Quali materie prime naturali vengono utilizzate dall'industria dei materiali da costruzione. La composizione dell'industria dei materiali da costruzione, il suo posto nel complesso edilizio e nell'economia nazionale. Rocce allitiche: bauxite e laterite

Ministero della Scienza e dell'Istruzione dell'Ucraina

Università nazionale di costruzione e architettura di Kiev

Dipartimento di Scienza dei Materiali da Costruzione

Abstract sul tema: “L’uso di prodotti secondari nella fabbricazione di materiali da costruzione”

PIANO:

1. Il problema dei rifiuti industriali e le principali indicazioni per risolverlo

c) Materiali lapidei fusi e artificiali a base di scoriee arrabbiato

c) Materiali provenienti da rifiuti chimici forestali e dalla lavorazione del legno

4. Riferimenti

1. Il problema dei rifiuti industriali e le principali indicazioni per risolverlo.

a) Sviluppo industriale e accumulo di rifiuti

Una caratteristica del processo scientifico e tecnico è l'aumento del volume della produzione sociale. Il rapido sviluppo delle forze produttive provoca il rapido coinvolgimento di sempre più risorse naturali nella circolazione economica. Il grado del loro utilizzo razionale resta tuttavia, in generale, molto basso. Ogni anno l'umanità utilizza circa 10 miliardi di tonnellate di minerali e quasi la stessa quantità di materie prime organiche. Lo sviluppo della maggior parte dei minerali più importanti del mondo procede più velocemente di quanto aumentino le loro riserve accertate. Circa il 70% dei costi industriali proviene da materie prime, forniture, combustibili ed energia. Allo stesso tempo, il 10...99% delle materie prime si trasforma in rifiuti, scaricati nell'atmosfera e nei corpi idrici, inquinando la terra. Nell’industria del carbone, ad esempio, ogni anno vengono generati circa 1,3 miliardi di tonnellate di detriti e rocce minerarie e circa 80 milioni di tonnellate di rifiuti della lavorazione del carbone. La produzione annua di scorie metallurgiche ferrose è di circa 80 milioni di tonnellate, di non ferrosi 2,5, di ceneri e scorie di centrali termoelettriche è di 60...70 milioni di tonnellate, i rifiuti di legno sono di circa 40 milioni di m³.

I rifiuti industriali influenzano attivamente i fattori ambientali, ad es. hanno un impatto significativo sugli organismi viventi. Innanzitutto ciò riguarda la composizione dell'aria atmosferica. I rifiuti gassosi e solidi entrano nell'atmosfera a seguito della combustione del carburante e di vari processi tecnologici. I rifiuti industriali influenzano attivamente non solo l'atmosfera, ma anche l'idrosfera, ad es. ambiente acquatico. Sotto l'influenza dei rifiuti industriali concentrati in discariche, discariche di scorie, discariche di sterili, ecc., il deflusso superficiale nell'area in cui si trovano le imprese industriali è inquinato. Lo scarico di rifiuti industriali alla fine porta all'inquinamento delle acque dell'Oceano Mondiale, che porta ad una forte diminuzione della sua produttività biologica e influisce negativamente sul clima del pianeta. La generazione di rifiuti derivante dalle attività delle imprese industriali influisce negativamente sulla qualità del suolo. Nel suolo si accumulano quantità eccessive di composti che hanno un effetto dannoso sugli organismi viventi, comprese le sostanze cancerogene. Nel suolo contaminato “malato” si verificano processi di degrado e l'attività vitale degli organismi del suolo viene interrotta.

Una soluzione razionale al problema dei rifiuti industriali dipende da una serie di fattori: la composizione materiale dei rifiuti, il loro stato aggregato, la quantità, le caratteristiche tecnologiche, ecc. La soluzione più efficace al problema dei rifiuti industriali è l’introduzione di una tecnologia senza rifiuti. La creazione di una produzione senza rifiuti viene effettuata attraverso un cambiamento fondamentale nei processi tecnologici, lo sviluppo di sistemi a ciclo chiuso che garantiscono l’uso ripetuto delle materie prime. Con l’utilizzo integrato delle materie prime, i rifiuti industriali di alcuni settori diventano la materia prima di partenza di altri. L'importanza dell'uso integrato delle materie prime può essere vista sotto diversi aspetti. In primo luogo, lo smaltimento dei rifiuti consente di risolvere i problemi di protezione ambientale, liberare terreni preziosi occupati da discariche e impianti di stoccaggio dei fanghi ed eliminare le emissioni nocive nell'ambiente. In secondo luogo, i rifiuti coprono in gran parte il fabbisogno di materie prime di numerose industrie di trasformazione. In terzo luogo, con l’uso integrato delle materie prime, i costi di capitale specifici per unità di produzione vengono ridotti e il loro periodo di ammortamento è ridotto.

Tra le industrie che consumano rifiuti industriali, la più capiente è quella dei materiali da costruzione. È stato accertato che l'utilizzo dei rifiuti industriali può coprire fino al 40% del fabbisogno edilizio di materie prime. L'utilizzo dei rifiuti industriali consente di ridurre i costi di produzione dei materiali da costruzione del 10...30% rispetto alla loro produzione da materie prime naturali, il risparmio sugli investimenti di capitale raggiunge il 35...50%.

b) Classificazione dei rifiuti industriali

Ad oggi non esiste una classificazione esaustiva dei rifiuti industriali. Ciò è dovuto all'estrema diversità della loro composizione chimica, proprietà, caratteristiche tecnologiche e condizioni di formazione.

Tutti i rifiuti industriali possono essere suddivisi in due grandi gruppi: minerali (inorganici) e organici. I rifiuti minerali sono della massima importanza per la produzione di materiali da costruzione. Rappresentano la quota predominante di tutti i rifiuti prodotti dalle industrie minerarie e di trasformazione. Questi rifiuti sono stati studiati in misura maggiore rispetto a quelli organici.

Bazhenov P.I. si propone di classificare i rifiuti industriali al momento della loro separazione dal processo tecnologico principale in tre classi: A; B; IN.

I prodotti di classe A (residui di cava e residui dopo l'arricchimento di minerali) hanno la composizione e le proprietà chimiche e mineralogiche delle rocce corrispondenti. L'ambito della loro applicazione è determinato dal loro stato di aggregazione, dalla composizione frazionaria e chimica e dalle proprietà fisiche e meccaniche.

I prodotti di classe B sono sostanze artificiali. Sono ottenuti come sottoprodotti di processi fisici e chimici che avvengono a temperature normali o, più spesso, elevate. La gamma di possibili usi per questi rifiuti industriali è più ampia rispetto a quella dei prodotti di classe A.

I prodotti di classe B si formano a seguito di processi fisici e chimici che si verificano nelle discariche. Tali processi possono essere la combustione spontanea, la decomposizione delle scorie e la formazione di polvere. Rappresentanti tipici di questa classe di rifiuti sono le rocce bruciate.

2. Esperienza nell'utilizzo dei rifiuti della metallurgia, dell'industria dei combustibili e dell'energia

a) Materiali cementanti a base di scorie e ceneri

La maggior parte dei rifiuti derivanti dalla produzione di metalli e dalla combustione di combustibili solidi si forma sotto forma di scorie e ceneri. Oltre alle scorie e alle ceneri, durante la produzione dei metalli vengono generate grandi quantità di rifiuti sotto forma di sospensioni acquose di particelle disperse - fanghi.

Materie prime minerali preziose e molto comuni per la produzione di materiali da costruzione sono le rocce bruciate e gli scarti della lavorazione del carbone, nonché le rocce ricoperte e gli scarti della lavorazione dei minerali.

La produzione di materiali leganti è uno dei settori di applicazione più efficaci delle scorie. I leganti di scoria possono essere suddivisi nei seguenti gruppi principali: scorie di cemento Portland, scorie solfatiche, scorie di calce, leganti scorie-alcaline.

Le scorie e le ceneri possono essere considerate materie prime in gran parte preparate. Nella loro composizione, l'ossido di calcio (CaO) è legato in vari composti chimici, anche sotto forma di silicato bicalcico, uno dei minerali del clinker di cemento. Un elevato livello di preparazione della miscela di materie prime quando si utilizzano scorie e ceneri garantisce una maggiore produttività del forno e un risparmio di carburante. La sostituzione dell'argilla con le scorie d'altoforno consente di ridurre del 20% il contenuto della componente calcarea, di ridurre del 10...15% il consumo specifico di materie prime e combustibile durante la produzione di clinker secco e di aumentare anche la produttività dei forni 15%.

Utilizzando scorie a basso contenuto di ferro - altoforno e ferrocromo - e creando condizioni di fusione riducenti, i cementi bianchi vengono prodotti nei forni elettrici. A partire dalle scorie ferrocrome, ossidando il cromo metallico nella massa fusa, si possono ottenere clinker, che possono essere utilizzati per produrre cementi dal colore uniforme e durevole.

Cementi a scorie solfatiche – Si tratta di leganti idraulici ottenuti mediante macinazione fine congiunta di scoria d'altoforno granulata e un agente indurente solfato - gesso o anidride con una piccola aggiunta di un attivatore alcalino: calce, cemento Portland o dolomite bruciata. Il più utilizzato del gruppo delle scorie solfato è il cemento delle scorie di gesso, contenente il 75...85% di scorie, il 10...15% di gesso diidrato o anidride, fino al 2% di ossido di calcio o il 5% di clinker di cemento Portland. L'elevata attivazione è assicurata dall'utilizzo di anidrite, calcinata ad una temperatura di circa 700º C, e scorie basiche ad alto contenuto di allumina. L'attività del cemento a scorie solfatiche dipende in modo significativo dalla finezza della macinazione. Mediante macinazione ad umido si ottiene un'elevata superficie specifica (4000...5000 cm²/g) del legante. Con una finezza di macinazione sufficientemente elevata in una composizione razionale, la resistenza del cemento a scorie solfate non è inferiore alla resistenza del cemento Portland. Come altri leganti di scorie, il cemento di scorie solfate ha un basso calore di idratazione - fino a 7 giorni, il che rende possibile utilizzarlo nella costruzione di massicce strutture idrauliche. Ciò è facilitato anche dalla sua elevata resistenza alle acque dolci e solfate. La resistenza chimica del cemento alle scorie solfatiche è superiore a quella del cemento alle scorie Portland, il che rende il suo utilizzo particolarmente appropriato in varie condizioni aggressive.

Cementi a base di scorie di calce e ceneri di calce – Sono leganti idraulici ottenuti dalla macinazione congiunta di scorie granulari d'altoforno o ceneri volanti di centrali termoelettriche e calce. Sono utilizzati per la preparazione di malte di qualità non superiore a M 200. Per regolare il tempo di presa e migliorare altre proprietà di questi leganti, durante la loro fabbricazione viene aggiunto fino al 5% di pietra di gesso. Il contenuto di calce è del 10%...30%.

I cementi a base di scorie di calce e di cenere hanno una resistenza inferiore ai cementi a scorie di solfato. I loro marchi sono: 50, 100, 150 e 200. L'inizio della presa dovrebbe avvenire non prima di 25 minuti e la fine dovrebbe avvenire entro e non oltre 24 ore dall'inizio della miscelazione. Quando la temperatura diminuisce, soprattutto dopo i 10º C, l'aumento della resistenza rallenta bruscamente e, al contrario, un aumento della temperatura con sufficiente umidità ambientale favorisce un indurimento intensivo. L'indurimento all'aria è possibile solo dopo un indurimento sufficientemente lungo (15...30 giorni) in condizioni umide. Questi cementi sono caratterizzati da bassa resistenza al gelo, elevata resistenza alle acque aggressive e bassa esotermia.

Leganti scorie-alcali sono costituiti da scorie granulari finemente macinate (superficie specifica ≥ 3000 cm²/g) e da una componente alcalina - composti di metalli alcalini sodio o potassio.

Per ottenere legante scoria-alcalino sono accettabili scorie granulari con composizioni mineralogiche diverse. La condizione decisiva per la loro attività è il contenuto di una fase vetrosa capace di interagire con gli alcali.

Le proprietà del legante scoria-alcalino dipendono dal tipo, dalla composizione mineralogica delle scorie, dalla finezza della sua macinazione, dal tipo e dalla concentrazione della sua soluzione del componente alcalino. Con una superficie specifica delle scorie di 3000...3500 cm²/g, la quantità di acqua per formare un impasto di densità normale è pari al 20...30% della massa del legante. La forza del legante scoria-alcalino durante il test di campioni di impasto di densità normale è di 30...150 MPa. Sono caratterizzati da un intenso aumento di resistenza sia durante il primo mese che durante i successivi periodi di indurimento. Quindi, se la forza del cemento Portland dopo 3 mesi. l'indurimento in condizioni ottimali supera il marchio di circa 1,2 volte, quindi il legante scorie-alcalino di 1,5 volte. Durante il trattamento termico e umido il processo di indurimento viene accelerato anche più intensamente rispetto all'indurimento del cemento Portland. Nelle normali condizioni di vaporizzazione adottate nella tecnologia del calcestruzzo prefabbricato, per 28 giorni. Si ottiene il 90...120% della forza del marchio.

