Он наносится в зависимости от конкретных условий непосредственно на изделие, упаковку (тару), табличку, ярлык (бирку), этикетку или в сопроводительную документацию.



Заключение

Экологическая безопасность жилища находится в прямой зависимости от качества строительных материалов. Именно от того, какие строительные материалы, были использованы при строительстве вашего жилища, зависит ваше здоровье.

Проанализировав все факторынеэкологичныхстроительных материалов можно сделать вывод : «строительные материалы могут быть очень опасны для вашей жизни»

Каждому из нас под силу сделать уровень своей жизни лучше. По статистике человек проводит большую часть времени в помещении (на работе, либо дома) примерно 75% всего времени. Поэтому имеет огромное значение, из чего построено это помещение. Строя свой дом из экологических материалов или используя их во внутренней отделке помещения, мы создаем неповторимую и одновременно здоровую атмосферу.

В целом необходимо подчеркнуть, что современный строительный техногенез весьма существенно влияет на процессы, происходящие в природных комплексах и экосистемах, негативно воздействуя на все компоненты биосферы: атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества.

Негативное воздействие строительного техногенеза как одной из форм функционирования природно-технической системы требует принятия специальных мер по поддержанию экологического равновесия с тем, чтобы не допустить деградации и потери устойчивости природных экосистем.

Экологически безопасной может считаться только такая строительная деятельность, при которой в природных комплексах и, экосистемах не будут происходить количественные изменения (загрязнения или нарушения), влекущие снижение пределов гомеостаза, нарушения в них структурных и функциональных характеристик и других предельных границ существования. Усилия изыскателей, проектировщиков, строителей и других специалистов «должны быть направлены не на то, чтобы оставить неприкосновенной природу, а найти такие методы ведения хозяйства, которые учитывали бы природные связи, развивали и направляли природные равновесия в сторону либо минимальных последствий, либо приводили к улучшению природного потенциала



Список литературы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Строительные_материалы

2. http://www.sovstroymat.ru/2001_09_02.php

3. http://www.allshtukatur.ru

4. http://vipmaterial.ru/category/teplo-izolation/organicheskie-materialy/

5. http://www.istroy.ru/docu/ecology/yekologiya_stroitelnyih_materialov/61.html

6. http://remstroyru.com/kottedge/articles/klassifikaciya-stroitelnyh-materialov.php

7. http://www.sdelaemsami.ru/slovar106.html

8. http://www.sovstroymat.ru/2001_09_02.php

9. http://www.cvoimipykami.ru/Swoystwa%20materialov.htm

10. http://coolreferat.com/Искусственные_строительные_материалы

11. http://art-con.ru/node/1017

12. http://c-stud.ru/work_html/look_full.html?id=46183&razdel=189

13. http://www.ecolife.ru/forums/index.php?showtopic=461

14. http://referat.ru/download.php?section=referats&type=archive&id=24300.

15. http://otherreferats.allbest.ru/construction/d00050552.html

16. http://www.diy.ru/dom_i_uchastok/69_stroitelstvo_na_uchastke/76_drugoe/vyibiraem-ekologicheski-bezopasnyie-stroitelnyie-materialyi

17. http://www.iso90002000.narod.ru/QC/index.html

18. http://lib.mexmat.ru/books/71475

19. http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3298637

20. http://rukamen.ru/index.php/2010-05-07-13-18-22/2009-07-26-10-44-30/112--2005

21. http://www.alleng.ru/d/ecol/ecol09.htm

22. http://www.twirpx.com/file/107033/

23. http://gendocs.ru/v24026/

24. http://costa.ru/costa2/content/view/126/39/

25. http://www.rfcontact.ru/text/1340/2

26. Литература

27. Зайцев В.А., Крылова Н.А. -- Промышленная экология. Экологические проблемыосновных производств

28. Горчаков Г .И. Баженов Ю.М. Строительные материалы: Учебник для вузов.-М: Стройиздат, 1986.

29. Комар А.Г. «Строительные материалы и изделия», Москва, 1988 г.

30. Строительные материалы. Учебник для вузов/ под общ.ред. В.Г. Микульского.--М.: издательство АСВ, 1996.

31. Оценка качества строительных материалов: Учебное пособие/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. --М: изд. АСВ,

32. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н. Попов.-- М.: Высшая школа, 2005

33. Примеры и задачи по строительным материалам: Учебное пособие/ под ред. Шубенкина М.Н., Скротаева Б.Г.

34. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М.: Энергоатомиздат, 1989.

35. . Шашкин В.Л., Пруткина М.И. Эманирование радиоактивных руд и минералов. М.: Атомиздат, 1979.

36. Экология. Основы реставрации. В.П. Князева М., 2005

37. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение: Учебник. - М.: Стройиздат 1989

38. Гусев Б.В., Дементьев В.М., Миротворцев И.И. Нормы предельно-допустимых концентраций вредных веществ для стройматериалов жилищного строительства // Строительные материалы, оборудование, технологии XXIвека, 1999.

39. Губернский Ю.Д., Калинина Н.В., Растянннков Е.Г., Малькова И Н. К вопросу эколого-гигиенической оценки строительных и отделочных материалов

40. Князева В.П. Экологическая оценка материалов // Отраслевые ведомости, информационный бюллетень «Строительство: технологии, материалы, оборудование».2003

41. Князева В.П. Методика экологических предпочтений. Выбор строительных материалов, безопасных для человека и окружающей среды // Отраслевые ведомости; информационный бюллетень «Строительство: технологии, материалы, оборудование». 2003.

42. Справочник по огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций, пожарной опасности строительных материалов и огнестойкости инженерного оборудования зданий. - М.: МВД РФ, ГУГПС, НИИ Противопожарной обороны, 1999.

43. Журнал «Строительные материалы» №12/2003, №4/2003, №9/2003

44. Справочник предельно допустимых концентраций вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания. -- М., 1993.

45. Указатель межгосударственных и государственных стандартов. Охрана природы и улучшение использования природных ресурсов. Безопасность труда, научная организация труда. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. -- М.: Госкомэкология России, НИЦ «Экобезопасность», 1997.7

46. Агаджанян Н.А. Экология человека: словарь-справочник / Н. А. Агаджанян, И. Б. Ушаков, В. И. Торшин. - М.: ММП «Экоцентр, 1997.

47. Акимова Т.А. Экология. Природа - Человек - Техника: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, А.П. Кузмин, В.В. Хаскин. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001

Размещено на Allbest.ru

...