建材業界で使用されている天然原料は何ですか。 建材産業の構成、建設複合体におけるその位置、および国民経済。 閃緑岩 - ボーキサイトとラテライト
ウクライナ科学教育省
キエフ国立建設建築大学
建設材料科学科
トピックの要約: 「建築資材の製造における二次製品の使用」
プラン：
1. 産業廃棄物問題とその解決の主な方向性
c) スラグをベースとした溶融石材および人造石材そして怒っている
c) 森林化学廃棄物および木材加工からの材料
4. 参考文献
1.産業廃棄物問題とその解決の主な方向性。
a) 産業の発展と廃棄物の蓄積
科学技術プロセスの特徴は、社会的生産量の増加です。 生産力の急速な発展により、経済循環にますます多くの天然資源が急速に関与するようになります。 しかし、それらの合理的な使用の度合いは、一般に非常に低いままです。 毎年、人類は約100億トンの鉱物とほぼ同量の有機原料を使用しています。 世界で最も重要な鉱物のほとんどは、確認された埋蔵量が増加するよりも早く開発が進んでいます。 産業コストの約 70% は、原材料、消耗品、燃料、エネルギーから生じています。 同時に、原料の 10 ～ 99% が廃棄物となり、大気中や水域に排出され、地球を汚染します。 例えば石炭産業では、年間約 13 億トンの表土石および鉱山岩石と、約 8,000 万トンの石炭加工廃棄物が発生します。 鉄冶金スラグの年間生産量は約8,000万トン、非鉄スラグは2.5トン、火力発電所の灰とスラグは6,000～7,000万トン、木材廃棄物は約4,000万㎥です。
産業廃棄物は環境要因に積極的に影響を与えます。 生物に重大な影響を与えます。 まず第一に、これは大気の組成に関係します。 ガス状および固体状の廃棄物は、燃料の燃焼やさまざまな技術プロセスの結果として大気中に放出されます。 産業廃棄物は大気だけでなく水圏にも積極的に影響を与えます。 水生環境。 ダンプ、スラグダンプ、尾鉱ダンプなどに集中した産業廃棄物の影響で、産業企業が立地する地域の地表流出水が汚染されています。 産業廃棄物の投棄は最終的には世界の海洋の水質汚染につながり、生物生産性の急激な低下につながり、地球の気候に悪影響を及ぼします。 産業活動の結果として発生する廃棄物は、土壌の品質に悪影響を及ぼします。 発がん性物質など、生物に悪影響を与える化合物が過剰に土壌中に蓄積します。 汚染された「病気の」土壌では、分解プロセスが発生し、土壌生物の生命活動が妨害されます。
産業廃棄物問題の合理的な解決策は、廃棄物の材料組成、集合体の状態、量、技術的特徴など、多くの要因によって決まります。 産業廃棄物問題の最も効果的な解決策は、廃棄物を出さない技術の導入です。 無駄のない生産の創出は、技術プロセスの根本的な変化、原材料の繰り返し使用を保証するクローズドサイクルシステムの開発を通じて行われます。 原材料の統合利用により、ある産業から出た産業廃棄物が他の産業の原料になります。 原材料の統合利用の重要性は、いくつかの側面から見ることができます。 第一に、廃棄物処理により、環境保護問題を解決し、ゴミ捨て場や汚泥保管施設が占有する貴重な土地を解放し、環境への有害な排出物を排除することが可能になります。 第二に、廃棄物は多くの加工産業の原材料需要をほぼカバーしています。 第三に、原材料の統合使用により、生産単位あたりの特定の資本コストが削減され、その回収期間が短縮されます。
産業廃棄物を消費する業種の中で、最も消費量が多いのが建設資材産業です。 産業廃棄物の使用により、建設資材のニーズの最大 40% をカバーできることが確立されています。 産業廃棄物の使用により、天然原料からの製造と比較して建築材料の製造コストを10～30%削減することができ、設備投資の節約は35～50%に達します。
b) 産業廃棄物の分類
現在まで、産業廃棄物を包括的に分類するものは存在しません。 これは、その化学組成、特性、技術的特徴、形成条件が極めて多様であるためです。
すべての産業廃棄物は、鉱物（無機）と有機の 2 つの大きなグループに分類できます。 鉱物廃棄物は建築資材の生産にとって最も重要です。 これらは、鉱業および加工産業によって生成されるすべての廃棄物の大部分を占めます。 これらの廃棄物は有機廃棄物よりも広範囲に研究されています。
バジェノフ P.I. 産業廃棄物を主要な技術プロセスから分離する際に、次の 3 つのクラスに分類することが提案されています。 B; で。
クラス A 製品 (採石場残渣および鉱物濃縮後の残渣) は、対応する岩石の化学的および鉱物学的組成および特性を備えています。 それらの適用範囲は、凝集状態、分別および化学組成、物理的および機械的特性によって決まります。
クラスB製品は人工物質です。 これらは、通常の温度、またはより多くの場合高温で発生する物理的および化学的プロセスの結果として副産物として得られます。 これらの産業廃棄物は、A種製品に比べて利用範囲が広がります。
クラス B 製品は、ダンプ内で発生する物理的および化学的プロセスの結果として形成されます。 このようなプロセスには、自然発火、スラグの分解、粉末の形成などが考えられます。 このクラスの廃棄物の代表的なものは焼け石です。
2. 冶金、燃料産業、エネルギーからの廃棄物の利用経験
a) スラグおよび灰をベースとしたセメント材料
金属の生産や固体燃料の燃焼から生じる廃棄物の大半は、スラグや灰の形で生成されます。 スラグや灰に加えて、金属の製造中には大量の廃棄物が分散粒子の水性懸濁液、つまりスラッジの形で生成されます。
建築材料の生産に使用される貴重で非常に一般的な鉱物原料は、焼けた岩石や石炭加工廃棄物、さらには表土岩石や鉱石加工廃棄物です。
結合材の製造は、スラグの最も効果的な利用分野の 1 つです。 スラグバインダーは、スラグポルトランドセメント、硫酸塩スラグ、石灰スラグ、スラグアルカリバインダーの主なグループに分類できます。
スラグと灰は主に準備された原料と考えることができます。 その組成では、酸化カルシウム (CaO) は、セメント クリンカーの鉱物の 1 つであるケイ酸二カルシウムの形を含む、さまざまな化合物に結合しています。 スラグと灰を使用する際の原料混合物の高度な準備により、炉の生産性と燃費が向上します。 粘土を高炉スラグに置き換えることにより、石灰成分の含有量を20％削減し、乾式クリンカー製造時の原料および燃料の原単位消費量を10～15％削減することができ、さらに炉の生産性を向上させることができます。 15%。
低鉄スラグ（高炉とフェロクロム）を使用し、還元製錬条件を作り出すことにより、白色セメントが電気炉で製造されます。 フェロクロム スラグをベースに、溶融状態で金属クロムを酸化することによりクリンカーを得ることができ、これを使用して均一で耐久性のある色のセメントを製造できます。
硫酸スラグセメント –これらは、高炉水砕スラグと硫酸塩硬化剤（石灰、ポルトランドセメント、または焼ドロマイトなどのアルカリ活性化剤を少量添加した石膏または無水物）を共同微粉砕して得られる水硬性バインダーです。 硫酸塩スラグ グループの中で最も広く使用されているのは、スラグ 75 ～ 85%、二水石膏または無水石膏 10 ～ 15%、最大 2% の酸化カルシウムまたはポルトランド セメント クリンカーを含む石膏スラグ セメントです。 約700℃の温度で焼成された硬石膏と高アルミナ塩基性スラグを使用することにより、高い活性化が保証されます。 硫酸スラグセメントの活性は粉砕の細かさに大きく依存します。 湿式粉砕を使用すると、バインダーの高い比表面積 (4000 ～ 5000 cm²/g) が得られます。 硫酸スラグセメントの強度は、合理的な組成で十分に高い粉砕度を備えているため、ポルトランドセメントの強度に劣りません。 他のスラグバインダーと同様に、硫酸スラグセメントは水和熱が低く、最長 7 日間であるため、大規模な水理構造物の建設に使用できます。 これは、軟硫酸塩水に対する高い耐性によっても促進されます。 硫酸スラグ セメントの耐薬品性はポルトランド スラグ セメントよりも高いため、さまざまな攻撃的な条件での使用に特に適しています。