I componenti alcalini che compongono il legante agiscono come additivo antigelo, quindi i leganti scorie-alcaline si induriscono piuttosto intensamente a temperature inferiori allo zero.

b) Riempitivi da rifiuti di ceneri di scorie

Le scorie e gli scarti di cenere rappresentano una ricca base di materia prima per la produzione di aggregati di calcestruzzo sia pesanti che leggeri porosi. I principali tipi di aggregati a base di scorie metallurgiche sono le scorie di pietrisco e le scorie di pomice.

Gli aggregati porosi sono costituiti da scorie e ceneri di combustibile, tra cui agloporite, ghiaia di cenere e argilla espansa con sol di allumina.

Tipi efficaci di aggregati di calcestruzzo pesante, che non sono inferiori nelle proprietà fisiche e meccaniche al prodotto della frantumazione di materiali lapidei naturali densi, includono la pietra frantumata di scorie colate. Nella produzione di questo materiale, le scorie liquide a fuoco colato dalle siviere vengono versate in strati di 200...500 mm di spessore su speciali piattaforme di colata o in fosse tarpezoidali. Se mantenuto all'aria aperta per 2...3 ore, la temperatura del fuso nello strato scende fino a 800° C e la scoria cristallizza. Viene poi raffreddato con acqua, il che porta allo sviluppo di numerose fessurazioni nello strato di scorie. Le masse di scorie nei siti di fonderia o nelle trincee vengono estratte dagli escavatori e poi frantumate.

La pietra frantumata di scorie colate è caratterizzata da elevata resistenza al gelo e al calore, nonché resistenza all'abrasione. Il suo costo è 3...4 volte inferiore rispetto al pietrisco di pietra naturale.

Pomice di scorie (rallenta)– uno dei tipi più efficaci di aggregati porosi artificiali. Si ottiene dalle scorie porose fuse a seguito del loro rapido raffreddamento con acqua, aria o vapore, nonché dell'esposizione ad agenti minerali che formano gas. Tra i metodi tecnologici per la produzione della pomice di scorie, i più comunemente utilizzati sono i metodi pool, jet e idroscreen.

Le scorie e le ceneri di combustibile sono le migliori materie prime per la produzione di aggregati porosi artificiali - agloporite. Ciò è dovuto, in primo luogo, alla capacità delle ceneri e delle scorie, nonché delle rocce argillose e di altri materiali alluminosilicati, di sinterizzare sulle griglie delle macchine di sinterizzazione e, in secondo luogo, al contenuto di combustibile residuo in esse contenuto, sufficiente per la sinterizzazione processi. Utilizzando la tecnologia convenzionale, l'agloporite si ottiene sotto forma di sabbia frantumata. Dalle ceneri delle centrali termoelettriche è possibile ottenere ghiaia di agloporite, avere elevati indicatori tecnici ed economici.

La caratteristica principale della tecnologia della ghiaia agloporitica è che, a seguito dell'agglomerazione delle materie prime, non si forma una torta sinterizzata, ma granuli bruciati. L'essenza della tecnologia per la produzione della ghiaia di agloporite è quella di ottenere granuli di cenere grezza con una granulometria di 10...20 mm, disponendoli sulle griglie di una macchina di sinterizzazione a nastro in uno strato di 200...300 mm di spessore e trattamento termico.

La produzione di agloprite rispetto alla produzione convenzionale di agloporite è caratterizzata da una riduzione del 20...30% del consumo di combustibile di processo, una minore rarefazione dell'aria nelle camere a vuoto e un aumento della produttività specifica di 1,5...3 volte. La ghiaia di agloporite ha un guscio superficiale denso e quindi, con una massa volumetrica quasi uguale alla pietrisco, differisce da essa per maggiore resistenza e minore assorbimento d'acqua. Si stima che la sostituzione di 1 milione di m³ di pietrisco naturale importato con ghiaia Agdoport proveniente dalle ceneri delle centrali termoelettriche, solo riducendo i costi di trasporto durante il trasporto su una distanza di 500...1.000 km, fa risparmiare 2 milioni di rubli. L'utilizzo di agloporite a base di ceneri e scorie di centrali termoelettriche consente di ottenere calcestruzzi leggeri di qualità 50...4000 con peso apparente da 900 a 1800 kg/m³ con un consumo di cemento da 200 a 400 kg/m³.

Ghiaia di cenere si ottiene granulando una miscela preparata di ceneri e scorie o ceneri volanti provenienti da centrali termoelettriche, seguita da sinterizzazione e rigonfiamento in un forno rotante ad una temperatura di 1150...1250 ° C. Calcestruzzo leggero con approssimativamente le stesse caratteristiche dell'aggloporite la ghiaia si ottiene utilizzando ghiaia di cenere. Nella produzione di ghiaia di cenere sono efficaci solo le ceneri in espansione provenienti da centrali termoelettriche con un contenuto di residui di combustibile non superiore al 10%.

Argilla espansa – prodotto del rigonfiamento e sinterizzazione in forno rotante di granuli formati da una miscela di argille e ceneri e scorie di scarto provenienti da centrali termoelettriche. Le ceneri possono costituire dal 30 all'80% della massa totale delle materie prime. L'introduzione di un componente argilloso migliora le proprietà modellanti della carica e favorisce la combustione dei residui di carbone nelle ceneri, il che rende possibile l'utilizzo di ceneri con un alto contenuto di combustibile incombusto.

La massa volumetrica dell'argilla espansa allumina-sol è 400...6000 kg/m³ e la resistenza alla compressione in un cilindro di acciaio è 3,4...5 MPa. I principali vantaggi della produzione di argilla espansa con cenere di allumina rispetto all'agloporite e alla ghiaia di cenere sono la possibilità di utilizzare le ceneri delle centrali termoelettriche provenienti da discariche allo stato umido senza l'uso di unità di essiccazione e macinazione e un metodo più semplice di formazione dei granuli.

c) Materiali lapidei fusi e artificiali a base di scorie e ceneri

Le principali aree di lavorazione delle scorie metallurgiche e combustibili, nonché delle ceneri, insieme alla produzione di leganti, riempitivi e calcestruzzo a base di essi, comprendono la produzione di lana di scorie, materiali fusi e pietre di scorie, ceramica di cenere e mattoni in arenaria calcarea.

Lana di scorie- un tipo di lana minerale che occupa un posto di primo piano tra i materiali per l'isolamento termico, sia in termini di volume di produzione che in termini di proprietà costruttive e tecniche. Le scorie d'altoforno hanno trovato il maggiore utilizzo nella produzione di lana minerale. L'utilizzo delle scorie al posto delle materie prime naturali consente di risparmiare fino a 150 UAH. per 1 tonnellata Per produrre lana minerale, vengono utilizzati anche altoforno, cubilotto, scorie a focolare aperto e scorie metallurgiche non ferrose.

Il rapporto richiesto tra ossidi acidi e basici nella carica è assicurato dall'uso di scorie acide. Inoltre, le scorie acide sono più resistenti alla decomposizione, il che è inaccettabile nella lana minerale. Un aumento del contenuto di silice espande l'intervallo di temperatura della viscosità, vale a dire differenza di temperatura entro la quale è possibile la formazione delle fibre. Il modulo di acidità delle scorie viene regolato introducendo nella miscela additivi acidi o basici.

Dalla fusione delle scorie metallurgiche e combustibili vengono fusi diversi prodotti: pietre per pavimentazioni stradali e pavimenti di edifici industriali, tubazioni, cordoli, piastrelle anticorrosione, tubi. La produzione della fusione delle scorie è iniziata contemporaneamente all'introduzione del processo dell'altoforno nella metallurgia. I prodotti fusi da scorie fuse sono economicamente più vantaggiosi rispetto alla fusione in pietra, avvicinandosi ad essa in termini di proprietà meccaniche. La massa volumetrica dei prodotti di scoria densa di colata raggiunge i 3000 kg/m³, la resistenza alla compressione è di 500 MPa.

Cristalli di scorie– un tipo di materiali vetro-cristallini ottenuti per cristallizzazione direzionale di vetri. A differenza di altre vetroceramiche, le materie prime per esse sono le scorie della metallurgia ferrosa e non ferrosa, nonché le ceneri di combustione del carbone. La ceramica di scoria fu sviluppata per la prima volta nell'URSS. Sono ampiamente utilizzati nella costruzione come materiali strutturali e di finitura ad alta resistenza. La produzione di scorie di vetro consiste nella fusione di scorie di vetro, nella formazione di prodotti da esse e nella loro successiva cristallizzazione. L'addebito per la produzione del vetro è costituito da scorie, sabbia, additivi contenenti alcali e altri. L'uso più efficiente delle scorie metallurgiche liquide infuocate, che consente di risparmiare fino al 30...40% di tutto il calore speso per la cottura.

Le ceramiche di scorie sono sempre più utilizzate nelle costruzioni. Le lastre scoria in lamiera vengono utilizzate per rivestire plinti e facciate di edifici, per rifinire muri e tramezzi interni e per realizzare recinzioni di balconi e tetti. Il legno di scorie è un materiale efficace per gradini, davanzali e altri elementi strutturali degli edifici. L'elevata resistenza all'usura e la resistenza chimica consentono di utilizzare con successo la ceramica delle scorie per proteggere le strutture e le attrezzature degli edifici nell'industria chimica, mineraria e di altro tipo.

I rifiuti di ceneri e scorie provenienti da centrali termoelettriche possono fungere da additivi contenenti combustibile in esaurimento nella produzione di prodotti ceramici a base di rocce argillose, nonché la principale materia prima per la produzione di ceramica di cenere. Le ceneri e le scorie di combustibile sono ampiamente utilizzate come additivi nella produzione di prodotti ceramici per pareti. Per la produzione di mattoni pieni e forati e pietre ceramiche, si consiglia principalmente di utilizzare ceneri a basso punto di fusione con un punto di rammollimento fino a 1200 ° C. Come rifiuti vengono utilizzate ceneri e scorie contenenti fino al 10% di combustibile e 10 % o più vengono utilizzati come additivi contenenti carburante. In quest'ultimo caso è possibile ridurre o eliminare significativamente l'immissione di combustibile di processo nella carica.

Sono stati sviluppati numerosi metodi tecnologici per la produzione di ceramiche di cenere, dove le ceneri e le scorie provenienti dalle centrali termoelettriche non sono più un materiale aggiuntivo, ma il principale componente della materia prima. Pertanto, con le apparecchiature convenzionali nelle fabbriche di mattoni, i mattoni di cenere possono essere realizzati da una massa comprendente cenere, scorie e vetro liquido sodico in una quantità del 3% in volume. Quest'ultimo agisce come un plastificante, garantendo la produzione di prodotti con un'umidità minima, eliminando la necessità di asciugare la materia prima.

La ceramica di cenere viene prodotta sotto forma di prodotti pressati da una massa contenente il 60...80% di ceneri volanti, il 10...20% di argilla e altri additivi. I prodotti vengono avviati all'essiccazione e alla cottura. La ceramica di frassino può servire non solo come materiale per pareti con resistenza stabile ed elevata resistenza al gelo. È caratterizzato da un'elevata resistenza agli acidi e una bassa abrasione, che consente di produrre lastre per pavimentazioni e strade e prodotti con elevata durabilità.

Nella produzione della pietra arenaria calcarea, la cenere delle centrali termoelettriche viene utilizzata come componente del legante o del riempitivo. Nel primo caso il consumo raggiunge i 500 kg, nel secondo 1,5...3,5 tonnellate per mille pezzi. mattoni Con l'introduzione delle ceneri di carbone, il consumo di calce si riduce del 10...50%, mentre le ceneri di scisto con un contenuto di CaO+MgO fino al 40...50% possono sostituire completamente la calce nella massa di silicato. La cenere nel legante calce-cenere non è solo un additivo siliceo attivo, ma contribuisce anche alla plastificazione della miscela e aumenta la resistenza della materia prima di 1,3...1,5 volte, il che è particolarmente importante per garantire il normale funzionamento degli impianti automatici impilatori.

d) Ceneri e scorie nelle costruzioni stradali e nei materiali isolanti

Un consumatore su larga scala di ceneri e scorie di combustibile è la costruzione di strade, dove vengono utilizzate miscele di ceneri e ceneri e scorie per la costruzione degli strati sottostanti e inferiori delle fondazioni, sostituzione parziale dei leganti durante la stabilizzazione dei terreni con cemento e calce, come polvere minerale in conglomerati bituminosi e malte, come additivi nel calcestruzzo cementizio stradale.

Le ceneri ottenute dalla combustione di carbone e scisti bituminosi vengono utilizzate come riempitivi per mastici per coperture e impermeabilizzazione. Le miscele di ceneri e scorie vengono utilizzate nella costruzione di strade non rinforzate o rinforzate. Le miscele di ceneri e scorie non rinforzate vengono utilizzate principalmente come materiale per la costruzione degli strati sottostanti e inferiori delle fondazioni di strade di importanza regionale e locale. Con un contenuto non superiore al 16% di ceneri polverizzate, vengono utilizzati per migliorare i rivestimenti dei terreni sottoposti a trattamento superficiale con emulsione di bitume o catrame. Gli strati strutturali delle strade possono essere costituiti da miscele di ceneri e scorie con un contenuto di ceneri non superiore al 25...30%. Nei basamenti in pietrisco frantumato è consigliabile utilizzare come additivo compattante una miscela di ceneri e scorie con un contenuto di ceneri polverizzate fino al 50%.Il contenuto di carbone incombusto negli scarti di combustibile delle centrali termoelettriche utilizzate per la costruzione di strade non deve essere superare il 10%.

