Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Агрегатным (составным) или Агрегатным (геологическим) .
Известняк карьер .
Базальтовый щебень или щебень с фракцией 10 мм для использования в бетоне, который в Австралии называют «голубым металлом».
Заполнитель 20 мм.
Завод по добыче гравия и песка в Меджимурском уезде , Хорватия .

Строительный заполнитель или просто заполнитель - это широкая категория крупнозернистых и среднезернистых материалов, используемых в строительстве , включая песок , гравий , щебень , шлак , переработанный бетон и геосинтетические заполнители. Агрегаты - это самые добываемые материалы в мире. Заполнители являются составной частью таких композитных материалов , как бетон и асфальтобетон.; заполнитель служит армированием для увеличения прочности композитного материала в целом. Из-за относительно высокого значения гидравлической проводимости по сравнению с большинством почв, заполнители широко используются в дренажных системах, таких как дренажные дренажи для фундаментов и французских дренажных систем , септические дренажные системы, дренажные дрены в подпорных стенках и краевые дренажи. Заполнители также используются в качестве основного материала для фундаментов, дорог и железных дорог . Другими словами, заполнители используются в качестве стабильного фундамента или дорожной / железнодорожной основы с предсказуемыми, однородными свойствами (например, для предотвращения дифференциального оседания под дорогой или зданием) или в качестве недорогого наполнителя, связывающегося с более дорогим цементом или асфальтом. формировать бетон.

Предпочтительные для дорожного строительства указаны в EN 13043 как d / D (где диапазон показывает наименьшую и наибольшую решетку с квадратными ячейками, которую могут пройти частицы). Тот же классификационный размер используется для более крупных размеров броневых камней в EN 13383, EN 12620 для заполнителя бетона, EN 13242 для слоев основания дорожного строительства и EN 13450 для железнодорожного балласта.

Американское общество по испытанию материалов публикует исчерпывающий перечень спецификаций , включая ASTM D 692 и ASTM D 1073 для различных строительных агрегатных продуктов, которые, по их индивидуальному дизайну, которые подходят для конкретных целей строительства. Эти продукты включают особые типы грубого и мелкого заполнителя, предназначенные для таких целей, как добавки к асфальту и бетонным смесям, а также для других строительных целей. Государственные транспортные департаменты дополнительно уточняют совокупные спецификации материалов, чтобы адаптировать совокупное использование к потребностям и имеющимся запасам в их конкретных местах.

Источники этих основных материалов можно разделить на три основных области: разработка месторождений минеральных заполнителей, включая песок, гравий и камень; использование отходов производства чугуна и стали; и переработка бетона, который в основном производится из минеральных заполнителей. Кроме того, есть некоторые (второстепенные) материалы, которые используются в качестве специальных легких заполнителей: глина , пемза , перлит и вермикулит .

История [ править ]

Люди использовали песок и камень для фундамента на протяжении тысячелетий. Значительное усовершенствование производства и использования заполнителя произошло во время Римской империи , которая использовала заполнитель для построения своей обширной сети дорог и акведуков. Изобретение бетона, которое было необходимо для архитектуры, использующей арки, немедленно вызвало постоянный спрос на строительные заполнители.

Витрувий пишет в De Architectura :

Экономия означает правильное управление материалами и площадкой, а также бережное отношение к стоимости и здравому смыслу при строительстве работ. Это будет наблюдаться, если, во-первых, архитектор не требует вещей, которые невозможно найти или приготовить без больших затрат. Например: не везде много карьерного песка, щебня, пихты, прозрачной пихты, мрамора ... Там, где нет карьерного песка, мы должны использовать те виды, которые выбрасываются реками или морем .. ... и другие проблемы, которые мы должны решить аналогичным образом.

Современное производство [ править ]

Появление современных методов взрывных работ позволило разработать карьеры , которые сейчас используются во всем мире, где бы ни существовали подходящие залежи коренных пород агрегированного качества. Во многих местах нет хороших месторождений известняка , гранита , мрамора или других качественных каменных пород . В этих районах добывают природный песок и гравий для использования в качестве заполнителя. Там, где нет ни камня, ни песка, ни гравия, спрос на строительные работы обычно удовлетворяется за счет отгрузки в совокупности по железной дороге, барже или грузовиком . Кроме того, потребность в заполнителях частично может быть удовлетворена за счет использования шлака и вторичного бетона.. Однако имеющиеся тоннажи и более низкое качество этих материалов не позволяют им быть жизнеспособной заменой добываемых агрегатов в больших масштабах.