石灰スラグおよび石灰灰セメント –高炉水砕スラグや火力発電所からの飛灰と石灰を共同粉砕して得られる水硬性バインダーです。 これらは、M 200 以下のグレードのモルタルの製造に使用されます。硬化時間を調整し、これらのバインダーの他の特性を改善するために、製造中に最大 5% の石膏石が添加されます。 石灰分は10％～30％です。
石灰スラグセメントおよび灰セメントは、硫酸スラグセメントに比べて強度が劣ります。 ブランドは 50、100、150、200 です。混合開始後、硬化の開始は 25 分以上、終了は 24 時間以内に行う必要があります。 温度が下がると、特に 10℃ を超えると強度の増加が急激に鈍くなり、逆に環境湿度が十分で温度が上昇すると集中的な硬化が促進されます。 空気中での硬化は、湿気の多い条件で十分に長い硬化 (15 ～ 30 日) を行った後にのみ可能です。 これらのセメントは、低い耐凍害性、攻撃的な水に対する高い耐性、および低い発熱を特徴としています。
スラグアルカリバインダー細かく粉砕された水砕スラグ（比表面積≧3000 cm2/g）とアルカリ成分（アルカリ金属のナトリウムまたはカリウムの化合物）から構成されます。
スラグとアルカリ性の結合剤を得るには、異なる鉱物組成を持つ水砕スラグを使用できます。 それらの活性の決定的な条件は、アルカリと相互作用できるガラス相の含有量です。
スラグ-アルカリ性結合剤の特性は、スラグの種類、鉱物組成、粉砕の細かさ、アルカリ成分の溶液の種類と濃度によって異なります。 スラグの比表面積が 3000 ～ 3500 cm²/g の場合、通常の密度の生地を形成するための水の量は、バインダー質量の 20 ～ 30% です。 通常密度の生地からサンプルをテストする場合のスラグアルカリ結合剤の強度は 30...150 MPa です。 最初の 1 か月間とその後の硬化期間中の両方で強度が集中的に増加するのが特徴です。 では、3ヶ月後のポルトランドセメントの強さはどうか。 最適な条件下での硬化はブランド名の約 1.2 倍を上回り、次にスラグアルカリ性バインダーの 1.5 倍を上回ります。 熱と湿気の処理中、硬化プロセスもポルトランド セメントの硬化中よりも集中的に加速されます。 プレキャスト コンクリート技術で採用されている通常のスチーム条件下で 28 日間。 ブランド力90～120％達成。
バインダーを構成するアルカリ成分は不凍添加剤として機能するため、スラグアルカリ性バインダーは氷点下の温度で非常に強力に硬化します。
b) スラグ灰廃棄物からの充填材
スラグおよび灰廃棄物は、重量および軽量の多孔質コンクリート骨材の製造のための豊富な原料ベースとなります。 冶金スラグをベースとする骨材の主な種類は、スラグ砕石とスラグ軽石です。
多孔質骨材は、アグロポライト、灰砂利、アルミナゾル膨張粘土などの燃料スラグと灰から作られます。
緻密な自然石材を破砕したものと比べて物理的・機械的性質に劣らない重量コンクリート骨材としては、鋳造スラグ砕石が有効である。 この材料の製造では、スラグ取鍋から鋳造された火液スラグが、特別な鋳造プラットフォームまたはタルペゾイダルピットトレンチ上に厚さ200～500 mmの層で注がれます。 屋外に 2 ～ 3 時間放置すると、層内の溶融温度は 800℃ まで低下し、スラグが結晶化します。 その後、水で冷却されると、スラグ層に多数の亀裂が発生します。 鋳造現場または溝内のスラグ塊は掘削機によって採掘され、その後破砕されます。
鋳造スラグ砕石は、耐凍害性、耐熱性が高く、耐摩耗性にも優れているのが特徴です。 価格は天然石砕石に比べて3～4倍程度安価です。
スラグ軽石 (速度が低下)– 最も効果的なタイプの人工多孔質骨材の 1 つ。 これは、多孔質のスラグ溶融物を水、空気、または蒸気で急速に冷却し、鉱物ガス発生剤にさらした結果として得られます。 スラグ軽石を製造するための技術的方法のうち、最も一般的に使用されるのは、プール法、ジェット法、ハイドロスクリーン法です。
燃料スラグと灰は人工多孔質骨材の製造に最適な原料です - アグロポライト。これは、第一に、灰およびスラグ原料、ならびに粘土岩および他のアルミノケイ酸塩材料が焼結機の格子上で焼結する能力によるものであり、第二に、焼結に十分な量の残留燃料がその中に含まれていることによるものである。プロセス。 従来の技術を使用すると、アグロポライトは砕砂の形で得られます。 火力発電所の灰からは次のものを得ることができます。 アグロポライトの砂利、高い技術的および経済的指標を持っています。
アグロポライト砂利技術の主な特徴は、原料の凝集の結果、焼結ケーキではなく、焼成された顆粒が形成されることです。 アグロポライト砂利の製造技術の本質は、粒径 10 ～ 20 mm の生灰顆粒を取得し、それをベルト焼結機の火格子上に厚さ 200 ～ 300 mm の層で置き、熱処理。
アグロポライトの生産は、従来のアグロポライト生産と比較して、プロセス燃料消費量が 20 ～ 30% 削減され、真空チャンバー内の空気希薄化が低下し、比生産性が 1.5 ～ 3 倍増加することが特徴です。 アグロポライト砂利は、緻密な表面シェルを備えているため、砕石とほぼ等しい体積質量を持ち、強度が高く、吸水性が低いという点で砕石とは異なります。 100万立方メートルの輸入天然砕石を火力発電所の灰からのアグドポート砂利に置き換えると、500～1000kmの距離を輸送する際の輸送コストを削減するだけで、200万ルーブルを節約できると推定されています。 火力発電所の灰とスラグをベースにしたアグロポライトを使用すると、セメント消費量 200 ～ 400 kg/m3 で、かさ重量 900 ～ 1800 kg/m3 の軽量コンクリートグレード 50 ～ 4000 を得ることが可能になります。
灰砂利準備された灰とスラグの混合物、または火力発電所からの飛灰を造粒し、ロータリーキルン内で 1150 ～ 1250 °C の温度で焼結および膨潤させることによって得られます。凝集石を使用した場合とほぼ同じ特性を持つ軽量コンクリート砂利は灰砂利を使用して得られます。 灰砂利の製造では、燃料残渣含有量が 10% 以下の火力発電所からの膨張灰のみが有効です。
粘土膨張粘土 –火力発電所から出る粘土と灰およびスラグ廃棄物の混合物から形成された顆粒を回転窯で膨潤させ、焼結させた製品。 灰は原料の総質量の 30 ～ 80% を占めることがあります。 粘土成分の導入により装薬の成形性が向上し、灰中の石炭残渣の燃焼が促進され、未燃燃料含有量の高い灰の使用が可能になります。
アルミナゾル膨張粘土の体積質量は 400 ～ 6000 kg/m3、鋼シリンダー内の圧縮強度は 3.4 ～ 5 MPa です。 アグロポライトや灰砂利と比較したアルミナ灰膨張粘土の製造の主な利点は、乾燥および粉砕装置を使用せずにダンプからの火力発電所の灰を湿った状態で使用できることと、顆粒を形成する簡単な方法が可能であることです。
c) スラグおよび灰をベースとした溶融石材および人造石材
冶金スラグ、燃料スラグ、および灰の処理と、それらをベースにしたバインダー、フィラーおよびコンクリートの製造の主な分野には、スラグウール、鋳造材料およびスラグ石、灰セラミックおよび砂石灰レンガの製造が含まれます。
スラグウール- ミネラルウールの一種で、生産量、構造および技術的特性の両方の点で、断熱材の中で主導的な地位を占めています。 高炉スラグは、ミネラルウールの製造に最も多く使用されています。 ここで天然原料の代わりにスラグを使用すると、最大 150 UAH の節約になります。 ミネラルウールの製造には、高炉のほかに、キュポラ、平炉スラグ、非鉄冶金スラグも使用されます。