Proprio come i materiali lapidei naturali di resistenza relativamente elevata, le ceneri e le scorie delle centrali termoelettriche vengono utilizzate per la produzione di miscele bitume-minerali utilizzate per creare strati strutturali di strade delle categorie 3-5. La pietrisco nera è ottenuta da scorie di combustibile trattate con bitume o catrame (fino al 2% in peso). Miscelando ceneri riscaldate a 170...200°C con una soluzione di bitume allo 0,3...2% in olio verde, si ottiene una polvere idrofoba con massa volumetrica di 450...6000 kg/m³. La polvere idrofobica può svolgere contemporaneamente le funzioni di un materiale idro e termoisolante. Molto diffuso è l'uso delle ceneri come riempitivo nei mastici.

e) Materiali a base di fanghi metallurgici

I fanghi di nefelina, bauxite, solfato, bianchi e multicalcici sono di importanza industriale per la produzione di materiali da costruzione. Il volume dei soli fanghi di nefelina, idonei all'uso, supera ogni anno i 7 milioni di tonnellate.

L'applicazione principale dei fanghi di scarto dell'industria metallurgica è la produzione di leganti privi di clinker e materiali a base di essi, la produzione di cemento Portland e cementi misti. I fanghi di nefelina (belite), ottenuti estraendo l'allumina dalle rocce di nefelina, sono particolarmente utilizzati nell'industria.

Sotto la guida di P.I. Bazhenov ha sviluppato una tecnologia per la produzione di cemento nefelinico e materiali basati su di esso. Il cemento alla nefelina è un prodotto di co-macinazione o miscelazione accurata di fanghi di nefelina prefrantumati (80...85%), calce o altri attivanti, come cemento Portland (15...20%) e gesso (4.. 0,7%). L'inizio della presa del cemento alla nefelina dovrebbe avvenire non prima di 45 minuti, la fine - non oltre dopo 6 ore. dopo la sua reclusione, i suoi voti sono 100, 150, 200 e 250.

Il cemento nefelinico è efficace per malte da muratura e da intonaco, nonché per calcestruzzo normale e soprattutto autoclavato. In termini di plasticità e tempo di presa, le soluzioni a base di cemento nefelinico sono vicine alle soluzioni di calce-gesso. Nel calcestruzzo a indurimento normale il cemento nefelinico fornisce le qualità 100...200, nel calcestruzzo autoclavato le qualità 300...500 con un consumo di 250...300 kg/m³. Le peculiarità del calcestruzzo a base di cemento nefelinico sono la bassa esometria, di cui è importante tenere conto quando si costruiscono massicce strutture idrauliche, l'elevata adesione alle armature in acciaio dopo il trattamento in autoclave e una maggiore durabilità nelle acque mineralizzate.

Vicino nella composizione al cemento nefelinico ci sono leganti a base di bauxite, solfato e altri fanghi metallurgici. Se una parte significativa di questi minerali è idratata, affinché si manifestino le proprietà astringenti dei fanghi, è necessario essiccarli nell'intervallo 300...700° C. Per attivare questi leganti è consigliabile introdurre additivi di calce e gesso.

I leganti per liquami appartengono alla categoria dei materiali locali. È più razionale utilizzarli per la produzione di prodotti per l'indurimento in autoclave. Tuttavia, possono e saranno utilizzati nelle malte, nei lavori di finitura e nella produzione di materiali con riempitivi organici, come il cartone di fibra. La composizione chimica di numerosi fanghi metallurgici consente loro di essere utilizzati come principale componente della materia prima del clinker di cemento Portland, nonché come additivo attivo nella produzione di cemento Portland e cementi misti.

f) Utilizzo di rocce bruciate, scarti della preparazione del carbone, estrazione e arricchimento di minerali

La maggior parte delle rocce bruciate sono il prodotto della combustione delle rocce di scarto che accompagnano i depositi di carbone. Le varietà di rocce bruciate sono gliezh - gilin e rocce di sabbia argillosa, bruciate nelle viscere della terra durante gli incendi sotterranei nei giacimenti di carbone e rocce di miniera bruciate.

Le possibilità di utilizzo delle rocce bruciate e degli scarti della lavorazione del carbone nella produzione di materiali da costruzione sono molto diverse. Le rocce bruciate, come altri materiali argillosi calcinati, sono attive in relazione alla calce e vengono utilizzate come additivi idraulici nei leganti di tipo calce-pozzolanica, cemento Portland, cemento Portland pozzolanico e materiali autoclavi.L'elevata attività di adsorbimento e l'adesione ai leganti organici ne consentono l'uso in composizioni di asfalto e polimeri. Naturalmente le rocce bruciate nelle viscere della terra o nei cumuli di rifiuti delle miniere di carbone - fanghi, siltiti e arenarie - sono di natura ceramica e possono essere utilizzate nella produzione di calcestruzzo resistente al calore e aggregati porosi. Alcune rocce bruciate sono materiali leggeri non metallici, il che porta al loro utilizzo come riempitivi per malte e calcestruzzi leggeri.

Gli scarti della preparazione del carbone sono un tipo prezioso di materia prima mineralogica, utilizzata principalmente nella produzione di materiali per pareti ceramiche e aggregati porosi. La composizione chimica dei rifiuti di arricchimento del carbone è vicina alle tradizionali materie prime argillose. Il ruolo di un'impurità dannosa in essi è lo zolfo contenuto nei composti solfati e solforati. Il loro potere calorifico varia ampiamente: da 3360 a 12600 kJ/kg e oltre.

Nella produzione di prodotti ceramici per pareti, gli scarti dell'arricchimento del carbone vengono utilizzati come additivo per combustibili magri o bruciabili. Prima di essere introdotti nella carica ceramica, gli scarti in grumi vengono frantumati. Per i fanghi con granulometria inferiore a 1 mm non è necessaria la prefrantumazione. Il fango viene pre-essiccato ad un contenuto di umidità del 5...6%. L'aggiunta di scarti nella produzione di mattoni con il metodo della plastica dovrebbe essere del 10...30%. L'introduzione della quantità ottimale di additivo contenente carburante come risultato di una cottura più uniforme migliora significativamente le caratteristiche di resistenza dei prodotti (fino al 30...40%), fa risparmiare carburante (fino al 30%), elimina la necessità di introdurre carbone nella carica e aumenta la produttività dei forni.

È possibile utilizzare fanghi di arricchimento del carbone con un potere calorifico relativamente elevato (18900...21000 kJ/kg) come combustibile di processo. Non richiede un'ulteriore frantumazione, è ben distribuito su tutta la carica quando viene versato attraverso i fori del carburante, il che favorisce una cottura uniforme dei prodotti e, soprattutto, è molto più economico del carbone.

Da alcune tipologie di scarti di arricchimento del carbone è possibile produrre non solo agloporite, ma anche argilla espansa. Una preziosa fonte di materiali non metallici sono le rocce associate alle industrie minerarie. La direzione principale del riciclaggio di questo gruppo di rifiuti è la produzione, innanzitutto, di aggregati di calcestruzzo e malta, materiali per la costruzione di strade e pietrisco.

La pietra frantumata da costruzione viene ottenuta dalle rocce associate durante l'estrazione del ferro e di altri minerali. Le materie prime di alta qualità per la produzione di pietrisco sono le quarziti ferruginose sterili: corni, quarzite e scisti cristallini. La pietra frantumata dalle rocce associate durante l'estrazione del minerale di ferro viene ottenuta negli impianti di frantumazione e vagliatura, nonché mediante separazione magnetica a secco.

3. Esperienza nell'utilizzo degli scarti della produzione chimico-tecnologica e della lavorazione del legno

a) Applicazione di scorie dalla produzione elettrotermica di fosforo

Anche i rifiuti agricoli di origine vegetale rappresentano un’importante fonte di materie prime per l’edilizia. La produzione annua, ad esempio, di scarti di stelo di cotone è di circa 5 milioni di tonnellate all'anno e di semi di lino supera 1 milione di tonnellate.

I rifiuti di legno vengono generati in tutte le fasi della raccolta e della lavorazione. Questi includono rami, rametti, cime, rami, tettoie, segatura, ceppi, radici, corteccia e sottobosco, che insieme costituiscono circa il 21% della massa totale del legno. Quando si trasforma il legno in legname, la resa del prodotto raggiunge il 65%, il resto forma rifiuti sotto forma di lastre (14%), segatura (12%), ritagli e piccoli oggetti (9%). Quando si producono parti da costruzione, mobili e altri prodotti in legno, i rifiuti si presentano sotto forma di trucioli, segatura e singoli pezzi di legno - ritagli, che costituiscono fino al 40% della massa del legname lavorato.

Segatura, trucioli e scarti sono della massima importanza per la produzione di materiali e prodotti da costruzione. Questi ultimi vengono utilizzati sia direttamente per la produzione di prodotti da costruzione incollati, sia per la trasformazione in trucioli industriali, e quindi trucioli, legno frantumato e massa fibrosa. È stata sviluppata una tecnologia per ottenere materiali da costruzione dalla corteccia e dal dun, un prodotto di scarto della produzione di estratti concianti.

Scorie di fosforo -È un sottoprodotto del fosforo prodotto termicamente nei forni elettrici. Ad una temperatura di 1300...1500°C, il fosfato di calcio interagisce con il carbone di coke e la silice, dando luogo alla formazione di fosforo e scorie fuse. Le scorie vengono scaricate dai forni allo stato liquido infuocato e granulate con il metodo ad umido. Per 1 tonnellata di fosforo ci sono 10...12 tonnellate di scorie. Le grandi imprese chimiche producono fino a due milioni di tonnellate di scorie all'anno. La composizione chimica delle scorie di fosforo è vicina alla composizione delle scorie di altoforno.

Dalle fusioni di scorie di fosforo è possibile ottenere pomice di scorie, ovatta e prodotti fusi. La pomice di scorie viene prodotta utilizzando la tecnologia convenzionale senza modificare la composizione delle scorie di fosforo. Ha una massa apparente di 600...800 kg/m³ e una struttura vetrosa e finemente porosa. La lana di scorie fosforose è caratterizzata da fibre lunghe e sottili e una densità apparente di 80...200 kg/m³. Le scorie di fosforo possono essere trasformate in pietrisco colato utilizzando la tecnologia di trincea utilizzata nelle imprese metallurgiche.

b) Materiali a base di rifiuti contenenti gesso e ferrosi

La domanda di pietra di gesso da parte dell'industria dei materiali da costruzione supera attualmente i 40 milioni di tonnellate. Allo stesso tempo, il fabbisogno di materie prime di gesso può essere soddisfatto principalmente dai rifiuti contenenti gesso provenienti dalle industrie chimiche, alimentari e chimiche forestali. Nel 1980, nel nostro paese, la produzione di rifiuti e sottoprodotti contenenti solfati di calcio ha raggiunto circa 20 milioni di tonnellate all'anno, compreso il fosfogesso - 15,6 milioni di tonnellate.

Fosfogesso - trattamento con acido solforico dei rifiuti di apatiti o fosforiti in acido fosforico o fertilizzanti a base di fosforo concentrato. Contiene il 92...95% di gesso biidrato con una miscela meccanica di 1...1,5% di anidride fosforica e una certa quantità di altre impurità. Il fosfogesso si presenta sotto forma di fango con un contenuto di umidità del 20...30% con un alto contenuto di impurità solubili. La fase solida dei fanghi è finemente dispersa e per oltre il 50% è costituita da particelle di dimensioni inferiori a 10 micron. Il costo del trasporto e dello stoccaggio del fosfogesso nelle discariche rappresenta fino al 30% del costo totale delle strutture e del funzionamento della produzione principale.

Nella produzione di acido fosforico utilizzando il metodo di estrazione dell'emiidrato, il prodotto di scarto è il solfato di calcio fosfoemiidrato, contenente il 92...95% - il componente principale del gesso ad alta resistenza. Tuttavia, la presenza di film passivanti sulla superficie dei cristalli emiidrato inibisce significativamente la manifestazione delle proprietà astringenti di questo prodotto senza uno speciale trattamento tecnologico.

Con la tecnologia convenzionale, i leganti di gesso a base di fosfogesso sono di bassa qualità, il che si spiega con l'elevato fabbisogno di acqua del fosfogesso a causa dell'elevata porosità dell'emiidrato a causa della presenza di grandi cristalli nella materia prima. Se il fabbisogno idrico del normale gesso da costruzione è del 50...70%, per ottenere un test di densità normale dal legante di fosfogesso senza ulteriore lavorazione è necessario il 120...130% di acqua. Le proprietà costruttive del fosfogesso e le impurità in esso contenute hanno un effetto negativo. Questa influenza viene leggermente ridotta macinando il fosfogesso e formando prodotti utilizzando il metodo di posa a vibrazione. In questo caso, la qualità del legante del fosfogesso aumenta, sebbene rimanga inferiore a quella del gesso da costruzione ottenuto da materie prime naturali.

