В нашей стране ежегодно образуется около 7,5 млрд тонн промышленных отходов. Большая часть их представлена вскрышными породами от добычи полезных ископаемых. В большинстве они имеют 5 класс опасности (практически неопасные отходы) и могут использоваться в различных отраслях (в строительстве, производстве строительных материалов, дорожном строительстве и др.).
Однако, вторичное использование таких отходов не превышает 20-22%, а большая часть складируется, выводя из хозяйственного оборота огромные территории. Это представляет серьезные экологические и экономические проблемы для нашей страны.
В настоящей статье рассмотрим возможность использования промышленных отходов в дорожном строительстве. В нем расходуется большое количество дефицитных природных ресурсов. Их замена промышленными отходами позволит снизить стоимость строительства дорог, обеспечит ресурсосбережение и решит экологические проблемы за счет сокращения количества неутилизированных отходов.
Актуальность использования отходов в дорожном строительстве.
В нашей стране приоритетное развитие в последние годы получило развитие транспортных коммуникаций. Это нашло отражение в «Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом до 2035 года», утвержденной распоряжением Правительства РФ от 27.11.2021 №3363-р. В ней наряду с развитием железных дорог Восточного направления предусматривается широкое строительство автомобильных дорог различных категорий.
Для экономии природных ресурсов и снижения стоимости строительства дорог предусмотрено использование промышленных отходов. Это подтверждается Паспортом отраслевой программы «Применение вторичных ресурсов, вторичного сырья из отходов в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства на 2022-2030 годы» (утвержден Заместителем Председателя Правительства РФ от 10.10.2022 №11795п-П11).
Для практического решения этой программы Росавтодор и Российский экологический оператор (РЭО) подписали совместный меморандум об использовании вторичного сырья из отходов при строительстве автомобильных дорог с доведением доли вторсырья в дорожном строительстве до 40% к 2030 году.
На строительство 1 км автодороги требуется:
для создание земельного полотна-от 6 000 до 60 000 куб. м грунта;
для дренирующего слоя-1 600-6 000 куб. м песка;
для дорожного основания-от 800 до 5 400 куб. м щебня или грунта, укрепленного вяжущими материалами;
для дорожного покрытия-1 100-4 700 куб. м асфальтобетона или 1 200-4 800 куб. м цементобетона.
Большую часть этих природных ресурсов можно заменить промышленными отходами, что обеспечит экономию природных ресурсов, снижение стоимости дорожного строительства и утилизацию промышленных отходов.
Необходимость использования вторичной продукции из отходов, а не самих отходов.
Работа с отходами для дорожных служб является непрофильной деятельностью и они не готовы нести дополнительные затраты на организацию работ с отходами. Работа с отходами (даже 5 класса опасности, не требующих оформления лицензии), требует соблюдения целого ряда дополнительных мер, подробно описанных в статье «Строительные материалы из отходов-технологии настоящего и будущего».
Ряд перспективных отходов для использования в дорожном строительстве имеет 4 класс опасности (металлургические шлаки, отходы фосфогипса, отходы резины и др.), а нефтесодержащие отходы -даже 3 класс опасности. Работа с отходами 3-4 классов опасности требует получения лицензии на обращение с отходами 1-4 классов опасности. Это сложная и дорогостоящая процедура.
Выходом является использование предварительно обработанных и подготовленных отходов в виде вторичной продукции в соответствии с нормативно-технической документацией (технические условия, технологический регламент, сертификация продукции).
Какие отходы можно использовать.
Зарубежный опыт свидетельствует, что в дорожном строительстве можно использовать до 90% промышленных отходов. Наиболее широко применяются следующие виды отходов:
пластик;
стекло;
металлургические шлаки;
фосфогипс;
золошлаковые отходы;
нефтесодержащие отходы;
отходы резины (измельченные автомобильные покрышки);
отходы целлюлозно-бумажной промышленности;
отходы строительства и сноса.
Пластиковые отходы.
В дорожном строительстве широко используются изделия из вторичных пластмасс (геотекстиль, сетки и решетки для укрепления грунтов). Частичная замена битума на измельченные до 1 мм отходы пластмасс (полиэтилена, полипропилена, полистирола и др.) повышает на 60% прочность дорожного покрытия и в 2-3 раза увеличивает его долговечность. Это позволяет решить проблемы повышения качества дорог и экологическую проблему переработки пластиковых отходов. Подробнее читайте статье «Дорога из переработанного пластика».
Стекло.
Переработка отходов стекла позволяет получить многообразную продукцию. Подробнее: «Переработка стекла: способы утилизации и изделия из вторичного стекла». Многие виды продукции из вторичного стекла обладают уникальными свойствами, например, пеностекло или стеклобетоны.