装入物中の酸性酸化物と塩基性酸化物の必要な比率は、酸性スラグの使用によって確保されます。 さらに、酸性スラグは腐敗しにくいですが、これはミネラルウールでは受け入れられません。 シリカ含有量が増加すると、粘度の温度範囲が広がります。 繊維形成が可能な温度差。 スラグの酸性係数は、酸性または塩基性添加剤を混合物に導入することによって調整されます。
道路や工業用建物の床を舗装するための石材、配管、縁石、防食タイル、パイプなど、さまざまな製品が冶金スラグと燃料スラグの溶融物から鋳造されます。 スラグ鋳物の製造は、冶金学への高炉プロセスの導入と同時に始まりました。 溶融スラグからの鋳造製品は、石の鋳造に比べて経済的に有利であり、機械的特性においてそれに近づいています。 緻密な鋳造スラグ製品の体積質量は 3000 kg/m3 に達し、圧縮強度は 500 MPa です。
スラグ結晶– ガラスの方向性結晶化によって得られるガラス結晶材料の一種。 他のガラスセラミックとは異なり、その原料は鉄および非鉄冶金のスラグ、および石炭燃焼灰です。 スラグセラミックスはソ連で初めて開発されました。 強度の高い構造材や仕上げ材として建築現場で広く使用されています。 スラグガラスの製造は、スラグガラスの溶解、それからの製品の形成、およびその後の結晶化から構成されます。 ガラス製造の原料は、スラグ、砂、アルカリ含有物、その他の添加物で構成されます。 燃えるような液体冶金スラグを最も効率的に使用し、調理に費やす全熱量の最大 30 ～ 40% を節約します。
スラグセラミックは建設現場での使用が増えています。 シートスラグスラグスラブは、建物の台座やファサードを覆い、内壁や間仕切りを仕上げ、バルコニーや屋根のフェンスを作るために使用されます。 スラグウッドは、建物の階段、窓枠、その他の構造要素に効果的な材料です。 高い耐摩耗性と耐薬品性により、スラグ セラミックを化学、鉱業、その他の産業で建物の構造や設備を保護するために使用することが可能になります。
火力発電所からの灰とスラグ廃棄物は、粘土岩をベースにしたセラミック製品の製造における燃料含有添加剤として機能するだけでなく、灰セラミック製造の主原料としても機能します。 燃料灰とスラグは、壁用セラミック製品の製造における添加剤として最も広く使用されています。 中実および中空のレンガおよびセラミック石の製造には、軟化点が 1200 ℃ までの低融点灰を使用することが主に推奨されます。最大 10% の燃料を含む灰およびスラグは廃棄物として使用され、10 %以上が燃料含有添加剤として使用されます。 後者の場合、装入物へのプロセス燃料の導入を大幅に削減または排除することが可能です。
灰セラミックを製造するための多くの技術的方法が開発されており、火力発電所からの灰とスラグ廃棄物はもはや追加の材料ではなく、主原料成分となっています。 したがって、レンガ工場の従来の設備を使用して、灰レンガは、灰、スラグ、および3体積％の量のナトリウム液体ガラスを含む塊から製造することができる。 後者は可塑剤として機能し、最小限の水分で製品を製造できるため、原材料を乾燥させる必要がなくなります。
アッシュセラミックは、60～80％のフライアッシュ、10～20％の粘土およびその他の添加物を含む塊からプレス製品の形で製造されます。 製品は乾燥と焼成のために送られます。 灰セラミックスは、安定した強度と高い耐凍害性を備えた壁材として機能するだけではありません。 高い耐酸性と低い摩耗が特徴で、舗装や道路のスラブや耐久性の高い製品を製造することができます。
砂石灰レンガの製造では、火力発電所の灰がバインダーまたは充填剤の成分として使用されます。 最初のケースでは、その消費量は500 kgに達し、2番目のケースでは、1,000個あたり1.5...3.5トンです。 レンガ 石炭灰を導入すると、石灰の消費量が 10 ～ 50% 削減され、CaO+MgO 含有量が最大 40 ～ 50% の頁岩灰は、ケイ酸塩塊中の石灰を完全に置き換えることができます。 石灰灰バインダー中の灰は、活性なケイ質添加剤であるだけでなく、混合物の可塑化にも寄与し、原料の強度を 1.3 ～ 1.5 倍増加させます。これは、自動装置の通常の動作を確保するために特に重要です。スタッカー。
d) 道路建設中の灰およびスラグおよび断熱材
燃料灰とスラグの大規模消費者は道路建設であり、灰と灰とスラグの混合物は、基礎の下層と下層の建設、セメントと石灰で土壌を安定させる際の結合剤の部分的置換、鉱物粉末として使用されます。アスファルトコンクリートおよびモルタル、道路セメントコンクリートの添加剤として。
石炭とオイルシェールの燃焼から得られる灰は、屋根材や防水マスチックの充填材として使用されます。 灰とスラグの混合物は、非強化または強化されて道路建設に使用されます。 強化されていない灰とスラグの混合物は、主に地域や地元で重要な道路の基礎の下層と下層を建設するための材料として使用されます。 粉砕灰の含有量は 16% 以下で、ビチューメンまたはタール乳剤で表面処理された土壌コーティングを改善するために使用されます。 道路の構造層は、灰含有量が 25 ～ 30% 以下の灰とスラグの混合物から作ることができます。 砂利砕石基礎では、圧縮添加剤として粉砕灰含有量が 50% までの灰とスラグの混合物を使用することが推奨されますが、道路建設に使用される火力発電所からの燃料廃棄物に含まれる未燃石炭の含有量は、 10%を超えます。
比較的強度の高い天然石材と同様に、火力発電所からの灰とスラグ廃棄物は、カテゴリー 3 ～ 5 の道路の構造層を作成するために使用されるアスファルト鉱物混合物の製造に使用されます。 黒色砕石は、ビチューメンまたはタール（重量で 2% まで）で処理された燃料スラグから得られます。 170～200℃に加熱した灰を緑色油中の0.3～2％アスファルト溶液と混合することにより、体積質量450～6000kg/m3の疎水性粉末が得られます。 疎水性パウダーは、撥水性と断熱性の材料の機能を同時に実行できます。 マスチックの充填剤としての灰の使用は広く普及しています。
e) 冶金スラッジをベースとした材料
霞石、ボーキサイト、硫酸塩、白色およびマルチカルシウムスラッジは、建築材料の生産にとって工業的に重要です。 使用に適した霞石スラッジだけでも年間 700 万トンを超えます。
冶金産業からの汚泥廃棄物の主な用途は、クリンカーフリーのバインダーおよびそれをベースにした材料の製造、ポルトランドセメントおよび混合セメントの製造です。 霞石からアルミナを抽出して得られる霞石（ビーライト）スラッジは、産業界で特に広く使用されています。
P.Iのリーダーシップの下で。 バジェノフは、ネフェリンセメントとそれに基づく材料の製造技術を開発しました。 ネフェリン セメントは、あらかじめ破砕したネフェリン スラッジ (80 ～ 85%)、石灰またはポルトランド セメント (15 ～ 20%) および石膏 (4.. 。7％）。 ネフェリンセメントの硬化の開始は遅くとも 45 分後、終了は遅くとも 6 時間後でなければなりません。 監禁後の彼の点数は 100、150、200、250 になります。
ネフェリン セメントは、石材や石膏モルタルだけでなく、通常のコンクリート、特にオートクレーブ処理されたコンクリートにも効果的です。 可塑性と硬化時間の点で、ネフェリンセメントをベースにした溶液は石灰石膏溶液に近いです。 通常硬化コンクリートでは、ネフェリン セメントはグレード 100 ～ 200 を提供し、オートクレーブ処理されたコンクリートでは、250 ～ 300 kg/m3 の消費量でグレード 300 ～ 500 を提供します。 ネフェリンセメントをベースとしたコンクリートの特徴は、大規模な水理構造物を建設する際に考慮する必要がある低いエキソメトリー、オートクレーブ処理後の鉄筋への高い接着性、鉱化水中での耐久性の向上です。