Presso MISS, a base di fosfogesso, è stato ottenuto un legante composito con aumentata resistenza all'acqua, contenente 70...90% α-emiidrato, 5...20% cemento Portland e 3...10% additivi pozzolanici. Con una superficie specifica di 3000...4500 cm²/g, il fabbisogno idrico del legante è del 35...45%, la presa inizia in 20...30 minuti, termina in 30...60 minuti, la resistenza a compressione è 30...35 MPa, il coefficiente di rammollimento è 0,6...0 ,7. il legante impermeabile è ottenuto mediante trattamento idrotermale in autoclave di una miscela di fosfogesso, cemento Portland ed additivi contenenti silice attiva.

Nell'industria del cemento il Fosfogesso viene utilizzato come mineralizzante durante la cottura del clinker e al posto del gesso naturale come additivo per regolare la presa del cemento. L'aggiunta del 3...4% ai fanghi permette di aumentare il coefficiente di saturazione del clinker da 0,89...0,9 a 0,94...0,96 senza ridurre la produttività dei forni, aumentare la durabilità del rivestimento nella zona di sinterizzazione grazie alla formazione uniforme di un rivestimento stabile e ottenere clinker facilmente macinabile. È stata stabilita l'idoneità del fosfogesso a sostituire il gesso durante la macinazione del clinker di cemento.

L'uso diffuso del fosfogesso come additivo nella produzione del cemento è possibile solo quando è essiccato e granulato. Il contenuto di umidità del fosfogesso granulato non deve superare il 10...12%. L'essenza dello schema di granulazione di base del fosfogesso è quella di disidratare parte dei fanghi di fosfogesso originale ad una temperatura di 220...250 ° C fino allo stato di anidride solubile, quindi miscelarla con il resto del fosfogesso. Quando la fosfoanidride viene miscelata con fosfogesso in un tamburo rotante, il prodotto disidratato viene idratato dall'umidità libera del materiale di partenza, risultando in granuli solidi di fosfogesso diidrato. È anche possibile un altro metodo per granulare il fosfogesso: con l'additivo rinforzante delle ceneri di pirite.

Oltre alla produzione di leganti e prodotti a base di essi, sono noti altri modi per riciclare i rifiuti contenenti gesso. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'aggiunta fino al 5% di fosfogesso alla carica durante la produzione di mattoni intensifica il processo di essiccazione e aiuta a migliorare la qualità dei prodotti. Ciò è spiegato dal miglioramento delle proprietà ceramiche-tecnologiche delle materie prime argillose dovuto alla presenza del componente principale del fosfogesso: solfato di calcio diidrato.

Il più utilizzato tra i rifiuti ferrosi è ceneri di pirite. In particolare nella produzione del clinker di cemento Portland vengono utilizzati come additivo correttivo. Tuttavia, le ceneri consumate nell’industria del cemento costituiscono solo una piccola parte della produzione totale negli impianti di acido solforico che utilizzano piriti di zolfo come materia prima principale.

È stata sviluppata una tecnologia per la produzione di cementi ad alto contenuto di ferro. I componenti di partenza per la produzione di tali cementi sono il gesso (60%) e le ceneri di pirite (40%). La miscela di materie prime viene cotta ad una temperatura di 1220…1250º C. I cementi ad alto contenuto di ferro sono caratterizzati da tempi di presa normali quando alla miscela di materie prime viene aggiunto fino al 3% di gesso. La loro resistenza alla compressione in condizioni di acqua e aria umida indurisce per 28 giorni. corrisponde ai gradi 150 e 200 e cotto a vapore in autoclave aumenta di 2...2,5 volte. I cementi ad alto contenuto di ferro non si ritirano.

Le ceneri di pirite nella produzione di aggregati di calcestruzzo artificiale possono servire sia come additivo che come materia prima principale. L'aggiunta di ceneri di pirite in una quantità pari al 2...4% della massa totale viene introdotta per aumentare la capacità di formazione di gas delle argille durante la produzione di argilla espansa. Ciò è facilitato dalla decomposizione dei residui di pirite in ceneri a 700...800º C con formazione di anidride solforosa e riduzione degli ossidi di ferro sotto l'influenza delle impurità organiche presenti nelle materie prime argillose, con rilascio di gas. I composti ferrosi, soprattutto in forma ferrosa, agiscono come flussi, provocando la liquefazione della massa fusa e una diminuzione dell'intervallo di temperature delle variazioni della sua viscosità.

Gli additivi contenenti ferro vengono utilizzati nella produzione di materiali per pareti ceramiche per ridurre la temperatura di cottura, migliorare la qualità e migliorare le caratteristiche del colore. Risultati positivi si ottengono mediante calcinazione preliminare delle ceneri per decomporre le impurità di solfuri e solfati, che formano prodotti gassosi durante la cottura, la cui presenza riduce la resistenza meccanica dei prodotti. È efficace introdurre nella carica il 5...10% di ceneri, soprattutto nelle materie prime con una bassa quantità di fondente e una sinterizzazione insufficiente.

Nella produzione di piastrelle per facciate con metodi semisecco e retrattile è possibile aggiungere all'impasto ceneri calcinate in quantità dal 5 al 50% in peso. L'uso delle ceneri consente di produrre piastrelle per facciate in ceramica colorata senza introdurre ulteriormente chamotte nell'argilla. Allo stesso tempo, la temperatura di cottura delle piastrelle in refrattario e in argille refrattarie viene ridotta di 50...100° C.

c) Materiali provenienti da rifiuti chimici forestali e dalla lavorazione del legno

Per la produzione di materiali da costruzione, le materie prime più preziose provenienti dai rifiuti dell'industria chimica sono le scorie della produzione elettrotermica di fosforo, rifiuti contenenti gesso e calce.

I rifiuti della produzione tecnologica invernale comprendono gomma usurata e materie prime polimeriche secondarie, nonché una serie di sottoprodotti delle imprese di materiali da costruzione: polvere di cemento, sedimenti nei dispositivi di trattamento dell'acqua delle imprese di cemento-amianto, vetri rotti e ceramica. I rifiuti rappresentano fino al 50% della massa totale del legno lavorato, la maggior parte viene attualmente bruciata o smaltita.

Le imprese di materiali da costruzione situate vicino agli impianti di idrolisi possono utilizzare con successo la lignina, uno dei rifiuti chimici del legno più capienti. L'esperienza di numerose fabbriche di mattoni ci consente di considerare la lignina un efficace additivo per la combustione. Si mescola bene con gli altri componenti della carica, non ne altera le proprietà di formatura e non complica il taglio del legno. L'effetto maggiore del suo utilizzo si verifica quando il contenuto di umidità dell'argilla nella cava è relativamente basso. La lignina pressata nelle materie prime non brucia una volta essiccata. La parte combustibile della lignina evapora completamente ad una temperatura di 350...400º C, il suo contenuto di ceneri è del 4...7%. Per garantire la resistenza meccanica standard dei normali mattoni di argilla, la lignina dovrebbe essere introdotta nella carica di formazione in una quantità fino al 20...25% del suo volume.

Nella produzione del cemento, la lignina può essere utilizzata come plastificante dei fanghi crudi e intensificatore per la macinazione della miscela grezza e del cemento. Il dosaggio della lignina in questo caso è dello 0,2…0,3%. L'effetto liquefante della lignina idrolitica è spiegato dalla presenza in essa di sostanze fenoliche, che riducono efficacemente la viscosità delle sospensioni calcareo-argillose. L'effetto della lignina durante la macinazione è principalmente quello di ridurre l'adesione di piccole frazioni del materiale e la loro adesione ai mezzi di macinazione.

I rifiuti di legno senza lavorazione preliminare (segatura, trucioli) o dopo la macinazione (trucioli, legno frantumato, lana di legno) possono fungere da riempitivi in ​​materiali da costruzione a base di leganti minerali e organici; questi materiali sono caratterizzati da bassa densità apparente e conduttività termica, nonché come buona lavorabilità. L'impregnazione dei riempitivi del legno con mineralizzanti e la successiva miscelazione con leganti minerali garantisce la biostabilità e la resistenza al fuoco dei materiali a base di essi. Gli svantaggi generali dei materiali riempiti di legno sono l’elevato assorbimento d’acqua e la resistenza all’acqua relativamente bassa. In base al loro scopo, questi materiali sono suddivisi in isolamento termico e isolamento strutturale e termico.

I principali rappresentanti del gruppo di materiali a base di riempitivi per legno e leganti minerali sono cemento di legno, pannelli di fibra e cemento di segatura.

Arbolit- calcestruzzo alleggerito su inerti di origine vegetale, pretrattato con soluzione mineralizzante. Trova impiego nell'edilizia industriale, civile ed agricola sotto forma di pannelli e blocchi per la realizzazione di pareti e tramezzi, solai e coperture edili, solai termoisolanti ed fonoassorbenti. Il costo degli edifici in legno-cemento è inferiore del 20...30% rispetto a quelli in mattoni. Le strutture in Arbolite possono essere utilizzate con un'umidità relativa dell'aria interna non superiore al 75%. In caso di elevata umidità è necessario uno strato di barriera al vapore.

Fibrolite a differenza del cemento di legno, contiene lana di legno come riempitivo e allo stesso tempo come componente di rinforzo: trucioli da 200 a 500 mm di lunghezza, 4...7 mm di larghezza. e spessore 0,25...0,5 mm. La lana di legno è ottenuta da legno non commerciale di conifere, meno comunemente di latifoglie. Il pannello in fibra è caratterizzato da elevato assorbimento acustico, facile lavorabilità, chiodabilità e buona adesione allo strato di intonaco e calcestruzzo. La tecnologia per la produzione di pannelli di fibra comprende la preparazione della lana di legno, il suo trattamento con un mineralizzatore, la miscelazione con cemento, la pressatura delle tavole e il loro trattamento termico.

Segatura di cemento – Questo è un materiale a base di leganti minerali e segatura. Questi includono xilolite, xilocemento e alcuni altri materiali simili a loro per composizione e tecnologia.

Xiloliteè un materiale da costruzione artificiale ottenuto indurendo una miscela di legante di magnesio e segatura, mescolata con una soluzione di cloruro o solfato di magnesio. La xylolite viene utilizzata principalmente per l'installazione di rivestimenti per pavimenti monolitici o prefabbricati. I vantaggi dei pavimenti in xilolite sono un coefficiente di assorbimento del calore relativamente basso, igiene, sufficiente durezza, bassa abrasione e possibilità di una varietà di colori.

Xilocemento - un tipo di calcestruzzo leggero, il cui riempitivo è segatura e il legante è cemento o calce e gesso; viene utilizzato xilocemento con una massa volumetrica di 300...700 kg/m³ e una resistenza a compressione di 0,4...3 MPa come isolante termico e con una massa volumetrica di 700...1200 kg /m³ e resistenza alla compressione fino a 10 MPa - come materiale isolante strutturale e termico.

Il legno lamellare è uno dei materiali da costruzione più efficaci. Può essere stratificato o realizzato in impiallacciatura (compensato, laminato plastico); massiccio da scarti di segheria e lavorazione del legno (pannelli, pannelli, travi, assi) e combinato (lastre congiunte). I vantaggi del legno lamellare sono la bassa densità apparente, la resistenza all'acqua e la capacità di produrre prodotti dalla forma complessa ed elementi strutturali di grandi dimensioni da materiali di piccole dimensioni. Nelle strutture incollate, l'influenza dell'anisotropia del legno e dei suoi difetti è indebolita, sono caratterizzate da una maggiore resistenza all'argilla e bassa infiammabilità e non sono soggette a restringimento e deformazione. Le strutture in legno lamellare incollato spesso competono con successo con le strutture in acciaio e cemento armato in termini di tempo e costi di manodopera durante la costruzione di edifici e di resistenza durante la costruzione di un ambiente aereo aggressivo. Il loro utilizzo è efficace nella costruzione di imprese agricole e industriali, padiglioni espositivi e commerciali, complessi sportivi, edifici e strutture prefabbricate.

Pannelli truciolari – Questo è un materiale ottenuto mediante pressatura a caldo di legno frantumato mescolato con leganti - polimeri sintetici. I vantaggi di questo materiale sono l'uniformità delle proprietà fisiche e meccaniche in varie direzioni, cambiamenti lineari relativamente piccoli a umidità variabile e la possibilità di un'elevata meccanizzazione e automazione della produzione.

I materiali da costruzione basati su alcuni scarti di legno possono essere prodotti senza l'uso di leganti speciali. Le particelle di legno in tali materiali sono legate a seguito della convergenza e dell'intreccio delle fibre, della loro capacità coesiva e dei legami fisico-chimici che si presentano durante la lavorazione della massa della pressa ad alta pressione e temperatura.

I pannelli di fibra sono prodotti senza l'uso di leganti speciali.

Pannelli di fibra – un materiale formato da una massa fibrosa seguita da un trattamento termico. Circa il 90% di tutti i pannelli di fibra sono realizzati in legno. Le materie prime sono legno non commerciale e scarti di segherie e industrie di lavorazione del legno. I pannelli possono essere ottenuti dalle fibre delle piante liberiane e da altre materie prime fibrose che abbiano sufficiente resistenza e flessibilità.

