- •Комплексное использование минерального сырья и отходов промышленности при производстве строительных материалов
- •Введение
- •1. Классификация промышленных отходов
- •Источники образования промышленных отходов
- •1.2. Эффективность использования отходов
- •2. Комплексное использование местных вулканических пород, отходов горно-обогатительных фабрик и вскрышных пород
- •2.1.Комплексное использование перлитов Мухор-Талинского месторождения республики Бурятии
- •2.2. Отходы горнодобывающей промышленности
- •Вскрышные породы – как сырье для производства строительной керамики
- •2.3. Комплексное использование доломитов
- •2.4. Использование вулканических шлаков
- •2.5.Применение железистых и серосодержащих побочных продуктов
- •3. Комплексное использование металлургических шлаков в производстве строительных материалов
- •3.1.Классификация шлаков
- •3.2. Характеристика и состав шлаков
- •3.3. Пути рационального использования шлаков
- •4. Источники образования золошлаковых отходов и пути их рационального использования
- •4.1. Характеристика золы и золошлаковых отходов Улан-Удэнской тэц-2
- •4.2. Область применения золошлаковых отходов
- •5. Отходы деревообработки
- •5.1. Классификация древесных отходов
- •5.2. Структура и свойства древесины
- •5.3. Использование древесных отходов
- •6. Гипсовые попутные промышленные отходы
- •6.1. Классификация гипсовых отходов.
- •6.2. Характеристика системы
- •Рассмотрим достоверные и воспроизводимые фазы в системе CaSo4хH2o:
- •6.3. Применение фосфогипсовых отходов
- •7. Комплексное использование нефелинового шлама
- •7.1. Нефелиновый шлам-сырье для производства портландцемента
- •7.2. Получение вяжущих веществ на основе нефелинового шлама
- •7.3. Изготовление керамзитобетона
- •7.4. Изготовление газобетона
- •7.5. Получение строительных растворов и бетонов
- •8. Отходы строительного комплекса
- •8.1. Применение стекольных и керамических отходов
- •8.2. Использование бетонолома
- •Применение пыли цементных заводов
- •8.4. Использование отходов ультраосновных пород
- •9. Применение вторичного полимерного сырья
- •9.1.Материалы на основе полимерных отходов
- •9.2. Строительные материалы с использованием изношенной резины
- •10. Прочие отходы
- •10.1. Использование вторичных отходов мусороперерабатывающих заводов в производстве строительных материалов
- •10.2. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности.
- •10.3. Карбонатные отходы сахарного производства
- •11. Безобжиговые стеновые материалы
5. Отходы деревообработки
5.1. Классификация древесных отходов
Источниками получения древесных отходов являются деревообрабатывающая и лесохимическая промышленности.
По очередности получения древесные отходы делятся на: 1) отходы при лесопилении; 2) первичная обработка древесины (стружка, рейки); 3) вторичная обработка древесины (стружки, опилки).
При обработке древесины на лесопильных рамах и на станках получается разная форма и гранулометрия этих отходов. Отходы лесопильной рамы имеют кубическую форму, станочные - волокнистую структуру размером 1-2 мм. Мелкие опилки требуют большего расхода связующего, в то же время волокнистая структура дает большую прочность на изгиб и большую сцепляемость.
По целевому назначению древесные отходы делятся на сырье для целлюлозно-бумажной, лесохимической и деревообрабатывающей промышленности; в производстве строительных материалов; в качестве топлива (в виде брикетов);
в сельском хозяйстве.
К отходам лесохимического комплекса относятся технический гидролизный лигнин (ТГЛ) и технический лигносульфанат (ТЛС).
Технический гидролизный лигнин - это сложная смесь различных органических веществ, состоящий из: лигнина 40-85 %, нерастворимых полисахаров, воска, смолы и остатков серной кислоты. Технический гидролизный лигнин используется как наполнитель в резиновую смесь для получения линолеума, в композициях на основе связующих (гипс, цемент, битум с добавлением до 60% ТГЛ), в сельском хозяйстве, при производстве топлива (для брикетирования опилок, угля), а также в композициях с легкими заполнителями (например, лигноперлит), в качестве поверхностно-активного вещества при помоле клинкера.
К техническому лигносульфонату относят ССБ и СДБ. Это высокомолекулярные органические соединения, используемые чаще всего для уменьшения водопотребности в бетонах и для увеличения пластичности в керамических смесях.
5.2. Структура и свойства древесины
По структуре древесина состоит из целлюлозы, лигнина и гемицеллюлозы (см.табл.2).
Таблица 2
-
Состав
Хвойные породы
Лиственные породы
Целлюлоза
45-56
46-48
Лигнин
26-30
19-28
Гемицеллюлоза:
Пентозаны
Гексозаны
10-12
11-13
23-29
3-6
Химический состав древесины в %:
С - 49,5
О - 44,1
Н - 6,3
N - 0,1
Остальное - минеральная часть.
В лиственных породах содержание пентозанов в 2-2,5 раза выше, чем в хвойных породах, поэтому в композициях с цементом лучше использовать хвойные породы, так как пентозаны в присутствии воды и щелочей гидролизуются и превращаются в простые сахара, хорошо растворимые в воде, которые препятствуют хорошему сцеплению частиц цемента с древесными отходами.
Целлюлоза - высокомолекулярное органическое соединение линейной структуры, которое в макро- виде представлено волокнами. Она не растворима ни в воде, ни в органических растворителях, но в присутствии воды и минеральных кислот подвергается гидролизу и образуется растворимый сахарат, он и влияет на процесс твердения цемента.
Лигнин - высокомолекулярное соединение с содержанием углерода (С) до 60%, в древесине выполняет роль связующего.
Гемицеллюлоза - высокомолекулярное соединение с меньшей степенью полимеризации.
Влияние различных факторов на свойства древесины.
С увеличением температуры до 15000С никаких химических изменений не происходит; при увеличении температуры до 2000С целлюлоза разлагается с образованием продуктов, растворимых в щелочах, спиртобензоле, при повышении температуры выше 2500С из древесины выделяются газообразные продукты. Совместное влияние температуры и влажности усиливает скорость химических превращений.
При твердении портландцемента выделяется гидроокись кальция, что приводит к увеличению рН раствора, гемицеллюлоза переходит в сахара в композициях с древесными отходами снижается адгезия. Гипсовые вяжущие при затворении водой образуют слабокислую (ближе к нейтральной) среду, что улучшает адгезию к древесным отходам, а при твердении магнезиальных вяжущих образуется нейтральная среда, которая способствует благоприятному сцеплению вяжущих с древесными отходами.
Отрицательное влияние растворимых сахаров можно нейтрализовать применением минерализаторов, таких как хлористый кальций, жидкое стекло, которые снижают рН среды и выступают одновременно, как ускорители схватывания и твердения цемента.