В этом карьере около Сан-Франциско ежегодно добывается более 1 миллиона тонн . [1]

Большой каменный карьер и добыча песка и гравия существуют практически во всех населенных пунктах из-за высокой стоимости транспортировки по сравнению с низкой стоимостью продукта. Перевозка агрегатов на расстояние более 40 километров, как правило, неэкономично. [2] Это капиталоемкие операции с использованием большого землеройного оборудования, ленточных конвейеров и машин, специально разработанных для дробления и разделения заполнителей различных размеров с целью создания отдельных складских запасов продукции.

По данным USGS , в 2006 году производство щебня в США составило 1,72 миллиарда тонн на сумму 13,8 миллиарда долларов (по сравнению с 1,69 миллиарда тонн, оцененных в 12,1 миллиарда долларов в 2005 году), из которых известняк составил 1080 миллионов тонн стоимостью 8,19 миллиарда долларов из 1896 карьеров, гранита - 268 млн. тонн на сумму 2,59 млрд долларов из 378 карьеров, трапрок - 148 млн тонн на сумму 1,04 млрд долларов из 355 карьеров, а остальное - другие виды камня из 729 карьеров. Известняк и гранит также производятся в больших количествах как размерный камень . Подавляющее большинство щебня перевозится на тяжелых грузовиках с карьера / завода до первой точки продажи или использования. По данным USGS, 2006 г. Производство песка и гравия в США составило 1,32 млрд тонн на сумму 8,54 млрд долларов США (по сравнению с 1,27 млрд тонн стоимостью 7,46 млрд долларов США в 2005 году), из которых 264 млн тонн на сумму 1,92 млрд долларов США были использованы в качестве заполнителей бетона. Подавляющее большинство из них снова было перевезено грузовиком, а не электричкой .

В настоящее время общий совокупный спрос в США в конечном секторе рынка составляет 30–35% на нежилые здания (офисы, отели, магазины, производственные предприятия, правительственные и институциональные здания и другие), 25% на автомагистрали и 25% на жилье. . [3]

Переработанные материалы для агрегатов [ править ]

Самый большой объем вторичного материала, используемого в качестве строительного заполнителя, - это доменный и сталеплавильный шлак . Доменный шлак охлаждается воздухом (медленное охлаждение на открытом воздухе) или гранулируется (образуется путем закалки расплавленного шлака в воде с образованием стекловидных частиц размером с песок). Если гранулированный доменный шлак попадает в свободную известь во время гидратации, он приобретает сильные гидравлические цементирующие свойства и может частично заменить портландцемент в бетоне. Сталеплавильный шлак также охлаждается воздухом. В 2006 г., по данным USGSдоменный шлак с воздушным охлаждением, проданный или использованный в США, составил 7,3 миллиона тонн на сумму 49 миллионов долларов США, гранулированный доменный шлак, проданный или использованный в США, составил 4,2 миллиона тонн на сумму 318 миллионов долларов США, а сталеплавильный шлак был продан или использован в США было 8,7 миллиона тонн на сумму 40 миллионов долларов. В 2006 году доменный шлак с воздушным охлаждением был продан для использования в дорожных основаниях и покрытиях (41%), асфальтобетоне (13%), товарном бетоне (16%), а остальное - для других целей. В 2006 году гранулированный доменный шлак был продан для использования в цементных материалах (94%), а остальная часть - для других целей. Продажи сталеплавильного шлака в 2006 году предназначались для использования в дорожных основаниях и покрытиях (51%), асфальтобетоне (12%), для засыпки (18%), а остальное - для других целей.