組成がネフェリンセメントに近いのは、ボーキサイト、硫酸塩、その他の冶金スラッジをベースとしたバインダーです。 これらのミネラルのかなりの部分が水和している場合、スラッジの収斂特性を発現させるためには、スラッジを 300 ～ 700 ℃の範囲で乾燥する必要があります。これらの結合剤を活性化するには、スラッジを導入することをお勧めします。石灰と石膏の添加物。
スラリーバインダーはローカルマテリアルのカテゴリーに属します。 オートクレーブ硬化製品の製造に使用するのが最も合理的です。 ただし、モルタル、仕上げ工事、繊維板などの有機フィラーを使用した材料の製造には使用できますし、使用される予定です。 多くの冶金スラリーの化学組成により、ポルトランド セメント クリンカーの主原料成分としてだけでなく、ポルトランド セメントおよび混合セメントの製造における活性添加剤としても使用できます。
f) 焼け石、石炭準備廃棄物、鉱石の採掘および選鉱の利用
焼けた岩の大部分は、石炭の堆積に伴う廃岩が燃えた生成物です。 焼けた岩の種類には、ギリン岩と粘土砂岩があり、石炭層の地下火災中に地球の腸内で燃えたもの、および燃え尽きた鉱山の廃棄物です。
焼石や石炭加工廃棄物を建築資材の生産に利用する可能性は非常に多様です。 焼成岩は、他の焼成粘土材料と同様に、石灰に対して活性があり、石灰ポゾラン系バインダー、ポルトランドセメント、ポゾランポルトランドセメントおよびオートクレーブ材料の水硬性添加剤として使用されます。アスファルトとポリマーの組成物。 当然のことながら、地球の腸内や炭鉱の廃棄物の山で焼かれた焼けた岩、泥岩、シルト岩、砂岩はセラミックの性質を持っており、耐熱コンクリートや多孔質骨材の製造に使用できます。 焼石の一部は軽い非金属材料であるため、軽量モルタルやコンクリートの充填材として使用されます。
石炭調製廃棄物は貴重な鉱物原料であり、主にセラミック壁材や多孔質骨材の製造に使用されます。 石炭濃縮廃棄物の化学組成は、伝統的な粘土質の原料に近いです。 それらにおける有害な不純物の役割は、硫酸塩および硫化物化合物に含まれる硫黄です。 発熱量は 3,360 ～ 12,600 kJ/kg など、さまざまです。
壁用セラミック製品の製造では、石炭濃縮廃棄物が希薄燃料または可燃性燃料添加剤として使用されます。 セラミック装入物に導入される前に、塊状廃棄物は粉砕されます。 粒径1mm以下の汚泥は予備粉砕の必要はありません。 スラッジは含水率 5 ～ 6% まで事前に乾燥されます。 プラスチック法を使用してレンガを製造する場合、廃棄物の追加は 10 ～ 30% にする必要があります。 より均一な焼成の結果として最適な量の燃料含有添加剤を導入すると、製品の強度特性が大幅に向上し（最大 30 ～ 40%）、燃料を節約し（最大 30%）、導入の必要性がなくなります。石炭を装入し、炉の生産性を向上させます。
比較的発熱量の高い石炭濃縮スラッジ（18900～21000 kJ/kg）をプロセス燃料として使用することが可能です。 追加の粉砕を必要とせず、燃料穴から注ぐと装薬全体によく分散され、製品の均一な燃焼が促進されます。そして最も重要なことに、石炭よりもはるかに安価です。
いくつかの種類の石炭濃縮廃棄物からは、アグロポライトだけでなく膨張粘土も生成することが可能です。 非金属材料の貴重な供給源は、鉱山産業からの関連岩石です。 このグループの廃棄物のリサイクルの主な方向性は、まず第一に、コンクリートおよびモルタル骨材、道路建設資材、および瓦礫の生産です。
建設用砕石は、鉄やその他の鉱石の採掘中に付随する岩石から得られます。 砕石製造のための高品質の原料は、不毛な鉄含有珪岩、つまりホルンフェルス、珪岩、結晶片岩です。 鉄鉱石採掘中の随伴岩からの砕石は、破砕および選別プラント、および乾式磁気分離によって得られます。
3. 化学技術生産および木材加工から生じる廃棄物の利用経験
a) 電熱リン製造から得られるスラグの利用
植物由来の農業廃棄物も重要な建設原料源です。 例えば、綿茎廃棄物の年間生産量は約 500 万トン、亜麻仁は 100 万トン以上です。
木材廃棄物は、伐採と加工のすべての段階で発生します。 これらには、枝、小枝、頂部、枝、天蓋、おがくず、切り株、根、樹皮、ブラシウッドが含まれており、これらを合わせると木材の総質量の約 21% を占めます。 木材を製材に加工する場合、製品の歩留まりは 65% に達し、残りはスラブ (14%)、おがくず (12%)、切りくずおよび小物 (9%) の形で廃棄物となります。 木材から建築部品、家具、その他の製品を製造する場合、削りくず、おがくず、木材の個々の部分、つまり加工された木材の質量の最大 40% を占める切断材の形で廃棄物が発生します。
おがくず、削りくず、塊状廃棄物は、建築資材や製品の生産にとって最も重要です。 後者は、接着された建築製品の製造と、工業用チップ、その後の削りくず、粉砕木材、繊維塊への加工の両方に直接使用されます。 なめしエキスの生産から出る廃棄物である樹皮やダンから建築材料を得る技術が開発されました。
リンスラグ -これは、電気炉で熱的に生成されるリンの副産物です。 1300～1500℃の温度で、リン酸カルシウムはコークス炭素およびシリカと相互作用し、リンおよび溶融スラグが形成されます。 スラグは燃えるような液体の状態で炉から排出され、湿式法を使用して造粒されます。 リン 1 トンの場合、スラグは 10 ～ 12 トンになります。 大手化学企業は年間最大 200 万トンのスラグを生産します。 リンスラグの化学組成は高炉スラグの組成に近い。
リンスラグ溶融物から、スラグ軽石、綿毛および鋳造製品を得ることが可能である。 スラグ軽石は、リンスラグの組成を変えることなく、従来の技術を使用して製造されます。 かさ高質量は 600 ～ 800 kg/m3 で、ガラス状の微細な多孔質構造を持っています。 リンスラグウールは、長く細い繊維と 80 ～ 200 kg/m3 のかさ密度が特徴です。 リンスラグ溶融物は、冶金企業で使用されるトレンチ技術を使用して鋳造砕石に加工できます。
b) 石膏含有および鉄廃棄物をベースとした材料
建材業界の石膏石の需要は現在 4,000 万トンを超えています。 同時に、石膏原料の需要は主に、化学産業、食品産業、林業化学産業からの石膏含有廃棄物によって満たされます。 1980年、我が国では、硫酸カルシウムを含む廃棄物および副産物の排出量は年間約2,000万トンに達し、その中にはリン石膏（1,560万トン）も含まれていました。
リン石膏 -アパタイトまたは亜リン酸塩を廃硫酸処理してリン酸または濃縮リン肥料にします。 これには、92 ～ 95% の二水石膏と、1 ～ 1.5% の五酸化リンおよび一定量の他の不純物の機械的混合物が含まれています。 リン石膏は、可溶性不純物を多く含む含水率 20 ～ 30% のスラッジの形態をしています。 スラッジの固相は細かく分散しており、50%以上がサイズ 10 ミクロン未満の粒子で構成されています。 リン石膏をダンプで輸送および保管するコストは、構造物および主要生産の操業にかかる総コストの最大 30% に達します。
半水化物抽出法を使用したリン酸の製造では、廃棄物は高強度石膏の主成分である硫酸カルシウムリン半水化物が 92 ～ 95% 含まれます。 しかし、半水和物結晶の表面に不動態化膜が存在すると、特別な技術的処理を行わなければ、この製品の収斂特性の発現が大幅に阻害されます。
