Строительство и архитектура/4. Современные строительные материалы

Удербаев С.С., Еримбетов К.А.

Кызылординский Государственный университет им. Коркыт Ата, Казахстан

Қызылорда облысының техногенды қалдықтарын асфальттыбетон өндірісінде қолдану

ЖЭС күлдері мен қождарын құрылыс материалдары ретінде қолдану үлкен масштабты бағыт болып табылады және де Қазақстанның аймағында арзан жергілікті шикізат негізіндегі құрылыс материалдарының тапшылық проблемасын шешуге көмектеседі.

Қазіргі кезде Қызылордада ЖЭО-ның ескікүл үйінділерінде 2 млн 600 мың күл жиналған. Олар жердің біраз ауданын алып жатыр. Бұл күлдерді құрылыс материалдар өндірісінде қолданардан бұрын жоғарыда айтылғандай химиялық, минерологиялық және физикалық қасиеттерін зерттеу арқылы қандай құрылыс материалдарында қолдану болатынын анықтау және зерттеу керек. Бірақ жиналған күлдің химиялық, минералогиялық және физикалық қасиеттерін зерттемей құрылыс материалдар өндірісінде қолдануға болмайды.

Қазіргі кезде құрылыс материалдар өндірісінде әртүрлі өндірістік қалдықтарды қолдану өзекті мәселелердің бірі болып саналады. Осындай өндірістік қалдықтардың біріне жылу электр орталығынан (ЖЭО) бөлінетін күлді-қожды материалдар жатады. Күлді-қожды материалдар көмірді дайындау және жоғары температурада жағу арқылы бөлініп түзіледі. Күлді-қожды материалдар өзінің гранулометриялық, химиялық және минерологиялық құрамы бар минералды шикізат. Электрлі энергия және жылу сияқты бұлардағы тауарлы өнім болып саналады. Бірақ технологиялық тізбектің екінші өнімі. Күлді-қожды материалдарын үйінділерде жиналуы қоршаған табиғи ортаға кері әсерін тигізеді, сонымен бірге олар көптеген ауданды алып жатады және оған пайдалану шығындары көп жұмсалады. Атап айтқанда, күлдің жан-жаққа шашылмауы үшін бетін қабықшамен немесе сумен бүркеу және тағы басқа қаланың өсуіне байланысты күл үйіндінің бөліктері тұрғын үй құрылысының жерлерін алып жатыр.

Қалдықтар – бір жағынан басқару объектісі сияқты, яғни қоршаған ортаны ластайды, ал басқа жағынан-екінші ретті материалдық ресурс болып табылады.

Әлемдік деңгейде екінші ретті материалдық ресурстарды пайдалану практика жүзінде өндірістің барлық салаларында жүзеге асады. Бірақта, қалдықтарды пайдалану деңгейі мен қолданылатын орны белгі теңсіздік бойынша сипатталады және қалдықтың ресурстық құндылығына, оны қоршаған ортаны ластаушы көз ретінде қарауымызға байланысты туындайтын экологиялық жағдайға және де ең бастысы пайдаланылатын қалдықтардың өндірістің нақты әрбір түрінің рентабельдігін анықтайтын экономикалық шарттарға тәуелді болады.

Қазақстанның көптеген аумақтарында, соның ішінде Қызылорда облысы аумағында қолданылып жатқан экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету іс-шараларына қарамастан, пайдаланылмай жатқан қалдықтардың қоршаған ортаға тигізетін әсеріне байланысты экологиялық жағдай жақсармайды.

Болашақта қалдықтардың түзілу көлемі іс-жүзінде азаймаса, бұл проблема қиындай береді. Кәсіпшіліктегі өнім өндіру көлемінің өсуіне, жер қойнауынан алынатын пайдалы шикізат көлемінің ұлғаюына байланысты өндіріс қалдықтарының көлемі де арта береді. Тұтынылатын қалдықтардың көлемі де жоғары қарқынмен өседі, себебі мұнай және мұнай өнімдерін тұтыну көлемі деңгейінің өсуіне байланысты болып тұр [1].

Мұнай битумы – мұнайды айдаудан, майды крекингтік тазалаудан қалған қалдықтардан алынған өнім. Оларды жол салуда төсеніш материалдарын, лак және т.б. дайындауда қолданылады. Битумның құрамында негізінен май, шайыр және асфальтен кіреді.

Мұнай битумдары өте қиын молекуладан тұратын, әртүрлі асфальтен санынан құралған. Егер, асфальтеннің құрамы жеткілікті түрде жоғарғы болса, онда мұндай қалдық фракция мықты және тұрақты байланыстырушы материал болады, яғни битум.