Стеклянный заполнитель, смесь цветов, измельченных до небольшого размера, заменяет мелкий гравий или щебень во многих строительных и коммунальных проектах, что часто экономит муниципалитетам, таким как город Тамуотер, Вашингтонские общественные работы , тысячи долларов (в зависимости от размер проекта). Стеклоагрегат не острый в обращении. Во многих случаях Департамент транспорта штата имеет спецификации по использованию, размеру и процентному соотношению количества для использования. Обычно они используются в качестве подстилки труб - их устанавливают вокруг канализационных, ливневых или питьевых водопроводов для переноса веса с поверхности и защиты трубы. Другой распространенный вариант использования - в качестве заливки для выравнивания уровня бетонного пола с фундаментом. Использование стекломассы помогает замкнуть цикл переработки стекла.во многих местах, где стекло нельзя переплавить в новое стекло. [4]

Сами агрегаты могут быть переработаны как агрегаты. В отличие от отложений песка, гравия или камня, пригодных для измельчения в заполнитель, которые могут находиться где угодно и могут потребовать удаления покрывающих отложений и / или взрывных работ, «отложения» пригодного для повторного использования заполнителя, как правило, концентрируются вблизи городских районов, и производство из них не может быть увеличено или снижен для удовлетворения спроса на агрегаты. Поставка переработанного заполнителя зависит от физического разрушения конструкций и их сноса. Завод по переработке может быть стационарным или передвижным; мобильная установка меньшей мощности лучше всего подходит для переработки асфальтового заполнителя. Перерабатываемый материал обычно сильно различается по качеству и свойствам.

Многие агрегаты различных типов перерабатываются для других промышленных целей с экономическими и экологическими преимуществами для местных и близлежащих территорий. Подрядчики экономят на затратах на утилизацию, и меньшее количество заполнителя закапывается, складывается и забрасывается. В Бэй-Сити, штат Мичиган , например, существует программа переработки неиспользованных продуктов, таких как смешанный бетон, блоки, кирпич, гравий, гороховый камень и другие использованные материалы. Материал измельчается для создания основания для дорог и проезжей части, среди прочего.

По данным USGSв 2006 году было переработано 2,9 миллиона тонн портландцементного бетона (включая заполнитель) на сумму 21,9 миллиона долларов США, а 1,6 миллиона тонн асфальтобетона (включая заполнитель) на сумму 11,8 миллиона долларов США было переработано путем производства щебня. Значительно больше обоих материалов перерабатывается строительными компаниями и организациями, занимающимися сносом зданий, не включенными в исследование Геологической службы США. Что касается песка и гравия, исследование USGS за 2006 г. показало, что 4,7 миллиона тонн цементобетона стоимостью 32,0 миллиона долларов были переработаны, а 6,17 миллиона тонн асфальтобетона стоимостью 45,1 миллиона долларов были переработаны. Опять же, большая часть обоих материалов перерабатывается строительными и сносными компаниями, не включенными в это исследование USGS. Ассоциация по переработке строительных материалов сообщает, что ежегодно производится 325 миллионов тонн восстанавливаемых строительных материалов и материалов для сноса.

Многие геосинтетические заполнители также производятся из переработанных материалов. Перерабатываемые пластмассы, основанные на полимерах, могут быть повторно использованы в производстве этих заполнителей нового поколения. Например, EZflow компании Ring Industrial Group [5]производственные линии производятся из кусков геосинтетических заполнителей, которые более чем на 99,9% состоят из переработанного полистирола. Этот полистирол, который в противном случае предназначался бы для захоронения, вместо этого собирается, плавится, смешивается, изменяется и расширяется для создания заполнителей с низкой плотностью, которые сохраняют высокие прочностные свойства при сжимающих нагрузках. Такие геосинтетические заполнители заменяют обычный гравий, одновременно увеличивая пористость, увеличивая гидравлическую проводимость и устраняя мелкие частицы пыли, присущие гравийным заполнителям, которые в противном случае служат для засорения и нарушения работы многих дренажных систем.