従来の技術では、リン石膏をベースとした石膏結合剤は低品質でした。これは、原料中に大きな結晶が存在する結果、半水化物の多孔性が高く、リン石膏の高い水需要によって説明されます。 通常の建築用石膏の水分要件が 50 ～ 70% である場合、追加の処理を行わずにリン石膏結合剤から標準密度の試験を取得するには、120 ～ 130% の水が必要です。 リン石膏の建築特性とそれに含まれる不純物は悪影響を及ぼします。 リン石膏を粉砕し、振動敷設法で製品を成形することにより、この影響は若干軽減されます。 この場合、リン石膏結合剤の品質は向上しますが、天然原料から建築用石膏を作る場合よりは低いままです。
MISS では、リン石膏をベースにして、70 ～ 90% のα-半水和物、5 ～ 20% のポルトランド セメントおよび 3 ～ 10% のポゾラン添加剤を含む、耐水性が向上した複合バインダーが得られました。 比表面積が 3000 ～ 4500 cm²/g の場合、バインダーの水分要求量は 35 ～ 45%、硬化は 20 ～ 30 分で始まり、30 ～ 60 分で終了します。圧縮強度はは 30...35 MPa、軟化係数は 0.6...0 ,7 です。 耐水性バインダーは、リン石膏、ポルトランドセメント、および活性シリカを含む添加剤の混合物をオートクレーブ内で水熱処理することによって得られます。
セメント産業では、リン石膏はクリンカー焼成中の鉱化剤として、また天然石膏の代わりにセメントの凝結を調整する添加剤として使用されます。 スラッジに 3 ～ 4% を添加すると、炉の生産性を低下させることなくクリンカー飽和係数を 0.89 ～ 0.9 から 0.94 ～ 0.96 に増加させることができ、焼結ゾーンのライニングの耐久性が向上します。安定した皮膜が均一に形成され、粉砕しやすいクリンカーが得られます。 セメントクリンカーを粉砕する際の石膏の代替としてのリン石膏の適合性は確立されています。
リン石膏をセメント製造の添加剤として広く使用するには、リン石膏を乾燥させて顆粒化する必要があります。 粒状リン石膏の含水率は 10 ～ 12% を超えてはなりません。 基本的なリン石膏造粒スキームの本質は、元のリン石膏スラッジの一部を 220 ～ 250 °C の温度で可溶性無水物の状態まで脱水し、続いてそれを残りのリン石膏と混合することです。 回転ドラム内で無水リン酸をリン石膏と混合すると、脱水生成物は出発原料の自由水分によって水和され、リン酸石膏二水和物の固体顆粒が得られます。 黄鉄鉱燃え殻の強化添加剤を使用して、リン石膏を造粒する別の方法も可能です。
結合剤および結合剤に基づく製品の製造に加えて、石膏含有廃棄物をリサイクルする他の方法が知られている。 実験によると、レンガ製造中に装入物に最大 5% のリン石膏を添加すると、乾燥プロセスが強化され、製品の品質が向上することがわかりました。 これは、リン石膏の主成分である硫酸カルシウム二水和物の存在による粘土原料のセラミック技術的特性の向上によって説明されます。
鉄廃棄物の中で最も広く使用されているのは、 黄鉄鉱の燃え殻。 特に、ポルトランドセメントクリンカーの製造において、それらは修正添加剤として使用される。 しかし、セメント産業で消費される燃え殻は、黄鉄鉱硫黄を主原料として消費する硫酸プラントの総生産量のほんの一部にすぎません。
高鉄セメントの製造技術が開発されました。 このようなセメント製造の出発成分はチョーク (60%) と黄鉄鉱の燃え殻 (40%) です。 原料混合物は 1220 ～ 1250 ℃の温度で焼成されます。高鉄セメントは、原料混合物に最大 3% の石膏を添加した場合の通常の硬化時間によって特徴付けられます。 28 日間の水および空気湿潤硬化条件下での圧縮強度。 グレード 150 および 200 に相当し、オートクレーブで蒸気処理すると 2 ～ 2.5 倍に増加します。 高鉄セメントは収縮しません。
人工コンクリート骨材の製造における黄鉄鉱の燃え殻は、添加剤としても主原料としても役立ちます。 膨張粘土を製造する際の粘土のガス発生能力を高めるために、総質量の 2 ～ 4% の量の黄鉄鉱の燃え殻の添加が導入されます。 これは、700～800℃で燃え殻中の黄鉄鉱残留物が分解し、二酸化硫黄が形成され、粘土原料中に存在する有機不純物の影響で酸化鉄が還元され、ガスが放出されることによって促進されます。 鉄化合物、特に鉄の形の鉄化合物はフラックスとして作用し、溶融物の液化と粘度変化の温度範囲の減少を引き起こします。
鉄含有添加剤は、焼成温度を下げ、品質を向上させ、色特性を改善するために、セラミック壁材の製造に使用されます。 焼却中にガス状生成物を形成し、その存在により製品の機械的強度が低下する硫化物および硫酸塩の不純物を分解するために燃え殻を予備焼成することによって、肯定的な結果が得られます。 特にフラックスの量が少なく、焼結が不十分な原料の場合、5 ～ 10% の燃え殻を装入物に導入するのが効果的です。
セミドライ法およびシュリンカー法を使用してファサードタイルを製造する場合、焼成した燃え殻を重量で 5 ～ 50% の量で混合物に添加できます。 燃え殻を使用すると、粘土に追加でシャモットを導入することなく、着色されたセラミックのファサードタイルを製造することができます。 同時に、耐火物および耐火粘土で作られたタイルの焼成温度は50〜100℃低下します。
c) 森林化学廃棄物および木材加工からの材料
建築材料の製造において、化学産業廃棄物から得られる最も価値のある原料は、リン、石膏含有廃棄物、および石灰廃棄物の電熱生産から得られるスラグです。
冬季技術生産からの廃棄物には、磨耗したゴムや二次ポリマー原料のほか、建設資材企業からの多くの副産物（セメント粉塵、アスベストセメント企業の水処理装置の沈殿物、割れたガラスやセラミックなど）が含まれます。 廃棄物は加工木材の総質量の最大 50% を占め、そのほとんどは現在焼却または処分されています。
加水分解プラントの近くにある建設資材企業は、最も大量の木材化学廃棄物の 1 つであるリグニンをうまく利用できます。 多くのレンガ工場での経験により、リグニンが効果的な燃え尽き添加剤であると考えることができます。 それは装入物の他の成分とよく混合し、その成形特性を損なうことなく、木材の切断を複雑にしません。 その使用の最大の効果は、採石場の粘土の水分含有量が比較的低いときに発生します。 原料に圧搾されたリグニンは乾燥しても燃えません。 リグニンの可燃部分は350～400℃の温度で完全に蒸発し、その灰分は4～7％になります。 通常の粘土レンガの標準的な機械的強度を確保するには、リグニンをその体積の最大 20 ～ 25% の量で成形装入物に導入する必要があります。
セメントの製造において、リグニンは生汚泥の可塑剤として、また生混合物とセメントを粉砕するための増力剤として使用できます。 この場合のリグニンの添加量は 0.2 ～ 0.3% です。 加水分解リグニンの液化効果は、石灰岩と粘土の懸濁液の粘度を効果的に低下させるフェノール性物質がその中に存在することによって説明されます。 粉砕中のリグニンの効果は主に、材料の小部分の付着と粉砕媒体への付着を軽減することです。
前処理なしの木材廃棄物 (おがくず、削りくず) または粉砕後の木材廃棄物 (チップ、砕いた木材、木毛) は、鉱物および有機バインダーをベースとした建築材料の充填材として機能します。これらの材料は、嵩密度が低く、熱伝導率が低いという特徴もあります。作業性も良好です。 木材フィラーに鉱化剤を含浸させ、その後鉱物バインダーと混合することで、それらをベースにした材料の生体安定性と耐火性が確保されます。 木質充填材の一般的な欠点は、吸水性が高く、耐水性が比較的低いことです。 これらの材料は目的に応じて断熱材と構造断熱材に分けられます。
木質フィラーと鉱物バインダーをベースとした材料グループの主な代表は、木質コンクリート、繊維板、おがくずコンクリートです。