Il gruppo delle plastiche legnose comprende: Laminati in legno– un materiale costituito da fogli di impiallacciatura impregnati con un polimero sintetico di tipo resolo e incollati insieme a seguito del trattamento a pressione termica, lignocarboidrati e piezotermoplastici prodotti dalla segatura mediante lavorazione ad alta temperatura della massa della pressa senza l'introduzione di leganti speciali. La tecnologia delle plastiche lignocarboidrate consiste nel preparare, essiccare e dosare le particelle di legno, modellare il tappeto e pressarlo a freddo , pressatura a caldo e raffreddamento senza rilascio di pressione. Il campo di applicazione delle materie plastiche lignocarboidrate è lo stesso di quello delle fibre di legno e dei pannelli truciolari.

Piezotermoplastici può essere prodotto dalla segatura in due modi: senza pretrattamento e con trattamento idrotermale delle materie prime. Secondo il secondo metodo, la segatura condizionata viene lavorata in autoclavi con vapore ad una temperatura di 170...180º C e una pressione di 0,8...1 MPa per 2 ore. La massa idrolizzata della pressa viene parzialmente essiccata e, ad una certa temperatura umidità, viene successivamente sottoposto a pressatura a freddo e a caldo.

Le piastrelle per pavimenti con uno spessore di 12 mm sono prodotte da piezotermoplastici. Le materie prime di partenza possono essere segatura o legno frantumato di conifere e latifoglie, lino o canapa, canne, lignina idrolizzata e dun.

d) Smaltimento dei rifiuti propri nella produzione di materiali da costruzione

L'esperienza delle imprese della Repubblica Autonoma di Crimea che sviluppano roccia calcarea per la produzione di pezzi di pietra per muri dimostra l'efficacia della produzione di blocchi di calcestruzzo a partire dagli scarti di segatura della pietra. I blocchi sono formati in stampi metallici orizzontali con lati incernierati. Il fondo dello stampo è ricoperto con una soluzione di shell rock di spessore 12-15 mm per creare uno strato strutturato interno. La forma è riempita con calcestruzzo a guscio a pori grossi o a grana fine. La trama della superficie esterna dei blocchi può essere creata con una soluzione speciale. I blocchi di calcestruzzo shell vengono utilizzati per la posa di fondazioni e muri nella costruzione di edifici industriali e residenziali.

Nella produzione del cemento, a seguito della lavorazione di materiali minerali fini, viene generata una quantità significativa di polveri, la cui quantità totale raccolta nei cementifici può raggiungere il 30% del volume totale dei prodotti fabbricati. Fino all'80% della quantità totale di polvere viene emessa con i gas dei forni per clinker. La polvere rimossa dai forni è una polvere polidispersa, contenente 40...70 nel metodo di produzione ad umido, e fino all'80% nel metodo di produzione a secco, di frazioni con dimensioni inferiori a 20 micron. Studi mineralogici hanno stabilito che la polvere contiene fino al 20% di minerali di clinker, dal 2 al 14% di ossido di calcio libero e dall'1 all'8% di alcali. La maggior parte della polvere è costituita da una miscela di argilla cotta e calcare non decomposto. La composizione delle polveri dipende in modo significativo dal tipo di forno, dal tipo e dalle proprietà delle materie prime utilizzate e dal metodo di raccolta.

La direzione principale dello smaltimento delle polveri nei cementifici è il suo utilizzo nel processo di produzione del cemento stesso. Le polveri provenienti dalle camere di decantazione vengono restituite al forno rotante insieme ai fanghi. La quantità principale di ossido di calcio libero, alcali e anidride solforica. L'aggiunta del 5...15% di tali polveri al fango grezzo ne provoca la coagulazione ed una diminuzione della fluidità. Con un aumento del contenuto di ossidi alcalini nella polvere, diminuisce anche la qualità del clinker.

I rifiuti di cemento-amianto contengono grandi quantità di minerali di cemento idrato e amianto. Quando vengono cotti, a seguito della disidratazione dei componenti idrati del cemento e dell'amianto, acquisiscono proprietà astringenti. La temperatura di cottura ottimale è compresa tra 600 e 700º C. In questo intervallo di temperature viene completata la disidratazione degli idrosilicati, l'amianto si decompone e si formano numerosi minerali capaci di indurimento idraulico. Leganti con attività pronunciata possono essere ottenuti miscelando rifiuti di cemento-amianto trattati termicamente con scorie metallurgiche e gesso. Le piastrelle di rivestimento e le piastrelle del pavimento sono realizzate con rifiuti di cemento-amianto.

Un tipo efficace di legante nelle composizioni realizzate con rifiuti di cemento-amianto è il vetro liquido. Le lastre di rivestimento da una miscela di rifiuti di cemento-amianto essiccati e in polvere e una soluzione di vetro liquido con una densità di 1,1...1,15 kg/cm³ vengono prodotte ad una pressione di pressatura specifica di 40...50 MPa. Allo stato secco, queste lastre hanno una densità apparente di 1380...1410 kg/m³, una resistenza alla flessione di 6,5...7 MPa e una resistenza alla compressione di 12...16 MPa.

I materiali isolanti termici possono essere realizzati con rifiuti di cemento-amianto. I prodotti sotto forma di lastre, segmenti e gusci sono ottenuti da rifiuti bruciati e frantumati con l'aggiunta di calce, sabbia e agenti formanti gas. Il calcestruzzo aerato a base di leganti ricavati da rifiuti di cemento-amianto ha una resistenza alla compressione di 1,9...2,4 MPa e una densità apparente di 370...420 kg/m³. I rifiuti dell'industria del cemento-amianto possono servire come riempitivi per intonaci caldi, mastici per asfalto e conglomerati bituminosi, nonché come riempitivi per calcestruzzo con elevata resistenza agli urti.

I rifiuti di vetro vengono generati sia durante la produzione del vetro sia quando i prodotti in vetro vengono utilizzati nei cantieri e nella vita di tutti i giorni. Il ritorno del rottame di vetro al principale processo tecnologico di produzione del vetro è la direzione principale del suo riciclaggio.

Uno dei materiali isolanti termici più efficaci, il vetro espanso, è ottenuto dalla polvere di rottami di vetro con generatori di gas mediante sinterizzazione a 800...900°. Le lastre e i blocchi di vetro espanso hanno una massa volumetrica di 100...300 kg/m³, una conduttività termica di 0,09...0,1 W e una resistenza alla compressione di 0,5...3 MPa.

Se mescolato con argille plastiche, il vetro rotto può fungere da componente principale delle masse ceramiche. I prodotti di tali masse sono realizzati utilizzando la tecnologia semisecca e si distinguono per l'elevata resistenza meccanica. L'introduzione di vetri rotti nella massa ceramica riduce la temperatura di cottura e aumenta la produttività dei forni. Le piastrelle in vetroceramica sono prodotte da una carica contenente dal 10 al 70% di vetro rotto, frantumato in un mulino a palle. La massa viene inumidita al 5...7%. Le piastrelle vengono pressate, essiccate e cotte a 750...1000º C. L'assorbimento d'acqua delle piastrelle non è superiore al 6%. resistenza al gelo più di 50 cicli.

Il vetro rotto viene utilizzato anche come materiale decorativo negli intonaci colorati, gli scarti di vetro smerigliato possono essere utilizzati come polvere per la pittura ad olio, come abrasivo per produrre carta vetrata e come componente dello smalto.

Nella produzione ceramica, gli scarti si formano nelle varie fasi del processo tecnologico. Gli scarti essiccati dopo la necessaria macinazione servono come additivo per ridurre il contenuto di umidità della carica iniziale. I mattoni di argilla rotti vengono utilizzati dopo la frantumazione come pietrisco nei lavori di costruzione in generale e nella produzione di calcestruzzo. Il mattone frantumato ha una massa apparente volumetrica di 800...900 kg/m³; può essere utilizzato per produrre calcestruzzo con una massa apparente di 1800...2000 kg/m³, cioè 20% più leggero degli aggregati pesanti convenzionali. L'uso del mattone frantumato è efficace per la produzione di blocchi di cemento grossolanamente porosi con una massa volumetrica fino a 1400 kg/m³. La quantità di mattoni rotti è diminuita drasticamente grazie alla containerizzazione e alla meccanizzazione completa del carico e dello scarico dei mattoni.

4. Riferimenti:

Bozhenov P.I. Utilizzo integrato di materie prime minerali per la produzione di materiali da costruzione. – L.-M.: Stroyizdat, 1963.

Gladkikh K.V. Le scorie non sono rifiuti, ma materie prime preziose. – M.: Stroyizdat, 1966.

Popov L.N. Materiali da costruzione provenienti da rifiuti industriali. – M.: Conoscenza, 1978.

Bazhenov Yu.M., Shubenkin P.F., Dvorkin L.I. Utilizzo di rifiuti industriali nella produzione di materiali da costruzione. – M.: Stroyizdat, 1986.

Dvorkin L.I., Pashkov I.A. Materiali da costruzione provenienti da rifiuti industriali. – K.: Scuola Vyshcha, 1989.

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Industria di costruzioni. Comprende 15 sottosettori (25 tipi di produzione), che uniscono circa 9,5mila imprese, di cui 2,2mila grandi e medie imprese con una forza lavoro totale di oltre 680mila persone. Nel volume totale della produzione industriale, circa il 7% della produzione del settore proviene da piccole imprese. Negli ultimi anni, la crescita annuale della produzione dei principali tipi di materiali da costruzione varia dal 7 al 30%.

I prodotti dell'industria vengono consumati principalmente nel mercato interno del paese. L'importazione di materiali per scopi generali di costruzione (cemento, materiali per pareti, vetro) è insignificante. Nel gruppo dei materiali e prodotti di finitura, articoli per la casa (linoleum, rivestimenti in pietra naturale, piastrelle in ceramica, prodotti sanitari), la quota di materiali importati raggiunge il 20-30%. Il volume delle esportazioni di materiali nazionali rappresenta solo il 4-6% della produzione nazionale totale.

L’industria dei materiali da costruzione è uno dei settori dell’economia ad alta intensità di carburante ed energia (oltre il 16% nella struttura dei costi), nonché ad alta intensità di merci: nel volume totale del trasporto di merci su rotaia, strada e acqua trasporti, il trasporto di carichi da costruzione rappresenta circa il 25%. Oltre il 60% della capacità produttiva delle imprese del settore dei materiali da costruzione e dell'edilizia è concentrata nella parte europea della Russia. L'industria consuma 20 tipi di materie prime minerali ed è una delle più grandi industrie minerarie dell'economia russa.

Principali tendenze nello sviluppo del settore delle costruzioni. Rivista della Commissione di attestazione superiore "Prospettive per lo sviluppo innovativo delle imprese nel settore delle costruzioni." Accesso elettronico: http://uecs.ru/uecs59-592013/item/2497-2013 -11-05-10-11-10.

Il settore delle costruzioni è la sfera della produzione di materiali e delle imprese coinvolte nella creazione di prodotti da costruzione.

L’industria delle costruzioni cominciò a comprendere i seguenti settori e sottosettori della produzione sociale:

• - Produzione edile (effettuata con metodi contrattuali ed economici);
• - Produzione di materiali da costruzione, strutture, parti;
• - Edilizia, ingegneria stradale, produzione di utensili, riparazione di attrezzature;
• - Trasporti al servizio dell'edilizia;
• - Supporto logistico (consegna, attrezzature).

Considerando la complessa struttura della produzione edilizia, esiste una varietà abbastanza ampia di approcci per determinarne l'essenza, uno di questi è il complesso edilizio. L'Enciclopedia russa dell'architettura e delle costruzioni fornisce la seguente interpretazione: “Il complesso edilizio è un insieme di industrie, industrie, organizzazioni, caratterizzate da connessioni economiche, organizzative, tecniche e tecnologiche strette e stabili nell'ottenimento del risultato finale - garantendo la produzione di immobilizzazioni dell’economia nazionale”.

Il sistema di gestione delle costruzioni nel nostro Paese ha subito una lunga evoluzione, che continua ancora oggi.

Mercati e prodotti promettenti dell'industria chimica

Nel periodo 2020 e fino al 2030, l’edilizia dovrà affrontare il compito di soddisfare la domanda di nuovi materiali ad alta tecnologia provenienti dall’ingegneria meccanica, dalla costruzione navale, dalla medicina, dalla produzione di elicotteri, da quella aeronautica e dall’ingegneria energetica. Gli sviluppi nei settori spaziale, aeronautico ed energetico nucleare richiederanno anche nuovi materiali da costruzione, materiali compositi, materiali sigillanti, materiali fonoassorbenti, fili e cavi elettrici e rivestimenti. Aumenteranno i già elevati requisiti relativi alle proprietà tecniche dei prodotti, come elevata resistenza, resistenza alle radiazioni, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte e basse temperature e resistenza all'invecchiamento dei materiali.

Attualmente, i materiali in cemento armato occupano il primo posto nel settore edile mondiale, mentre in Russia vi è una carenza e una gamma limitata di marchi di tutti i tipi di materiali da costruzione prodotti, creando un serio ostacolo all’aumento della gamma di strutture edili prodotte.

La quota dei prodotti in cemento armato sul volume totale dei materiali da costruzione in Russia rimane bassa come nel caso dei componenti automobilistici. Se i materiali “tradizionali” vengono utilizzati principalmente nell'ingegneria civile, in settori come la costruzione di ponti, ferrovie, sezioni di gallerie ferroviarie, ecc., i prodotti in cemento armato hanno prospettive significative in Russia. Pertanto, stabilire la produzione dei prodotti di calcestruzzo necessari in Russia può diventare un segmento significativo di sostituzione delle importazioni.