Производство переработанного заполнителя в Великобритании [ править ]

Переработанный заполнитель в Великобритании определяется как заполнитель, полученный в результате обработки неорганического материала, ранее использовавшегося в строительстве . Чтобы гарантировать инертность заполнителя , он изготовлен из материала, прошедшего испытания и охарактеризованного в соответствии с Европейскими правилами обращения с отходами . [6]

По данным ассоциации Quarry Products Association, в 2008 году в Великобритании было произведено 210 миллионов тонн заполнителя, из которых 67 миллионов тонн были переработаны. [7] Программа действий по отходам и ресурсам [8] разработала Протокол качества для регулируемого производства переработанных заполнителей. [9] Переработанный заполнитель поставляется с документацией, в которой указано, что он был произведен с использованием системы гарантированного качества для производственного процесса, чтобы гарантировать, что заполнитель соответствует соответствующим европейским стандартам. [10]

См. Также [ править ]

  • Агрегат (составной) , Агрегатная база
  • Агрегатная промышленность США
  • Щелочно-агрегатная реакция
  • Щелочно-кремнеземная реакция
  • Конкретный
  • Разрушенный камень
  • Dimension Stone - переработка и повторное использование камня
  • Гравий
  • Межфазная переходная зона (ITZ)
  • Мрамор
  • Пуццолановая реакция
  • Щебень
  • Насыщенная-сухая поверхность


Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ↑ Робинсон, Роберта (июнь 2001 г.). "Кто заботится о каменоломне Сан-Рафаэль?" (PDF) . Большое гражданское жюри округа Марин. Архивировано (PDF) из оригинала 20 января 2017 года . Проверено 3 января 2008 .
  2. ^ Мост, Tyee (13 сентября 2017). "Песок? Мой!" . Журнал Hakai . Архивировано 23 сентября 2017 года . Проверено 22 сентября 2017 года .
  3. ^ Нельсон, Т.И.; В.П. Болен (июнь 2008 г.). «Строительные агрегаты». Горное дело . 60 : 25–26.
  4. ^ «Бетон с отработанным стеклом в качестве заполнителя» (PDF) . ASCE. Архивировано (PDF) из оригинала 30 марта 2012 года . Проверено 20 сентября 2011 .
  5. ^ "EZflow от Infiltrator Systems" . Ezflowlp.com. Архивировано 6 марта 2009 года . Проверено 8 июня 2009 .
  6. ^ http://www.grdp.org/static/documents/EWC_31-03-09_CH.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ «MPA - Ассоциация минеральных продуктов - Продукты» . qpa.org. Архивировано 05 мая 2009 года . Проверено 8 июня 2009 .
  8. ^ "Программа действий по отходам и ресурсам строительного сектора" . СВОРАЧИВАТЬ. Архивировано 17 апреля 2009 года . Проверено 8 июня 2009 .
  9. ^ «Протокол качества для агрегатов» . Aggregain.org.uk. Архивировано из оригинала на 2009-04-17 . Проверено 8 июня 2009 .
  10. ^ «Европейские стандарты» . Aggregain.org.uk. 2004-06-01. Архивировано из оригинала на 2009-01-06 . Проверено 8 июня 2009 .

Источники [ править ]

  • UEPG - Европейская ассоциация агрегаторов
  • Samscreen International
  • Национальная ассоциация камня, песка и гравия
  • Университет карьеров и карьеров /
  • "Rock to Road" (отраслевое издание - Канада)
  • Американское общество тестирования материалов
  • Gravel Watch Ontario
  • Орегонская ассоциация производителей бетона и заполнителя
  • Портлендская цементная ассоциация
  • Pavement Interactive статья о агрегатах
  • Ежегодник USGS Minerals 2006: Камень, дробленый
  • Ежегодник USGS Minerals 2005: Камень, дробленый
  • Ежегодник USGS Minerals за 2006 год: Строительный песок и гравий
  • Ежегодник USGS Minerals 2005: Строительный песок и гравий
  • Construction Aggregate, июнь 2007 г. Mining Engineering (частное членство)
  • Ежегодник полезных ископаемых USGS 2006: Iron & Steel Slag
  • Агрегаты из природных и переработанных источников - экономические оценки
  • Ассоциация по переработке строительных материалов
  • MN DNR Программа совокупного картирования ресурсов - Отдел земель и полезных ископаемых
  • Разработка карьеров с глубокой переработкой
  • Объем переработки и показатели производства первичных агрегатов
  • Ассоциация песка и гравия Альберты (Канада)