アーボリット -植物由来の骨材を使用し、鉱化剤溶液で前処理した軽量コンクリート。 産業、土木、農業の建設において、壁や間仕切り、床スラブや建物の被覆材、断熱性や防音性のスラブの建設用のパネルやブロックの形で使用されます。 木コンクリートで作られた建物のコストは、レンガで作られた建物よりも 20 ～ 30% 低くなります。 アーボライト構造は、室内空気の相対湿度 75% 以下で動作できます。 高湿度では、防湿層が必要です。
フィブロライト木質コンクリートとは異なり、充填材として木毛が含まれていると同時に、長さ200〜500mm、幅4...7mmの削りくずという補強材も含まれています。 厚さは0.25...0.5 mmです。 木毛は、針葉樹、あまり一般的ではないが落葉樹の非商用木材から得られます。 ファイバーボードは、高い吸音性、容易な加工性、釘付け性、および漆喰層やコンクリートへの良好な接着性を特徴としています。 ファイバーボードの製造技術には、木毛の準備、鉱化剤による処理、セメントとの混合、ボードのプレスおよび熱処理が含まれます。
おがくずコンクリート –これは鉱物バインダーとおがくずをベースにした材料です。 これらには、キシロライト、キシロコンクリート、および組成と技術が類似したその他の材料が含まれます。
キシロライトマグネシウム結合剤とおがくずを塩化マグネシウムや硫酸マグネシウムの溶液と混ぜて固めた人工建築材料です。 キシロライトは主にモノリシックまたはプレハブ床材の設置に使用されます。 キシロライト床の利点は、熱吸収率が比較的低いこと、衛生的であること、十分な硬度、低摩耗性、およびさまざまな色が可能であることです。
キシロコンクリート -軽量コンクリートの一種で、充填材はおがくず、結合材はセメントまたは石灰と石膏で、体積質量が 300 ～ 700 kg/m3、圧縮強度が 0.4 ～ 3 MPa のキシロコンクリートが使用されます。断熱材として、体積質量 700 ～ 1200 kg /m3、圧縮強度 10 MPa までの構造材および断熱材として。
集成材は最も効果的な建築材料の 1 つです。 層状にすることも、ベニヤ（合板、積層プラスチック）で作ることもできます。 製材および木工加工からの塊状廃棄物（パネル、パネル、梁、ボード）と結合された（ジョイントスラブ）からの大量の廃棄物。 集成材の利点は、嵩密度が低く、耐水性があり、小さなサイズの材料から複雑な形状の製品や大きな構造要素を製造できることです。 接着構造では、木材の異方性とその欠陥の影響が弱まり、耐粘土性が向上し、可燃性が低くなり、収縮や反りの影響を受けません。 集成木材構造は、多くの場合、建物建設時の時間と人件費、および攻撃的な空気環境の構築時の抵抗の点で、鋼鉄や鉄筋コンクリート構造とうまく競合します。 それらの使用は、農業および工業企業、展示会および貿易パビリオン、スポーツ複合施設、プレハブの建物および構造物の建設に効果的です。
ボール紙 –これは、砕いた木材を結合剤である合成ポリマーと混合してホットプレスすることによって得られる材料です。 この材料の利点は、さまざまな方向での物理的および機械的特性の均一性、さまざまな湿度での線形変化が比較的小さいこと、および生産の高度な機械化と自動化の可能性です。
一部の木材廃棄物をベースにした建築材料は、特別な結合剤を使用せずに生産できます。 このような材料中の木材粒子は、繊維の収束と織り合わせ、その凝集能力、および高圧および高温でのプレス塊の処理中に生じる物理化学的結合の結果として結合されます。
ファイバーボードは特別なバインダーを使用せずに製造されます。
ファイバーボード –繊維状の塊から形成され、その後熱処理された材料。 すべてのファイバーボードの約 90% は木材から作られています。 原材料は非商用木材と製材所や木工産業から出る廃棄物です。 ボードは、靱皮植物の繊維や、十分な強度と柔軟性を備えた他の繊維状原料から得ることができます。
木材プラスチックのグループには次のものが含まれます。 木材積層板– レゾールタイプの合成ポリマーを含浸させ、熱圧力処理の結果として貼り合わせたベニヤシートから作られた材料、リグノ炭水化物および特殊なバインダーを使用せずにプレス塊を高温処理することによっておがくずから生成された圧電熱可塑性プラスチック。 リグノ炭水化物プラスチックの技術は、木材粒子の準備、乾燥、注入、カーペットの成形、冷間プレスで構成されます。 , 圧力を解放せずにホットプレスと冷却を行います。 リグノ炭水化物プラスチックの適用範囲は木質繊維やパーティクルボードと同じです。
圧電熱可塑性プラスチックおがくずからは、前処理なしと原料の水熱処理の 2 つの方法で製造できます。 2 番目の方法によると、調整されたおがくずは、温度 170 ～ 180 ℃、圧力 0.8 ～ 1 MPa の蒸気を用いてオートクレーブ内で 2 時間処理され、加水分解されたプレス塊は部分的に乾燥され、一定の温度で処理されます。湿度に合わせて、連続的に冷間プレスと熱間プレスを行います。
厚さ 12 mm の床タイルは圧電熱可塑性プラスチックから製造されます。 出発原料は、おがくず、または粉砕された針葉樹および落葉樹、亜麻または麻の火、アシ、加水分解リグニン、およびダンであり得る。
d) 建築資材の生産における自社廃棄物の処理
クリミア自治共和国で壁片石を製造するために石灰岩シェル岩を開発している企業の経験は、石のこぎり廃棄物からシェルコンクリートブロックを製造することの有効性を示しています。 ブロックは側面がヒンジ付きの水平な金型で形成されます。 型の底は厚さ 12 ～ 15 mm の貝殻岩溶液で覆われ、内部にテクスチャード加工された層が形成されます。 型枠には、粗孔または細粒のシェルコンクリートが充填されます。 ブロックの外面のテクスチャは、特別なソリューションを使用して作成できます。 シェルコンクリートブロックは、工業用建物や住宅用建物の建設において基礎や壁を敷設するために使用されます。
セメントの製造では、微細な鉱物原料を加工する際に大量の粉塵が発生し、セメント工場で回収される粉塵の総量は製品総生産量の30％に達する場合もあります。 粉塵の総量の最大 80% がクリンカーキルンからのガスとともに排出されます。 炉から除去されたダストは多分散粉末であり、湿式製造法では 40 ～ 70%、乾式製造法では最大 80% が含まれ、その断片のサイズは 20 ミクロン未満です。 鉱物学的研究により、粉塵には最大 20% のクリンカー鉱物、2 ～ 14% の遊離酸化カルシウム、および 1 ～ 8% のアルカリが含まれていることが証明されています。 粉塵の大部分は、焼いた粘土と未分解の石灰岩の混合物で構成されています。 ダストの組成は、炉の種類、使用する原料の種類と特性、収集方法によって大きく異なります。
セメント工場における粉塵処理の主な方向性は、セメント製造プロセス自体で粉塵を使用することです。 ダスト沈殿室からのダストはスラッジとともにロータリーキルンに戻されます。 主な量は遊離酸化カルシウム、アルカリ、無水硫酸です。 生汚泥にダストを5～15％添加すると、汚泥が凝集し、流動性が低下します。 ダスト中のアルカリ酸化物の含有量が増加すると、クリンカーの品質も低下します。
アスベストセメント廃棄物には、水和セメント鉱物とアスベストが大量に含まれています。 焼成すると、セメントやアスベストの水和物成分が脱水し、収斂性が得られます。 最適な焼成温度は 600 ～ 700 ℃の範囲です。この温度範囲では、ヒドロケイ酸塩の脱水が完了し、アスベストが分解し、水圧硬化可能な多くの鉱物が形成されます。 顕著な活性を有する結合剤は、熱処理されたアスベストセメント廃棄物を冶金スラグおよび石膏と混合することによって得ることができる。 外装タイルと床タイルはアスベストセメント廃棄物から作られています。