I prodotti prefabbricati in calcestruzzo si diffonderanno, sostituendo e superando nelle proprietà materiali già affermati per la produzione di armadi di grandi dimensioni e piccole parti di macchine e meccanismi strutturalmente complessi. Si apriranno nuovi mercati per i materiali in cemento armato: nell'industria automobilistica, nella costruzione navale, nell'industria aerospaziale ed energetica, nell'edilizia e nell'elettronica.

Principali tendenze nello sviluppo dell’industria chimica globale

Cambiamenti nella geografia della produzione mondiale e del consumo di prodotti da costruzione: l'organizzazione di nuovi impianti di produzione in paesi e regioni il più vicino possibile ai mercati in crescita dei prodotti.

L'emergere di un nuovo tipo di materia prima per l'industria delle costruzioni, incl. risorse minerarie ed energetiche e risorse rinnovabili.

Il miglioramento della qualità dei prodotti da costruzione creerà prospettive per lo sviluppo di questo settore.

Il contributo crescente dell’ICT in tutte le fasi di sviluppo del prodotto, produzione, commercializzazione e smaltimento.

Aumentare l’efficienza energetica della produzione edilizia.

Un aumento significativo dei costi per i test di produzione e la certificazione internazionale dei prodotti secondo i principi di "Sviluppo sostenibile" e "Responsible Care" - un'iniziativa volontaria globale delle imprese di costruzione che soddisfa non solo le attuali esigenze economiche, ambientali e sociali della società , ma anche gli interessi delle generazioni future.

L’elenco delle restrizioni legislative internazionali sui prodotti del settore edile è in costante aumento e rende più restrittivo il sistema di accesso al mercato, creando costi aggiuntivi per le imprese, perché l’introduzione di standard ambientali (nel prossimo futuro, 2020-2025, l’introduzione di un concetto sostenibile di “Green Environment”) richiede la sostituzione delle tecnologie e l’iniezione di investimenti significativi.

In queste condizioni, il modo per mantenere l'efficienza aziendale non è nella modernizzazione e ristrutturazione della produzione nel senso tradizionale, ma nella transizione verso nuovi principi tecnologici che consentano di trasformare la base delle materie prime, i metodi di conduzione e la modellazione computerizzata dei prodotti processo di costruzione e rimuovere così le crescenti contraddizioni tra capacità di risorse e intensità di risorse della produzione.

Analisi SWOT del settore edile

Punti di forza	Lati deboli
Ricche risorse naturali; Un numero sufficiente di istituti di istruzione superiore per la formazione del personale nelle specialità edilizie; Infrastruttura sviluppata. Politica di investimento competente. Prodotti competitivi e orientati all'esportazione.	Basso utilizzo delle capacità produttive delle imprese; Elevato grado di usura fisica delle attrezzature e delle tecnologie; Capacità insufficiente del mercato interno; Riduzione e carenza di personale qualificato, debole afflusso di giovani nel settore; Dipendenza dal processo di globalizzazione dell'economia nella formazione dei prezzi e della domanda nella produzione di materiali da costruzione.
Possibilità
Possibilità di utilizzare organizzazioni esistenti per nuove tipologie di prodotti ad alta tecnologia; Attuazione di progetti innovativi, introduzione di prodotti altamente efficaci nazionali ed esteri Attrarre risorse finanziarie dalle istituzioni statali per lo sviluppo e da altre strutture finanziarie per l'attuazione di progetti nel settore edile; Formazione del personale in specialità tecnologiche per imprese manifatturiere esistenti e nuove; Creazione di impianti produttivi che non abbiano un impatto significativo sull’ambiente.	Minaccia di perdita di nicchie di esportazione in alcuni segmenti industriali; Inasprimento della legislazione ambientale in numerosi paesi stranieri nel campo del controllo sulla produzione e sul fatturato dei prodotti da costruzione; Alta attrezzatura tecnologica dei concorrenti, maggiore qualità dei prodotti, un sistema di marketing consolidato di aziende straniere leader per conquistare nuovi mercati; Invecchiamento della base materiale e tecnica in campo scientifico e tecnico; L’impatto della crisi finanziaria ed economica sul settore nel suo insieme.

Il posto del settore edile nello sviluppo dell’economia del paese è determinato dal suo ruolo importante come uno dei grandi complessi fondamentali dell’economia nazionale russa, che fornisce a molte industrie e all’agricoltura materie prime, prodotti socialmente orientati, contribuisce allo sviluppo la formazione di una struttura progressiva di produzione e consumo, lo sviluppo di nuove industrie e direzioni, garantisce il risparmio e la conservazione delle risorse vitali, aumentando la produttività del lavoro nelle industrie correlate.

Il settore delle costruzioni è in una fase di maturità, il tasso di crescita del settore delle costruzioni è leggermente superiore al tasso di crescita del PIL. Una crescita significativa si osserva solo nei segmenti della produzione di polimeri e della creazione di nuovi materiali avanzati.

Valutazione della sensibilità del settore

Il profilo di sensibilità compilato mostra l'influenza di ciascun fattore. La maggiore dipendenza si osserva da fattori quali: cambiamenti tecnologici, tecnologia dell'informazione, cooperazione internazionale, canali di fornitura e vendita e la minore ricerca fondamentale e applicata.

Industria dei materiali da costruzione- il ramo base del complesso edilizio. È una delle industrie ad alta intensità di materiali. L'intensità materiale è determinata dal rapporto tra la quantità o il costo delle risorse materiali spese per la produzione dei prodotti e il volume totale dei prodotti. Considerando che molti rifiuti minerali e organici sono vicini nella loro composizione chimica e proprietà tecniche alle materie prime naturali, e in molti casi presentano una serie di vantaggi (trattamento termico preliminare, maggiore dispersione, ecc.), l'uso di rifiuti industriali nella produzione dei materiali da costruzione è una delle direzioni principali per ridurre il consumo di materiale di questa produzione di massa e di grandi tonnellaggi. Allo stesso tempo, la riduzione del volume delle materie prime naturali sviluppate e dello smaltimento dei rifiuti ha un significativo significato economico e ambientale. In alcuni casi, l'utilizzo di materie prime provenienti da discariche di rifiuti industriali soddisfa quasi completamente il fabbisogno di risorse naturali dell'industria.

Il primo posto in termini di volume e importanza per l'industria delle costruzioni spetta alle scorie d'altoforno, ottenute come sottoprodotto durante la fusione della ghisa dai minerali di ferro. Attualmente le scorie d'altoforno rappresentano una preziosa risorsa di materia prima per la produzione di molti materiali da costruzione e, soprattutto, del cemento Portland. L'uso delle scorie d'altoforno come componente attivo del cemento può aumentarne significativamente la produzione. Gli standard europei consentono di aggiungere fino al 35% di scorie granulate d'altoforno al cemento Portland e fino all'80% al cemento di scorie Portland. L'introduzione delle scorie d'altoforno nella miscela di materie prime aumenta la produttività dei forni e riduce il consumo di carburante del 15%. Quando si utilizzano le scorie d'altoforno per la produzione di cemento di scorie Portland, i costi di carburante ed energia per unità di produzione vengono ridotti di quasi 2 volte e i costi di produzione del 25-30%. Inoltre, le scorie come additivo attivo migliorano significativamente una serie di proprietà tecniche e costruttive del cemento.

Le scorie dell'altoforno sono diventate la materia prima non solo per materiali tradizionali, ma anche per materiali relativamente nuovi ed efficaci come il vetro delle scorie - prodotti ottenuti dalla cristallizzazione catalitica del vetro delle scorie. In termini di indicatori di resistenza, le scorie ceramiche non sono inferiori ai metalli di base, superando significativamente il vetro, la ceramica, la fusione di pietra e la pietra naturale. Le scorie ceramiche sono 3 volte più leggere della ghisa e dell'acciaio, hanno una resistenza all'abrasione 8 volte superiore a quella della fusione in pietra e 20-30 volte a quella del granito e del marmo.

Rispetto alle scorie d'altoforno, le scorie di fusione dell'acciaio e le scorie metallurgiche non ferrose vengono ancora utilizzate in misura molto minore. Costituiscono una grande riserva per la produzione di pietrisco e possono essere utilizzati con successo nella produzione di lana minerale, cemento Portland e altri materiali leganti e calcestruzzo autoclavato.

La produzione di allumina è caratterizzata da una grande quantità di rifiuti sotto forma di vari fanghi. Nonostante le differenze nella composizione chimica dei fanghi rimanenti dopo la lisciviazione di A1203 da materie prime contenenti allumina naturale, tutti contengono l'80-85% di silicato bicalcico idratato. Dopo la disidratazione, questo minerale ha la capacità di indurire sia a temperatura normale che in condizioni di trattamento termico e umidità. I rifiuti di maggior tonnellaggio derivanti dalla produzione di allumina - i fanghi di nefelina (belite) - vengono utilizzati con successo per la produzione di cemento Portland e altri leganti, materiali per indurimento in autoclave, ecc. Quando si utilizzano fanghi di nefelina nella produzione di cemento Portland, il consumo di calcare è ridotto del 50-60%, la produttività dei forni rotativi aumenta del 25-30% e il consumo di carburante si riduce del 20-25%.

Quando si bruciano combustibili solidi si genera una grande quantità di rifiuti sotto forma di ceneri e scorie, nonché le loro miscele. La loro resa è: in lignite - 10-15%, carboni fossili - 5-40%, antracite - 2-30%, scisti bituminosi - 50-80%, torba combustibile - 2-30%. Nella produzione di materiali da costruzione vengono solitamente utilizzate ceneri secche e miscele di ceneri e scorie provenienti da discariche. L'ambito di applicazione delle materie prime ceneri e scorie nella produzione di materiali da costruzione è estremamente vario. Le aree di utilizzo più significative delle ceneri e delle scorie di combustibile sono la costruzione stradale, la produzione di leganti, calcestruzzo pesante e cellulare, aggregati leggeri e materiali per pareti. Nel calcestruzzo pesante, la cenere viene utilizzata principalmente come additivo minerale attivo e microriempitivo, che consente di ridurre il consumo di cemento del 20-30%. Nel calcestruzzo leggero con aggregati porosi, la cenere viene utilizzata non solo come additivi che riducono il consumo di cemento, ma anche come aggregato fine e scorie come sabbia porosa e pietrisco. Ceneri e scorie vengono utilizzate anche per la produzione di aggregati porosi artificiali per calcestruzzi leggeri. Nel cemento cellulare, la cenere viene utilizzata come componente principale o additivo per ridurre il consumo di legante.

I rifiuti derivanti dall'estrazione e dalla preparazione del carbone sono sempre più utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione. Gli impianti di lavorazione del carbone nei bacini carboniferi generano ogni anno milioni di tonnellate di rifiuti, che possono essere utilizzati con successo per produrre aggregati porosi e mattoni. L'uso degli scarti di arricchimento del carbone come combustibile e additivo magro nella fabbricazione di prodotti ceramici consente di ridurre il consumo di combustibile equivalente di 50-70 kg per 1000 pezzi. mattoni e migliorare il proprio marchio. Durante la costruzione stradale, i rifiuti dell'estrazione del carbone possono essere ampiamente utilizzati nella costruzione della pavimentazione stradale.

Le materie prime più preziose per l'industria dei materiali da costruzione sono i rifiuti delle imprese minerarie e dell'industria non metallica. Esistono molti esempi di utilizzo efficace di rocce di copertura, scarti di lavorazione dei minerali, grigliati di frantumazione come materie prime per la produzione di leganti, materiali per autoclave, vetro, ceramica e aggregati frazionati. I costi operativi per ottenere 1 m3 di pietrisco dai rifiuti delle imprese minerarie sono 2-2,5 volte inferiori rispetto a quelli per l'estrazione dalle cave.

L'industria chimica è caratterizzata da una significativa produzione di rifiuti che interessano la produzione di materiali da costruzione. I principali sono scorie di fosforo e fosfogesso. Le scorie di fosforo - rifiuti derivanti dalla sublimazione del fosforo nei forni elettrici - vengono trasformate principalmente in scorie granulari, pomice di scorie e pietrisco colato. Le scorie elettrotermofosforiche granulari sono simili per struttura e composizione alle scorie d'altoforno e possono essere utilizzate con elevata efficienza anche nella produzione di cementi. Sulla base è stata sviluppata la tecnologia delle scorie ceramiche. L'uso di scorie di fosforo nella produzione di ceramiche murali consente di aumentare la qualità del mattone e migliorarne le altre proprietà.

Le esigenze dell'industria dei materiali da costruzione per le materie prime di gesso possono essere quasi completamente soddisfatte dai rifiuti industriali contenenti gesso e, prima di tutto, dal fosfogesso. Ad oggi, sono state sviluppate numerose tecnologie per la produzione di gesso da costruzione e ad alta resistenza dal fosfogesso, ma non sono state ancora implementate a sufficienza. Ciò è in una certa misura facilitato dall’attuale politica dei prezzi per le materie prime naturali, che non incoraggia pienamente le materie prime secondarie alternative. In Giappone, che non dispone di riserve proprie di materie prime naturali di gesso, il fosfogesso viene utilizzato quasi interamente per produrre una varietà di prodotti a base di gesso.

