Stiklo atliekų panaudojimas gaminant betoną


 

Dideli stiklo atliekų kiekiai Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, susidaro dėl pastatų remonto, renovacijos darbų, pastatų griovimo ir gaminių iš stiklo gamybos. Stiklo atliekoms būdingas labai ilgas irimo periodas sąvartynuose, kuris, specialistų teigimu, siekia net 900 metų. Tai apsunkina stiklo atliekų utilizavimą. Stiklą galima panaudoti daug kartų jį perlydant, tačiau Lietuvoje sumažėjus stiklo gamybos apimtims šis atliekų perdirbimo būdas nėra naudojamas. 

Klaipėdos laisvojoje ekonominėje zonoje įsikūrusi betono mišinių gamybos įmonė UAB „HeidelbergCement Klaipėda“ kartu su partneriais UAB „Specialus autotransportas“ ir UAB „Glassbel“ inicijavo lakštinio stiklo atliekų, susidarančių gaminant stiklo gaminius, panaudojimo ruošiant betono mišinius tyrimus. Mokslinius tyrimus atlikę VGTU Statybinių medžiagų ir gaminių mokslo instituto darbuotojai sukūrė naują technologiją, leidžiančią iš lakštinio stiklo atliekų gaminti betonui tinkamą smulkųjį užpildą, galintį pakeisti gamtinį smėlį. Pagal šią technologiją stiklo atliekos trupinamos žiauniniu trupintuvu, paskui sijojamos vibraciniu sijotuvu. Stambesnės nei
4 mm dalelės grąžinamos į trupintuvą, įvairios priemaišos (polimerinės plėvelės, popierius ir kitos) atskiriamos iš stiklo dalelių. Sutrupintos ir persijotos stiklo dalelės transporteriu ir elevatoriumi tiekiamos į betono mišinių ruošimo ceche esančią talpyklą. Kartu su kitais betono užpildais trupintas stiklas dozuojamas į betono maišyklę ir ruošiamas betono mišinys, kuris toliau transportuojamas automobilinėmis betonmaišėmis arba iš jo gaminami surenkamieji betono gaminiai kitame ceche. 

Laboratorinių tyrimų rezultatai rodo, kad naudojant žiauninį trupintuvą iš lakštinio (1 pav.) stiklo atliekų galima gauti gana geros formos trupinto stiklo daleles, artimas kubo formai (2 pav.). Trupinto stiklo dalelių stambumui reguliuoti galima keisti trupintuvo iškrovimo angos plotį. Trupinto lakštinio stiklo granuliometrinė sudėtis (dalelių pasiskirstymas pagal dydį) rodo, kad galima gauti panašią granuliometrinę sudėtį, kaip gamtinio smėlio
(3 pav.). Didelę įtaką trupinto stiklo granuliometrijai turi stiklo lakštų storis. Iš storo lakštinio stiklo (10–12 mm storio) gaunamos panašaus į gamtinio smėlio dydžio dalelės, tačiau su didesniu smulkių dalelių (iki 250 µm) kiekiu. Tokių dalelių labai trūksta Lietuvos žvyro karjerų smėlyje, todėl storo trupinto stiklo dalelės gali pagerinti betono mišinių technologines savybes, t. y. sumažinti vandens atsiskyrimą iš tokių mišinių ir jų sluoksniavimąsi. Trupinant ploną stiklą (6 mm storio) susidaro didelis kiekis stambių dalelių (didesnės nei 500 µm), o trupinant polimerine plėvele laminuotą stiklą gaunamos labai smulkios dalelės, paprastai iki 2 mm dydžio. Reguliuoti trupinto stiklo granuliometrinę sudėtį galima keičiant trupintuvo parametrus.

Betono mišiniai su trupinto stiklo priedu vietoje gamtinio smėlio yra tokie pat rišlūs kaip ir mišiniai vien su gamtiniu smėliu. Dėl didesnio smulkiųjų dalelių (iki 250 µm) kiekio trupintame stikle tos pačios konsistencijos mišiniams gauti reikalingas didesnis vandens kiekis negu mišiniams vien su gamtiniu smėliu. Betono mišiniuose su trupinto stiklo priedu išlieka beveik tas pats įtraukto oro kiekis, kaip ir mišiniuose vien su gamtiniu smėliu.

Sukietėjusio betono tankis mažai keičiasi, betono mišinyje didėjant smėlį pakeičiančio trupinto stiklo kiekiui. Sukietėjusio betono gniuždymo stiprumas tiek po 2, tiek po 7, tiek po 28 parų kietėjimo didėja, didinant gamtinį smėlį pakeičiančio trupinto stiklo kiekį iki 25 proc., esant tam pačiam vandens kiekiui betono mišinyje (4 pav.). Didžiausias betono gniuždymo stiprumo padidėjimo efektas gaunamas pakeitus 5 proc. gamtinio smėlio trupinto stiklo priedu. Šiuo atveju betono gniuždymo stiprumas po 7 ir 28 parų kietėjimo padidėja daugiau negu 5 MPa. 

Lakštinio stiklo cheminėje sudėtyje vyrauja kalcio oksidas (CaO) ir silicio dioksidas (SiO2). Smulkios amorfinio silicio dioksido dalelės, esančios trupintame stikle, veikia kaip aktyvus mineralinis priedas betone, dalyvaujantis cemento hidratacijos procesuose. Šiuo trupinto stiklo aktyvumu galima paaiškinti ir betono gniuždymo stiprumo didėjimą, didinant trupinto stiklo kiekį betono mišinyje. Tačiau, be anksčiau minėtų oksidų, lakštiniame stikle yra nemažai natrio oksido (Na2O), kuris gali sukelti šarminę betono koroziją. Šiuo metu atliekami betono su trupinto stiklo priedu šarminės korozijos tyrimai. Todėl betonines konstrukcijas su trupinto stiklo atliekų priedu galima eksploatuoti tik aplinkoje, kurioje nevyksta šarminė betono korozija.

Atliktų tyrimų rezultatai rodo, kad gaminant betoną, kuris eksploatuojamas aplinkoje, nesukeliančioje šarminės betono korozijos, jame galima pakeisti iki 25 proc. gamtinio smėlio trupinto lakštinio stiklo priedu. Taip gali būti utilizuojamos gamybos arba statybos ir rekonstrukcijos metu susidarančios lakštinio stiklo atliekos pagal sukurtą naują technologiją.

 


Dalintis:

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Fill out this field
Fill out this field
Įveskite tinkamą el. pašto adresą.

NAUJAUSIAS NUMERIS

SKAITOMIAUSIA

Savaitės Mėnesio Pusmečio Metų

Paskutinės naujienos

SKAITOMIAUSIA

Savaitės Mėnesio Pusmečio Metų