Битумның құрамында асфальтеннің болуы, оның қаттылығына және жұмсару температурасына әсер етеді: битумда неғұрлым асфальтен көп болса, соған сәйкес ол қатты болады. Шайырлар битумның цементтік қасиетін және оның созылғыштығын жоғарылатады. Майлар битумдағы шайырды еріткіш және асфальтенді ісіндіретін орта болып табылады.

Құмкөл мұнайы жоғары парафинді, осыған байланысты мұнай битумы осының негізінде төмен сапалы болады. Төмен сортты битумның сапасын жақсарту үшін оған күкірт немесе резина бөлшектерін араластыру ұсынылады.

Атырау облысының аймағындағы мұнай-газ өндіретін кен орындарындағы мұнай құрамында бірнеше пайызға дейін күкірт мөлшері кездеседі. Қазіргі уақытта өндірілген мұнай құрамынан бөлініп алынған миллиондаған тонна күкірт пайдаланылмай жатыр.

Ал резина қалдықтарына келетін болсақ, оны жарамсыз болып қалған автокөлік дөңгелектерінен алуға болады. Техногендік қалдықтарды (АШПШ-асфальт-шайыр-парафин шөгінділері, мұнайдың күкіртті қалдығы, резиналы-техникалық бұйымдардың қалдықтары және т.б.) аймақтың қоршаған ортасын экологияландыруды қамтамасыз етіп қана қоймай, жаңа инновациялық бағыт бойынша экономикалық жағынан пайда алып келеді.

Мұнай және мұнай өнімдерінен тұратын қалдықтарды қайта кәдеге жаратудың технологиялық процессі бойынша Ғылыми-техникалық және патентті әдебиеттермен жүргізілген шолу, мұнай өндіретін және мұнайды өңдеу кәсіпорындары үшін химиялық реагенттер негізінде қайта кәдеге жаратудың технологиялық процессі тиімді болып табылатынын көрсетті. Бұл технология асфальтбетонды қоспаны алу үшін тиімсіз болып табылады. Өзінің жұмысында автор О.И.Ручкинова АШПШ-ін қайта кәдеге жаратуды сұйық өткізбейтін жапқыштар өндіруде қолдануды ұсынады. Асфальттыбетонды қоспаны алудың белгілі әдісі [2] 50-70⁰С температураға дейін қыздырылған минералды компонентті 135-150⁰С-ға дейін битуммен 10-20сек аралығында 1,1-1,2%-ға дейінгі ылғалдылықта құрғатып араластыру керек.

Бұл әдістің кемшілігі суға төзімділігі төмен және ісіну пайызы жоғары (олар сәйкесінше 0,9 және 0,32% құрайды).

Асфальттыбетонды қоспаны дайындау, техникалық жақын әдіс болып [3,4] табылады. Ол үшін құрамында 8-10% суы бар асфальттыбетонды қоспаны 80-95⁰С температурада қыздырып, мұнайшламдарын көпіршіту жолымен дайындайды да, оны алдын-ала 150-160⁰С температураға дейін қыздырылған минеральды компоненттермен араластырған соң, осы қоспаға 140-150⁰С-дейін қыздырылған битум қосады. Осыдан мұнайшламдарының көлемі битум массасының 18-20%-ын құрайды. Бұл әдістің кемшілігі оның күрделі болуында және битум-тауарлы өнімін қолданудың қымбат болуында. Осы жаңалықтың мақсаты асфальттыбетон қоспасын дайындау процессін жеңілдету және арзандату болып табылады

Әдебиеттер

1 Күнбазаров А.К., Таңжарықов П.А., Бурханов Б.Ж., Жұмағұлов Т.Ж. Қызылорда өңіріндегі техногенді қалдықтарды тиімді пайдалану жолдары. –Қызылорда, «Тұмар».- 2009.-280 б.

2 Ручникова О.И. и др. Утилизация асфальто-смоло-парафиновых отложений при производстве гидроизоляционного покрытия // Нефтяное хозяйство. 2003. – Вып. 3. - С. 103-105.

3 Бишимбаев В.К., Алтаев Ш.А., Тумаков В.А., Черний Г.М. О рациональном использовании битуминозных пород (киров) Западного Казахстана // Комплексное использование минерального сырья. -1984. №6. - С. 72-73.

4 Гезенцвей Л.Б. Технология производства асфальтового бетона. Изд. Министерства коммунального хозяйства. РСФСР. М.: 1955.