L’utilizzo del fosfogesso è efficace anche nella produzione del cemento Portland, dove non solo consente, come il gesso naturale, di regolare i tempi di presa del cemento, ma, quando introdotto nella miscela di materie prime, agisce come mineralizzante che riduce il temperatura di cottura del clinker.

Un ampio gruppo di materiali da costruzione efficaci è costituito da scarti di legno e dalla lavorazione di altri materiali vegetali. A questo scopo vengono utilizzati segatura, trucioli, farina di legno, corteccia, ramoscelli, legna da ardere, ecc .. Tutti i rifiuti di legno possono essere suddivisi in tre gruppi: rifiuti dell'industria del legname, rifiuti delle segherie e rifiuti dell'industria della lavorazione del legno.

Dagli scarti di legno ottenuti nelle varie fasi della lavorazione, vengono prodotti fibre di legno e pannelli truciolari, cemento di legno, xilolite, cemento di segatura, xilocemento, pannelli di fibra, corolite e plastica di legno. Tutti questi materiali, a seconda dell'ambito di applicazione, si dividono in isolanti strutturali e termici, isolanti termici e finiture.

L'uso di materiali a base di scarti di legno, insieme ad elevati indicatori tecnici ed economici, fornisce espressività architettonica, buon ricambio d'aria e microclima interno e migliori prestazioni termiche.

Una quantità significativa di rifiuti, che possono fungere da materie prime secondarie, viene generata nelle stesse imprese di materiali da costruzione. Questo, insieme ai rifiuti derivanti dalla produzione di materiali non metallici, rifiuti di vetro e ceramica, polvere di cemento, rifiuti derivanti dalla produzione di lana minerale, ecc. L'uso integrato delle materie prime nella maggior parte delle imprese consente di creare tecnologie prive di rifiuti in cui le materie prime vengono trasformate in materiali da costruzione.

I rifiuti urbani rappresentano riserve significative per lo sviluppo del potenziale delle materie prime nella produzione di materiali da costruzione. Nei paesi avanzati del mondo, nella composizione dei rifiuti solidi domestici prevalgono carta straccia, prodotti polimerici, tessuti e vetro. Abbiamo molti anni di esperienza nella produzione di cartone, fibra, prodotti in plastica per l'edilizia, ecc. a partire da questi rifiuti.

Quando si valutano i rifiuti industriali come materia prima per la produzione di materiali da costruzione, è necessario tener conto della loro conformità agli standard sul contenuto di radionuclidi. Sia le materie prime naturali che quelle artificiali includono radionuclidi (radio-226, torio-232, potassio-40, ecc.), che sono fonti di emissioni radio-y. Quando il radio-226 decade, viene rilasciato un gas radioattivo che entra nell'ambiente. Secondo gli esperti, contribuisce fino all’80% alla dose totale di radiazioni trasmessa alle persone.

Secondo i regolamenti edilizi, a seconda della concentrazione di radionuclidi, i materiali da costruzione sono suddivisi in tre classi:

1 ° Classe. L'attività specifica totale dei radionuclidi non supera i 370 Bq/kg. Questi materiali sono utilizzati per tutti i tipi di costruzione senza restrizioni.

2° grado. L'attività specifica totale dei radionuclidi varia da 370 a 740 Bq/kg. Questi materiali possono essere utilizzati per la costruzione stradale e industriale entro i confini delle aree popolate e delle zone di potenziale sviluppo.

3a elementare. L'attività specifica totale dei radionuclidi non supera i 700, ma è inferiore a 1350 Bq/kg. Questi materiali possono essere utilizzati nella costruzione di strade al di fuori delle aree popolate - per le fondazioni di strade, dighe, ecc. All'interno delle aree popolate, possono essere utilizzati per la costruzione di strutture sotterranee ricoperte da uno strato di terreno spesso più di 0,5 m, dove lunghi È esclusa la presenza a termine di persone.

Se il valore dell'attività specifica totale dei radionuclidi presenti nel materiale supera i 1350 Bq/kg, la questione dell'eventuale utilizzo di tali materiali viene decisa caso per caso separatamente in accordo con le autorità sanitarie.

Il contenuto di radionuclidi nei rifiuti industriali è determinato dalla loro origine, la concentrazione di radionuclidi naturali nella materia prima. Ad esempio, nel fosfogesso di numerosi paesi, la concentrazione di radionuclidi per il radio-226 è compresa tra 600 e 1500 Bq/kg, per il torio-232 - 5-7 Bq/kg e per il potassio-40 - 80-110 Bq/kg. Il fosfogesso prodotto dalle imprese russe e ucraine ha un'attività insignificante, che non supera i 1005 Bq/kg.

Le norme europee vietano l'uso in costruzione di materiali con esposizione alle radiazioni superiore a 25 nCi/kg; Si raccomanda di monitorare i materiali con esposizione alle radiazioni compresa tra 10 e 25 nCi/kg e di considerare non radioattivi i materiali con esposizione alle radiazioni inferiore a 10 nCi/kg.

Il riciclaggio diffuso dei rifiuti nella produzione di materiali da costruzione richiede la risoluzione di una serie di problemi organizzativi, scientifici e tecnici. È necessaria la catalogazione regionale dei rifiuti indicandone tutte le caratteristiche. La standardizzazione dei rifiuti come materie prime nella produzione di materiali da costruzione specifici richiede uno sviluppo. La portata del riciclaggio dei rifiuti industriali e dei rifiuti urbani si espanderà con l'introduzione di una serie di misure tecniche per stabilizzare la loro composizione e aumentare il grado di preparazione tecnologica (riduzione dell'umidità, granulazione, ecc.).

Gli incentivi economici, comprese le questioni relative ai prezzi, ai finanziamenti e agli incentivi materiali, sono di grande importanza.

1. Materie prime del cemento. Nel 2003, l'unico deposito di rocce da investimento a basso contenuto di magnesio nella regione, Khudoshikhinskoye, situato nel distretto di Pervomaisky, è stato preso in considerazione e incluso nella riserva statale. Il giacimento con riserve di circa 50 milioni di tonnellate è in grado di soddisfare pienamente il fabbisogno della regione per i prossimi 20-30 anni di materie prime per la produzione di calce e cemento da costruzione. Lo sviluppo del giacimento è ostacolato dalla necessità di quantità significative di investimenti, difficili condizioni minerarie e geologiche di produzione e mancanza di comunicazioni nella zona in cui si trovano le materie prime.

2. Gesso, anidrite. La regione dispone di importanti riserve accertate di gesso e anidrite di alta qualità, utilizzati nella produzione di gesso da costruzione, cemento Portland, cemento anidrite e pannelli di rivestimento. Dei 6 depositi di rocce solfatiche con riserve di gesso di 588,2 milioni di tonnellate e di anidrite di 224,5 milioni di tonnellate, solo uno è attualmente in fase di sviluppo: Bebyaevskoye nella regione di Arzamas. L'impianto di gesso Peshelansky “Dekor-1”, che opera sulla base della sua materia prima, estrae ogni anno 200-220 mila tonnellate di pietra di gesso utilizzando un metodo sotterraneo utilizzando un ingresso inclinato. Le materie prime vengono utilizzate per produrre alabastro e cemento. Le riserve di gesso nel deposito di Bebyaevskoye ammontano a 70,6 milioni di tonnellate. I giacimenti Gomzovskoye e Pavlovskoye nella regione di Pavlovsk sono promettenti. La riserva statale per l'estrazione mineraria sotterranea comprende 4 depositi: Novoselkovskoye nel distretto di Arzamas, Annenkovskoye nel distretto di Vadsky, Ichalkovskoye nel distretto di Perevozsky e Pavlovskoye nel distretto di Pavlovsky.

3. Rocce carbonatiche per la produzione di pietra da costruzione e pietrisco. Nella regione ci sono 24 giacimenti di questo tipo di materia prima con riserve totali di 282,9 milioni di m³. I più grandi sono Gremyachevskoye nei distretti di Kulebaksky e Ardatovsky, Annenkovskoye nel distretto di Perevozsky, Kamenishchinskoye nel distretto di Buturlinsky, Ichalkovskoye nel distretto di Lyskovsky, Khudoshikhinskoye nel distretto di Pervomaisky.

5. Materie prime per mattoni e piastrelle. Attualmente sono stati esplorati 45 depositi di argille e argille laterizie con riserve di 85,5 milioni di m³. Nel 2008, le operazioni minerarie sono state effettuate in 5 depositi: il deposito Ant nel distretto di Perevozsky, il deposito Osinovskoye nel distretto di Diveevskij, il deposito Bogorodskoye, il Krasny Rodnik nel distretto di Kulebaksky e il deposito Salganskoye nel distretto di Krasnooktyabrsky.

6. Argilla espansa e argilla ceramica. Nella regione, per la produzione di argilla espansa vengono presi in considerazione 10 giacimenti, i più grandi sono i depositi di Pesochnenskoye e Novootnosskoye I nel distretto di Dalnekonstantinovsky, nonché Uzhovskoye al confine dei distretti di Bolsheboldinsky e Pochinkovsky. Per la produzione di ceramdor, un riempitivo ceramico ad alta resistenza per calcestruzzo e conglomerato bituminoso, sono stati esplorati i terreni argillosi morenici del deposito dolomitico di Gremyachevskoe.

7. Sabbie per lavori edili e prodotti ai silicati Sono distribuiti quasi ovunque nella regione. Nella regione sono stati presi in considerazione 27 giacimenti di sabbie da costruzione con riserve totali di 134,7 milioni di m³ e 19 sono in fase di sviluppo. La produzione costante viene effettuata in 9 campi, i più grandi: Varekhovskoye nel distretto di Volodarsky, Dzerzhinskoye, Bolshoye Pikinskoye nel distretto di Borsky, Pyatnitskoye nel distretto di Navashinsky. Le materie prime vengono utilizzate per la produzione di mattoni in arenaria calcarea, blocchi per pareti, pannelli e come riempitivo per calcestruzzo.

7. Materiale sabbia e ghiaia. È stato esplorato un deposito: Volzhskoye, situato sulla pianura alluvionale della riva sinistra del Volga nel distretto di Borsky su entrambi i lati del ponte ferroviario. Si compone di due aree con riserve totali di 25,3 milioni di m³. Il deposito non è stato sviluppato a causa delle difficili condizioni minerarie e tecniche. È in funzione il deposito del canale Sinyavskoye di materiali lapidei frantumati con sabbia, ghiaia, situato nel letto del fiume Oka, 35 km sopra la città di Pavlovo, il deposito di materiali di sabbia e ghiaia Fokinskoye nel distretto di Vorotynsky e il deposito di massi e ghiaia di Gordinskoye sono stati esplorati materiali nel distretto di Varnavinsky.

Sabbie di vetro.

Sono 12 i giacimenti e le manifestazioni conosciute di questa materia prima nella regione. Le sabbie di vetro dei depositi Razinsky e Surinsky nella regione di Lukoyanovsky sono di bassa qualità e sono adatte solo per la produzione di vetro di colore scuro per la produzione di contenitori di vetro. Il giacimento Sukhobezvodnenskoye nel distretto di Krasnobakovsky con riserve di 24,93 milioni di tonnellate è composto da sabbie di quarzo di alta qualità. Questo giacimento è unico: è uno dei più grandi d’Europa. Lo sviluppo di questo giacimento creerà 145 posti di lavoro e soddisferà le esigenze della Bor Glass Factory e degli impianti metallurgici della regione per concentrati di quarzo di alta qualità per la produzione di vetro e materiali per stampaggio. Il giacimento Pisarevskoye nel distretto di Ardatovsky, elencato nella riserva statale, promette con riserve di 19,3 milioni di tonnellate.

Fango curativo.

Sono stati esplorati diversi giacimenti: Deposito Neverovskoye di fango medicinale sapropel (Lago Neverovo) nel distretto di Borsky con riserve di bilancio di 1498,1 mila m³. Attualmente non in uso. Gruppo di laghi Shatkovo (Chernoe, Dolgoe, Shirokoe ΙI, Svetloe) con riserve di bilancio di 221,7 mila m³. Il deposito di torba medicinale “Chistoe” nel distretto di Gorodetsky con una riserva di bilancio di 180,1 mila m³ viene utilizzato dal sanatorio “Gorodetsky”. Il deposito di Klyuchevoe (Lago Klyuchevoe) nella regione di Pavlovsk è utilizzato dall'ospedale regionale di Pavlovsk. Le riserve di bilancio ammontano a 123,8 mila mc.

Le acque sotterranee

1.Acque potabili e tecniche sotterranee. Il territorio della regione si trova all'interno di tre bacini artesiani di acque sotterranee non mineralizzate: Volga-Sursky, Vetluzhsky e Mosca. Le riserve accertate e sfruttabili ammontano a 2.719.028 mila m³/giorno, per ciascun abitante della regione corrispondono a 2,43 m³/giorno. In totale, ci sono 68 depositi di acque sotterranee nella regione, i più significativi sono Dzerzhinskoye, Ilyinogorskoye, Borskoye, Gorodetskoye, Pyrskoye, Yuzhno-Gorkovskoye. Di questi, sono stati sviluppati 14 depositi. La fonte di approvvigionamento idrico per le città e gli insediamenti urbani sono sia le acque superficiali che quelle sotterranee. Negli insediamenti rurali viene utilizzata principalmente l'acqua sotterranea. La maggior parte dei comuni della regione sono riforniti in modo affidabile di riserve di acque sotterranee fresche. I distretti di Bogorodsky, Bolshemurashkinsky, Krasnooktyabrsky, Spassky, Perevozsky e N. Novgorod non sono sufficientemente forniti, i distretti di Kstovsky e Pavlovsky sono parzialmente forniti e il distretto di Sechenovsky non è fornito. A Nizhny Novgorod l'approvvigionamento di acqua sanitaria e potabile avviene principalmente attraverso l'acqua superficiale.