アスベストセメント廃棄物から作られる組成物中の有効なタイプの結合剤は、液体ガラスである。 乾燥および粉末化されたアスベストセメント廃棄物と液体ガラス溶液の混合物から、密度 1.1 ～ 1.15 kg/cm3 の化粧スラブが、40 ～ 50 MPa の特定のプレス圧力で製造されます。 乾燥状態では、これらのスラブのかさ密度は 1380 ～ 1410 kg/m3、曲げ強度は 6.5 ～ 7 MPa、圧縮強度は 12 ～ 16 MPa です。
断熱材はアスベストセメント廃棄物から作ることができます。 スラブ、セグメント、シェルの形の製品は、石灰、砂、ガス発生剤を加えて焼却および粉砕した廃棄物から得られます。 アスベストセメント廃棄物から作られたバインダーをベースにした気泡コンクリートは、圧縮強度が 1.9 ～ 2.4 MPa、かさ密度が 370 ～ 420 kg/m3 です。 アスベストセメント産業からの廃棄物は、温石膏、アスファルトマスチック、アスファルトコンクリートの充填剤としてだけでなく、衝撃強度の高いコンクリートの充填剤としても役立ちます。
ガラス廃棄物は、ガラスの生産時だけでなく、建設現場や日常生活でガラス製品が使用される際にも発生します。 カレットをガラス製造の主要な技術プロセスに戻すことが、そのリサイクルの主な方向性です。
最も効果的な断熱材の 1 つである発泡ガラスは、ガス発生器を使用してカレット粉末を 800 ～ 900°で焼結して得られます。 発泡ガラスのスラブおよびブロックの体積質量は 100 ～ 300 kg/m3、熱伝導率は 0.09 ～ 0.1 W、圧縮強度は 0.5 ～ 3 MPa です。
割れたガラスをプラスチック粘土と混合すると、セラミック塊の主成分として機能します。 このような塊からの製品はセミドライ技術を使用して作られており、高い機械的強度が特徴です。 割れたガラスをセラミック塊に導入すると、焼成温度が下がり、窯の生産性が向上します。 ガラス セラミック タイルは、10 ～ 70% の破砕ガラスを含む装入物から製造され、ボール ミルで粉砕されます。 塊は5...7％まで湿ります。 タイルはプレスされ、乾燥され、750 ～ 1000 ℃で焼成されます。タイルの吸水率は 6% 未満です。 50サイクル以上の耐凍害性。
割れたガラスは、色付き石膏の装飾材料としても使用され、すりガラスの廃棄物は、油絵の具の粉末、サンドペーパーを作るための研磨剤、および釉薬の成分として使用できます。
セラミック製造では、技術プロセスのさまざまな段階で廃棄物が発生しますが、必要な粉砕後の乾燥廃棄物は、初期装填物の水分含有量を減らすための添加剤として機能します。 砕いた粘土レンガは、砕いて砕石として一般建設工事やコンクリートの製造に使用されます。 粉砕レンガの体積嵩質量は 800 ～ 900 kg/m3 で、これを使用して嵩質量 1800 ～ 2000 kg/m3 のコンクリートを製造することができます。 従来の重量骨材に比べ20％軽量化しました。 粉砕レンガの使用は、最大 1400 kg/m3 の体積質量を持つ粗く多孔質のコンクリート ブロックの製造に効果的です。 コンテナ化やレンガ積み下ろしの徹底した機械化により、割れたレンガの量は激減しました。
4. 参考文献:
ボジェノフ P.I. 鉱物原料を総合的に建築資材の生産に利用します。 – L.-M.: ストロイズダット、1963 年。
グラドキク K.V. スラグは廃棄物ではなく、貴重な原料です。 – M.: ストロイズダット、1966 年。
ポポフ L.N. 産業廃棄物からの建設資材。 – M.: 知識、1978 年。
バジェノフ Yu.M.、シュベンキン P.F.、ドヴォルキン L.I. 産業廃棄物を建材の製造に利用すること。 – M.: ストロイズダット、1986 年。
ドヴォルキン L.I.、パシコフ I.A. 産業廃棄物からの建設資材。 – K.: ヴィシュチャ学校、1989 年。
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建設業。 これには 15 のサブセクター (25 種類の生産) が含まれており、総従業員数 68 万人を超える大企業および中堅企業 2.2 千社を含む約 9.5 千社の企業が統合されています。 工業生産の総量のうち、工業生産高の約 7% が小規模企業によるものです。 近年、主要な建材の生産量は年間7～30％の伸びを示しています。
この業界の製品は主に国内市場で消費されます。 一般建設用資材（セメント、壁材、ガラス）の輸入はわずかである。 仕上げ材および製品、ホームセンター用品（リノリウム、天然石製化粧品、セラミックタイル、衛生用品）のグループでは、輸入材料の割合が20～30％に達します。 国産材の輸出量は国内総生産量の４～６％にすぎない。
建設資材産業は、鉄道、道路、水路による貨物輸送の総量において、経済の中で最も燃料とエネルギーを大量に消費する業界の 1 つであり (コスト構造の 16% 以上)、貨物集約型の部門でもあります。輸送では建設貨物の輸送が約25％を占めます。 建材・建設業界の企業の生産能力の60％以上がロシアの欧州地域に集中している。 この産業は 20 種類の鉱物原料を消費しており、ロシア経済において最大の鉱業の 1 つです。
建設業界の発展における主な傾向 高等認証委員会ジャーナル「建設業界における企業の革新的発展の見通し」 電子アクセス: http://uecs.ru/uecs59-592013/item/2497-2013 -11-05-10-11-10。
建設業界は、材料生産と建設製品の作成に関わる企業の分野です。
建設業界には、社会生産の次のセクターとサブセクターが含まれるようになりました。
- - 建設生産（契約および経済的方法によって実施）。
- - 建築資材、構造物、部品の製造。
- - 建設、道路工学、工具製造、機器修理;
- - 輸送サービス建設;
- - 物流サポート（配送、設備）。
建設生産の複雑な構造を考慮すると、その本質を決定するためのアプローチはかなり多岐にわたりますが、その1つは建設複合体です。 ロシアの建築建設百科事典は次のように解釈しています。「建設複合体は、固定資産の生産を確保するという最終結果を得る上での密接で安定した経済的、組織的、技術的および技術的つながりを特徴とする一連の産業、産業、組織である」国民経済の。」
我が国の施工管理システムは長い進化を遂げ、今日まで続いています。
化学産業の有望な市場と製品
2020 年から 2030 年までの期間、建設業界は機械工学、造船、医療、ヘリコプター製造、航空機製造、電力工学などの新しいハイテク材料の需要を満たすという課題に直面するでしょう。 宇宙、航空、原子力エネルギー分野の発展には、新しい建築材料、複合材料、シーリング材料、防音材料、電線とケーブル、およびコーティングも必要になります。 高強度、耐放射線性、耐食性、高温および低温に対する耐性、材料の耐老化性など、製品の技術的特性に対するすでに高い要求がさらに高まることになります。
現在、鉄筋コンクリート材料は世界の建設業界で第一位を占めていますが、ロシアでは生産されるあらゆる種類の建築材料が不足しており、ブランド範囲も限られているため、建築構造物の生産範囲を拡大する上で大きな障害となっています。
ロシアの建設資材の総量に占める鉄筋コンクリート製品の割合は、自動車部品と同じくらい低いままです。 「伝統的な」材料が主に土木工学に使用されている場合、橋、鉄道、鉄道トンネルのセクションなどの建設分野では、鉄筋コンクリート製品がロシアで大きな将来性を持っています。 したがって、ロシアで必要なコンクリート製品の生産を確立することは、輸入代替の重要な部分になる可能性があります。
プレキャストコンクリート製品は、大型キャビネットや小型で構造的に複雑な機械部品や機構の製造用にすでに確立されている材料に取って代わり、その特性を上回るものとして普及するでしょう。 自動車産業、造船、航空宇宙・エネルギー産業、建設、エレクトロニクスなど、鉄筋コンクリート材料の新たな市場が開拓されるでしょう。