В дорожном строительстве измельченный стеклобой может использоваться для замены песка и щебня в дорожных основаниях. Его применение улучшает дренажные характеристики. Еще более эффективно введение измельченного стекла для замены минерального наполнителя (до 50%) в асфальтобетонном покрытии. Это обеспечивает экономию битума и каменных материалов, снижение температуры изготовления асфальтобетона и увеличение долговечности покрытия.
Металлургические шлаки.
Использование металлургических шлаков в дорожном строительстве началось еще в советское время. Они применялись для замены песка и щебня в дорожных основаниях. По итогам практического опыта их использования был принят ГОСТ 3344-73 «Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства». Он был переоформлен на ГОСТ 3344-83, неоднократно продлевался и действует по настоящее время.
Отходы фосфогипса.
Фосфогипс образуется в качестве побочного продукта при производстве фосфорных удобрений из фосфатного сырья. В основном он состоит из гипса, представляющего двухводный сульфат кальция. В таком виде он не проявляет вяжущих свойств. При прокаливании при температуре 160 град. С он переходит в полугидрат, являющийся отличным вяжущим.
Вяжущие свойства сохраняются в течение 3 суток после прокалки. Если за это время уложить слой фосфогипса на грунт, выровнять и уплотнить его получится высокопрочная монолитная плита. Такие дороги более дешевые (фосфогипс дешевле заменяемых песка и щебня), быстрее возводятся за счет сокращения ряда технологических операций и отличаются более высокой прочностью и долговечностью.
Золошлаковые отходы
Золошлаковые отходы от сжигания угля на тепловых электростанциях (ТЭС) могут использоваться для замены грунта при создании земельного полотна для автомобильных дорог. Их применение подтверждается многочисленными нормативно-техническими документами, например, ОДМ 218.2.031-2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания на ТЭС в дорожном строительстве».
Подробнее о применении золошлаковых отходов в дорожном строительстве можно узнать из следующего видео.
Измельченные автомобильные покрышки
Это направление использование отходов в дорожном строительстве получило наибольшее распространение в нашей стране. Для получения качественных дорожных покрытий необходимо использовать резиновую крошку от измельченных покрышек фракции не более 1 мм. Применение более крупных фракций приводит к появлению трещин в покрытии.
Обычно используют 2% резиновой крошки от массы асфальтобетона. Это увеличивает стойкость дорожного покрытия к циклическим нагрузкам и увеличению срока службы в 1,8-2 раза. Одновременно снижаются шумовые характеристики (на 50-70%) и возрастает сцепление колес автомобилей с дорожным полотном, что увеличивает безопасность дорожного движения.
Другие виды промышленных отходов.
Щебеночно-мастичный асфальтобетон с высоким содержанием битума (6,5-7,5%) используется в верхних слоях дорожных покрытий для дорог с высокой интенсивностью движения. Для стабилизации битума при высоких температурах применяют стабилизирующие добавки из отходов целлюлозно-бумажного производства.
Нефтесодержащие отходы перерабатывают с получением битума для дорожного строительства, а гранулированный продукт поглощения нефтесодержащих отходов известью используют для создания дорожных оснований, обладающих повышенной адгезией к асфальтобетонным покрытиям.
Вторичное применение отходов строительства и сноса.
При строительстве, капитальном ремонте или сносе зданий образуется большое количество строительных отходов. Их виды с кодами ФККО перечислены в статье «Строительные отходы: виды, перечень, класс опасности и особенности утилизации«. Такие отходы после сортировки по видам могут быть эффективно переработаны с получением вторичной продукции.
В Москве и Московской области внедрен электронный контроль за образованием, перемещением и утилизацией отходов строительства и сноса, включая строительные грунты. Строительные отходы подвергаются обязательной сортировке непосредственно на строительных площадках или на производственных площадях утилизаторов, где они перерабатываются во вторичное сырье. Внедрение электронного контроля позволило ликвидировать несанкционированные свалки и увеличить переработку строительных отходов.
В дорожном строительстве применяется вторичный щебень, получаемый при дроблении и рассеве бетона, кирпича или железобетона. Отходы строительных пластмасс (полиэтилена, полипропилена, полистирола и других термопластов) после дробления менее 1 мм могут вводиться в асфальтобетон для увеличения качества и долговечности покрытия. Также в асфальтобетонном используются тонкоизмельченные (менее 1 мм) битумосодержащие кровельные материалы с целью экономии дорожного битума.
Таким образом, значительная часть отходов строительства и сноса после сортировки и переработки может использоваться в дорожном строительстве с целью снижения его стоимости и ресурсосбережения.
Заключение.
При строительстве автомобильных дорог может быть использовано большое количество различных промышленных отходов. Их применение позволит снизить стоимость дорожного строительства, обеспечить экономию природных ресурсов, а, главное, значительно повысить степень утилизации отходов.
Однако. такие работы по силам только крупным компаниям, способным организовать переработку, накопление и поставку к местам дорожного строительства больших объемов подготовленной вторичной продукции из отходов.
Источник: vseothody.com