2. Acque minerali sotterranee. La regione è ricca di acque minerali. I loro affioramenti naturali sono stati registrati nel distretto di Shatkovsky nella pianura alluvionale del fiume Tesha (la sorgente “Boiling Spring”) e nelle regioni settentrionali della regione - a Shakhunsky. Sul territorio della regione c'è una grande quantità di acque minerali sia per scopi alimentari che balneologici - nella Città Verde, nei distretti di Gorodetsky, Balakhninsky.

3. Sorgenti. Ci sono più di 5mila sorgenti nella regione. Una sorgente è uno sbocco naturale concentrato di acque sotterranee verso la superficie. A seconda del grado di mineralizzazione, l'acqua delle sorgenti varia da freschissima a salata.

Valutando il potenziale delle risorse naturali come abbastanza favorevole per l'insediamento e lo sviluppo economico della regione, è ancora necessario notare che per lo sviluppo delle industrie di base le riserve proprie non sono sufficienti e la principale produzione industriale si basa su combustibili e risorse minerali importati.

industria dei materiali da costruzione

Lo sviluppo e l’ubicazione dell’industria dei materiali da costruzione sono generalmente influenzati dai seguenti fattori:

• · condizioni naturali e climatiche;
• · presenza di materia prima propria;
• · livello professionale degli addetti al settore dei materiali da costruzione;
• · volumi di investimenti stanziati per lo sviluppo del settore;
• · fattore ambientale;
• · progresso scientifico e tecnologico (STP) e grado della sua attuazione;
• · presenza nella regione di proprie basi e strutture costruttive;
• · livello di sviluppo economico e attrezzatura tecnica della regione.

Consideriamo i fattori più importanti che influenzano lo sviluppo e l'ubicazione dell'industria dei materiali da costruzione.

L’attuale geografia della produzione “ripete”, da un lato, il posizionamento delle fonti sviluppate di materie prime naturali, di cui parleremo più avanti, e, dall’altro, il posizionamento della costruzione di capitale.

L'industria dei materiali da costruzione si basa su una base di materie prime molto diffusa, i cui confini si stanno espandendo sempre più sotto l'influenza del progresso tecnologico e della messa in circolazione di nuove risorse di materie prime minerali e da costruzione. Tuttavia, è necessario tenere conto delle seguenti circostanze.

In primo luogo, si richiama l'attenzione sulla forte differenziazione delle condizioni per lo sviluppo della produzione: le diverse regioni del Paese differiscono tra loro sia per la quantità che per la composizione delle materie prime. Alcuni tipi di materie prime minerali per l'edilizia non sono distribuiti nella stessa misura in Russia. Se, ad esempio, si trovano quasi ovunque argille per mattoni, materie prime di calce o aggregati di cemento, le risorse di materie prime di cemento sono più limitate; Ancora meno diffuse sono le argille refrattarie, le sabbie vetrose, i gessi e i gessi, e materiali come l'amianto sono rappresentati solo da depositi isolati. Allo stesso tempo, qualsiasi materia prima da costruzione minerale è caratterizzata da una distribuzione non uniforme. È significativo che la vasta pianura della Siberia occidentale, in diverse parti della quale è in corso la costruzione industriale su larga scala, sia praticamente priva di materie prime per la produzione di cemento e altri materiali leganti, macerie e pietrisco.

All'interno del paese esistono differenze territoriali nel grado di fornitura da parte dell'industria dell'una o dell'altra materia prima minerale per l'edilizia. Tuttavia, ogni regione ha una combinazione unica di materie prime, un certo complesso di minerali, che è abbondante in alcuni tipi di materie prime e scarso in altri, il che si riflette nella specializzazione e nella scala di produzione dei materiali da costruzione.

In secondo luogo, la crescita della concentrazione produttiva, accompagnata da un aumento della capacità delle imprese, sembra limitare la gamma di risorse possibili da coinvolgere nello sfruttamento, costringendo a concentrarsi su fonti sempre più grandi di minerali e materie prime da costruzione di dimensioni adeguate.

L’ubicazione dell’industria dei materiali da costruzione ha un impatto significativo sulla disponibilità delle materie prime. La dipendenza della produzione dalle materie prime è spiegata, innanzitutto, dall'elevato peso volumetrico e dalla trasportabilità estremamente bassa delle materie prime minerali per l'edilizia. Pertanto, il trasporto di sabbia o ghiaia in auto per una distanza di 50 km costa 10 volte di più della loro estrazione. A causa delle condizioni di sviluppo relativamente facili e dell'elevato contenuto di componenti, le materie prime minerali per l'edilizia sono poco costose e, di norma, non richiedono un arricchimento preliminare. Ma i suoi costi specifici per unità di prodotto finito sono piuttosto elevati. Ad esempio, per ottenere 1 tonnellata di clinker di cemento, è necessario spendere da 1,5 a 2,5 tonnellate di calcare e argilla, 1 tonnellata di calce - 2 tonnellate di calcare, 1 tonnellata di tubi in ceramica - fino a 1,5 tonnellate di argilla, ecc. In alcuni casi, oltre alla quantità, la qualità delle materie prime gioca un ruolo estremamente importante. In particolare, la produzione del cemento richiede calcare e argilla in determinate condizioni (con un contenuto minimo di ossido di magnesio in alcuni e di ossido di silicio in altri). In questo caso le fonti di calcare e argilla devono essere geograficamente combinate.

Infine, il fatto che le materie prime costituiscano una parte significativa del costo dei materiali da costruzione e che i rifiuti generati durante il loro utilizzo non vengano riciclati conferma ancora una volta la gravitazione della produzione verso le materie prime.

D’altro canto, l’ubicazione dell’industria dei materiali da costruzione dipende in gran parte dal fattore consumatore. Nonostante il loro uso diffuso e l’ubiquità, i materiali da costruzione stessi sono relativamente economici e hanno un peso volumetrico elevato e, di conseguenza, una bassa trasportabilità. Molti di essi (prodotti e strutture in cemento armato, leganti, mattoni) sono ancora meno trasportabili delle materie prime originali. Ad esempio, il costo per il trasporto di prodotti in cemento armato su una distanza di 100 km rappresenta il 25-40% del loro costo. La volontà di ridurre i costi di trasporto ci costringe ad avvicinare la produzione di materiali da costruzione ai luoghi di consumo, cioè ai cantieri.

La prevalenza delle materie prime, l'economicità e la capacità di carico delle materie prime e dei prodotti finiti, la massa e l'ubiquità del loro utilizzo determinano la principale caratteristica economica e geografica dell'industria dei materiali da costruzione: l'attrazione simultanea della produzione verso le materie prime e il consumatore.

In relazione alle fonti delle materie prime e ai luoghi di consumo dei prodotti finiti, le imprese del settore dei materiali da costruzione sono divise in tre tipologie. Alcuni di essi sono impegnati nell'estrazione e nella prelavorazione delle materie prime e sono geograficamente limitati a determinate risorse naturali. Altri producono materiali (cemento, gesso, calce, ecc.) che vengono poi ulteriormente lavorati. Queste imprese comprendono l'intero ciclo produttivo - dalle materie prime ai prodotti finiti - e sono solitamente associate alle materie prime. Il terzo tipo sono le imprese che producono prodotti finiti da materiali prelavorati. Si dividono a loro volta in imprese a ciclo produttivo completo, che gravitano prevalentemente verso le materie prime (vetro, mattoni e altre), e in imprese che lavorano su semilavorati importati, localizzate nei luoghi di consumo (cemento, manufatti in cemento armato e strutture e altro).

In quanto industria al servizio dell'edilizia, l'industria dei materiali da costruzione funge da collegamento in qualsiasi complesso produttivo-territoriale. Il divario tra produzione e consumo di materiali da costruzione porta a una violazione del principio di ottenere la massima produttività del lavoro sociale a costi minimi. Pertanto, lo sviluppo globale delle regioni economiche del paese è impensabile senza la creazione di basi locali di materiali da costruzione. Fornire alla costruzione i materiali necessari in loco è un momento che accelera lo sviluppo delle forze produttive.

Diverso è il ruolo delle singole industrie nella divisione territoriale del lavoro. A questo proposito, l'industria dei materiali da costruzione è rappresentata da due gruppi.

Il primo gruppo comprende le industrie che producono prodotti relativamente trasportabili consumati in quantità relativamente piccole in peso: cemento, gesso, calce, vetro, prodotti in cemento-amianto e altri. Usano materie prime che sono limitate nella distribuzione. Non ci sono molte imprese in questo gruppo, ma ognuna di esse spesso serve consumatori in aree diverse.

Il secondo gruppo è costituito da industrie che producono la maggior parte dei prodotti di massa e non trasportabili: sabbia, ghiaia, pietrisco, materiali per pareti, prodotti e strutture in cemento armato e altri. Questo gruppo comprende un gran numero di imprese che utilizzano materie prime ampiamente disponibili e servono principalmente i consumatori locali.

Inoltre, a seconda dello scopo e della natura del servizio, possono essere progettate le seguenti tipologie di imprese per la produzione di materiali da costruzione:

• · interdistrettuali (che servono due o più regioni economiche) - fabbriche per la produzione di cemento tecnico e da costruzione, vetro, ceramica da costruzione, attrezzature sanitarie e altri;
• · distretto (che serve l'intera regione o le sue singole parti) - fabbriche per la produzione di prodotti in cemento armato per uso di massa, aggregati leggeri e altri;
• · locale (che soddisfa le esigenze di un cantiere edile concentrato) - terreni di prova per la produzione di prodotti a basso trasporto e di grandi dimensioni, imprese mobili mobili e altri;
• · basi di sostegno e posteriori - imprese che sostengono aree di nuovo sviluppo e si trovano ad un certo punto nell'area sviluppata.

Dal punto di vista dei fattori di ubicazione delle industrie dei materiali da costruzione, si possono distinguere le seguenti industrie:

• · industrie prevalentemente orientate alle materie prime - produzione di cemento, mattoni da costruzione e piastrelle di ceramica, produzione di ceramica, tubi di ceramica, prodotti in cemento-amianto e ardesia, produzione di vetro, gesso, calce, materiali da costruzione non metallici (ghiaia, pietrisco , ecc.), si tratta cioè di industrie in cui i costi specifici delle materie prime per unità di prodotto finito sono elevati
• · industrie che sono prevalentemente orientate al consumo - produzione di calcestruzzo, prodotti e strutture in cemento armato, coperture morbide, materiali per l'isolamento termico, materiali per pareti e altri, cioè si tratta di industrie in cui i prodotti sono relativamente economici e hanno un peso volumetrico elevato, e come di conseguenza, bassa trasportabilità.

A questo proposito, possiamo evidenziare le caratteristiche caratteristiche del settore dei materiali da costruzione:

• · elevata intensità di materiali, carburante, energia, carico e manodopera dei prodotti fabbricati;
• · ubicazione della maggior parte delle imprese nell'area di consumo del prodotto;
• · ampi legami interindustriali e intra-industriali per la cooperazione produttiva;
• · la necessità di soddisfare il fabbisogno dei propri prodotti nelle regioni di tutto il Paese.

Tuttavia, le caratteristiche del settore dei materiali da costruzione sopra indicate differiscono dalle caratteristiche del complesso edile.

Caratteristiche del complesso edilizio:

• · disponibilità della propria base materiale e tecnica;
• · orientamento agli obiettivi per garantire l'integrità del complesso, la cooperazione e la specializzazione del lavoro;
• · complessità ed equilibrio dello sviluppo;
• · manovrabilità dei singoli collegamenti in funzione della natura del prodotto da costruzione;
• · separazione delle industrie all'interno del complesso edilizio e maggiore interdipendenza.

La base scientifica per lo sviluppo e la distribuzione della produzione di materiali e strutture da costruzione nelle regioni del paese sono programmi regionali completi di progresso scientifico e tecnologico, ovvero schemi settoriali per lo sviluppo della base materiale e tecnica della costruzione. L'elenco dei materiali da costruzione inclusi nei programmi completi è il seguente:

• · cemento armato prefabbricato e manufatti in calcestruzzo;
• · dettagli costruttivi dell'edilizia abitativa a grandi pannelli e blocchi volumetrici;
• · strutture in acciaio, strutture e manufatti in alluminio e leghe di alluminio;
• · strutture e carpenteria in legno;
• · strutture e manufatti in cemento-amianto;
• · blocchi murari e mattoni da costruzione;
• · materiali non metallici e riempitivi porosi;
• · calce, gesso, intonaco di gesso secco ed altri materiali leganti locali;
• · materiali per l'isolamento termico;
• · assemblaggio di pezzi grezzi, assiemi e parti;
• · calcestruzzo preconfezionato, malta, conglomerato bituminoso;
• · raccordi commerciali, parti incassate