CC BY
24
© Е.А. Ермолович, 2013
УДК 622.3:502.17 Е.А. Ермолович
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ В МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ
Приведены результаты лабораторных испытаний образцов тротуарных плит с отходами обогащения железистых кварцитов в составе на прочность, водопо-глощение, истираемость и морозостойкость. Доказана возможность утилизации техногенных отходов в мелкозернистых бетонных смесях для тротуарной плитки.
Ключевые слова: отходы обогащения мокрой магнитной сепарации, тротуарная плитка, мелкозернистая бетонная смесь
В черной и цветной металлургии отходы только горного производства в виде твердых горных пород составляют более 210, а хвостов обогащения - 140 млн м3/год. Общее количество неутилизирован-ных отходов горного производства в России превышает 45 млрд т на площади 250 тыс. гектар [1]. Существующие методы борьбы с негативным воздействием техногенных отходов имеют временный и локальный характер. Наиболее рациональным и кардинальным решением проблемы является их утилизация.
Для исследования возможности утилизации техногенных отходов при производстве тротуарных плит в лабораторных условиях были подобраны составы мелкозернистых. В качестве компонентов использовали портландцемент М-500 по ГОСТ 1017885, отходы обогащения мокрой магнитной сепарации (ММС) железистых кварцитов ОАО «Комбинат КМА-руда», отсев гранитный фракции 2,50,16 мм, и химическая добавка в виде суперпластификатора бетонной смеси СП-1.
К бетону предъявлялись следующие требования: класс по прочности при сжатии В22,5-В30; истираемость - не более 0,7-0,9 г/см2; водопогло-щение - 5-6 %; марка по морозостойкости - Р200; удобоукладывае-мость смеси - 0 см стандартного конуса; водоцементное отношение - не более 0,3-0,4.
Подбор составов проводился рас-четно-экспериментальным методом в соответствии с требованиями ГОСТ 270006-86. Всего было подобрано 4 состава мелкозернистого бетона. Разработанные составы лабораторных образцов приведены в табл. 1.
При лабораторных исследованиях были определены основные параметры бетонных плит по ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия».
Водоцементное отношение В/Ц согласно ГОСТ должно быть не более 0,4, фактически этот параметр находился в пределах 0,23-0,39 (табл. 2). Этот важнейший параметр должен быть как можно меньше, при этом жесткость бетонной смеси возрастает и тем самым увеличивается величина прочности. Так, при В/Ц =0,23
Таблица 1
Рекомендуемые составы лабораторных образцов
Состав смеси, частей Расход материалов на замес, кг
(в О - О - р
0 \0 ч 0 в ю 2 н в е м Отсев гранитный Отходы об< гашения ММС ю М н н е м Отсев гранитный Отходы обо гашения ММС Вода Суперпла-стификато] СП-1, г
1 1 1 - 2,4 2,4 - 0,715 1,44
2 2 1 1 2,4 1,2 1,2 0,575 0,72
3 1 1 1 1,6 1,6 1,6 0,600 0,96
4 1 1 1 1,6 1,6 1,6 0,600 0,96
Таблица 2
Результаты испытаний лабораторных образцов
№ подбора (таблица 1) В/Ц фактическое Удобоукла-дываемостъ, см Предел прочности при сжатии, кгс/см2 Водопогло- шение, % по массе Истираемость, г/см2 Морозостойкость, циклов
7 суток (после пропарки) 28 суток
1 0,29 0 513 480 518 575 - - Р200
2 0,23 0 497 455 693 695 2,5 0,42 Р200
3 0,38 0 349 311 521 530 - - Р200
4 0,38 0 320 328 576 518 3,8 0,84 Р200
прочность при сжатии возрастает до 695 кгс/см2, а при В/Ц=0,39 прочность снижается до 393 кгс/см2.
При низкой величине В/Ц=0,23 водопоглощение по массе равно 2,5% и истираемость - 0,42 г/см2. При возрастании В/Ц=0,39 водопоглоще-ние возрастает до 4 %, а истираемость - до 0,74 г/см2. Целесообразно для повышения прочности изделий изготовлять бетонную смесь с В/Ц = =0,23-0,25.
Испытания на морозостойкость проводили по методике ГОСТ 1006095 объемным замораживанием образцов в воздушной среде при температуре минус 18±2 С с последующим оттаиванием их в 5 % водном раство-
ре ЫаС1. Оценку морозостойкости проводили по внешнему виду образцов и по изменению предела прочности на сжатие по сравнению с контрольными образцами.
В результате испытаний установлено, что после прохождения 30 и 45 циклов (эквивалентно по морозостойкости маркам Р150 и Р200), внешних признаков разрушения бетона не обнаружено.
Прочность бетона при сжатии определяли по методике ГОСТ 2857090 в воздушно-сухом состоянии.
Истираемость бетона определялась по методике ГОСТ 13087-81 на круге истирания ЛКИ-3 в воздушно-сухом состоянии.
Водопоглощение бетона определяли по методике ГОСТ 12730.3-78 насыщением образцов водой при атмосферном давлении до полного насыщения.
Таким образом, испытания бетонных тротуарных плит показали, что использование в бетонной смеси отходов обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов позволяет производить плитку с высокими технологическими качествами и
улучшить экологическую ситуацию в регионе.
Величина утилизации отходов, возникающих при функционировании горнодобывающего и перерабатывающего производств, в смежных или сопутствующих процессах не превышает 6-10 % [2]. Выполненные исследования расширяют пути решения проблемы, которая имеет огромное экономическое и социальное значение.
1. Климов С. А. Комплексное использование горючих сланцев / С.А. Климов, Г.Б. Фрайман, Г.П. Грузинов, Ю.В. Шувалов. -Липецк: Липецкое изд-во, 2000. - 184 с.
2. Воробьев А.Е. Основы природополь
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
зования: экологические, экономические и правовые аспекты : учеб. пособие / А.Е. Воробьев, О.В. Вильчинская, А.В. Корчагина ; под ред. В.В. Дьяченко. - Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 544 с. . ггт
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ
Ермолович Елена Ахмедовна - доктор технических наук, профессор кафедры прикладной геологии и горного дела, Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»), elena.ermolovich@mail.ru
А
ГОРНАЯ КНИГА -
Маркетинг в горной промышленности
В.А. Бурчаков 2013 г. 272 с.
ISBN: 978-5-98672-339-6 UDK: 622.013:65.012.2
Приведены базовые положения современного маркетинга и методы его использования на современных предприятиях горной промышленности. Рассмотрены теоретические и методологические вопросы по организации маркетинговых исследований, проведению сегментации рынка, позиционированию производимой продукции, ценообразованию и т.д. Изложен круг проблем, определяющих маркетинг горно-добывающих предприятий, методы его реализации на рынке горной промышленности, конкурентоспособность горных предприятий, дан анализ тенденций и перспектив развития мирового рынка угля и углеэкспорта.
Бурчаков В.А. — профессор кафедры «Экономика и планирование горного производства» Московского государственного горного университета.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 080100 «Экономика» (профиль «Экономика и планирование горного производства»).