世界の化学産業の発展における主な傾向
世界の建設製品の生産と消費の地理的変化: 成長する製品市場にできるだけ近い国や地域に新しい生産施設を組織すること。
建設業界向けの新しいタイプの原材料の出現。 鉱物およびエネルギー資源、再生可能資源。
建設製品の品質を向上させることは、この業界の発展の展望を生み出します。
製品開発、生産、マーケティング、廃棄のすべての段階における ICT の貢献が増大しています。
建設生産のエネルギー効率の向上。
現在の社会の経済的、環境的、社会的ニーズを満たすだけでなく、建設会社による世界的な自主的な取り組みである「持続可能な開発」と「レスポンシブル・ケア」の原則に基づく製品の製造試験と国際認証にかかるコストの大幅な増加だけでなく、将来の世代の利益も考慮します。
建設業界の製品に対する国際的な法規制のリストは増え続けており、市場アクセスシステムが厳格化され、ビジネスに追加コストが発生しています。 環境基準の導入（近い将来、2020 年から 2025 年に「グリーン環境」という持続可能な概念の導入）には、技術の置き換えと多額の投資が必要です。
このような状況において、ビジネス効率を維持する方法は、従来の意味での生産の近代化や再構築ではなく、原材料ベース、生産方法、および生産工程のコンピュータモデリングの変革を可能にする新しい技術原則への移行にあります。建設プロセスを改善し、資源能力と生産の資源強度との間の増大する矛盾を解消します。
建設業界のSWOT分析
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強み |
弱点 |
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豊かな天然資源。 建設専門分野の人材を訓練するための十分な数の高等教育機関。 整備されたインフラ。 有能な投資方針。 競争力のある輸出志向の製品。 |
企業の生産能力の利用率が低い。 機器やテクノロジーの高度な物理的損耗。 国内市場の能力が不十分。 有能な人材の減少と不足、業界への若者の流入の弱さ。 建築資材の生産における価格と需要の形成における経済のグローバル化のプロセスへの依存。 |
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可能性 |
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新しいタイプのハイテク製品のために既存の組織を利用する可能性。 革新的なプロジェクトの実施、効果の高い国内外の人材の導入 建設業界におけるプロジェクトの実施のために、国家開発機関やその他の財政構造から財源を引き出す。 既存および新規の製造企業向けの技術専門人材のトレーニング。 環境に大きな影響を与えない生産設備の構築。 |
特定の産業セグメントにおける輸出ニッチの喪失の脅威。 多くの外国で、建設製品の生産と売上高の管理分野における環境法規制が強化されている。 競合他社の高度な技術設備、より高品質な製品、新しい市場を征服するための大手外国企業の確立されたマーケティングシステム。 科学技術分野における物質的・技術的基盤の老朽化。 金融経済危機が業界全体に与えた影響。 |
国の経済発展における建設産業の位置は、多くの産業や農業に原材料や社会指向の製品を提供し、ロシアの国民経済の大きな基礎複合体の一つとしての重要な役割によって決定され、社会的発展に貢献します。生産と消費の進歩的な構造の形成、新しい産業と方向性の発展、重要な資源の節約と保全を確保し、関連産業の労働生産性を向上させます。
建設業界は成熟段階にあり、建設業界の成長率はGDPの成長率をわずかに上回っています。 大幅な成長が見られるのは、ポリマー生産と新しい先進材料の創出の分野のみです。
業界の敏感度評価
編集された感度プロファイルには、各要因の影響が示されます。 依存度が最も高いのは、技術変化、情報技術、国際協力、供給および販売チャネルなどの要因であり、最も少ないのは基礎研究と応用研究です。
建材産業- 建設複合体の基本的な部門。 それは最も物質集約的な産業の 1 つです。 材料強度は、製品の総体積に対する製品の生産に費やされる材料資源の量またはコストの比率によって決まります。 多くの鉱物および有機廃棄物の化学組成および技術的特性が天然原料に近く、多くの場合、多くの利点（予備熱処理、分散性の向上など）があることを考慮すると、生産に産業廃棄物を使用することは重要です。建築資材の使用量の削減は、この大量、大トン数の生産における材料消費量を削減するための主な方向性の 1 つです。 同時に、開発された天然原料と廃棄物の処理量を削減することは、経済的にも環境的にも重要な意味を持ちます。 場合によっては、産業廃棄物処分場からの原材料を使用することで、天然資源に対する業界のニーズをほぼ完全に満たすことができます。
建設業界にとって量と重要性の点で第一位は、鉄鉱石から鋳鉄を製錬する際の副産物として得られる高炉スラグです。 現在、高炉スラグは多くの建築資材、とりわけポルトランドセメントの生産のための貴重な原料資源です。 高炉スラグをセメントの有効成分として使用すると、セメントの生産量を大幅に増加させることができます。 欧州の基準では、高炉水砕スラグをポルトランド セメントに最大 35%、ポルトランド スラグ セメントに最大 80% 添加することが認められています。 高炉スラグを原料混合物に導入すると、炉の生産性が向上し、燃料消費量が 15% 削減されます。 ポルトランド スラグ セメントの生産に高炉スラグを使用すると、生産単位あたりの燃料費とエネルギー費がほぼ 2 倍、生産コストが 25 ～ 30% 削減されます。 さらに、活性添加剤としてのスラグは、セメントの多くの構造および技術的特性を大幅に改善します。
高炉スラグは、従来の原料だけでなく、スラグガラスの触媒結晶化によって得られる製品であるスラグガラスなどの比較的新しい有効材料の原料にもなっています。 強度指標の点では、スラグセラミックスは卑金属に劣らず、ガラス、セラミックス、石鋳物、天然石を大幅に上回ります。 スラグセラミックスは、鋳鉄や鋼よりも3倍軽く、石鋳物の8倍、花崗岩や大理石の20〜30倍の摩耗強度を持っています。
高炉スラグと比較すると、鉄鋼製錬スラグや非鉄冶金スラグの使用量は依然としてはるかに少ないです。 これらは砕石を生産するための大きな埋蔵量であり、ミネラルウール、ポルトランドセメントおよびその他の結合材、およびオートクレーブ処理したコンクリートの生産にうまく使用できます。
アルミナの生産は、さまざまなスラッジの形で大量の廃棄物が発生するという特徴があります。 天然アルミナ含有原料から A1203 を浸出させた後に残るスラッジの化学組成の違いにもかかわらず、それらはすべて 80 ～ 85% の水和ケイ酸二カルシウムを含んでいます。 この鉱物は、脱水後、常温および熱と湿気の処理条件下で硬化する能力を持っています。 アルミナ生産からの最も大量の廃棄物である霞石（ビーライト）スラッジは、ポルトランドセメントやその他のバインダー、オートクレーブ硬化材などの生産にうまく使用されています。ポルトランドセメントの生産に霞石スラッジを使用すると、石灰石の消費量が削減されます。ロータリーキルンの生産性は 50 ～ 60%、生産性は 25 ～ 30% 向上し、燃料消費量は 20 ～ 25% 削減されます。
固体燃料を燃焼させると、灰やスラグ、およびそれらの混合物の形で大量の廃棄物が生成されます。 それらの収量は、褐炭 - 10〜15%、硬炭 - 5〜40%、無煙炭 - 2〜30%、オイルシェール - 50〜80%、燃料泥炭 - 2〜30%です。 建築資材の製造では、通常、ダンプからの乾燥灰および灰とスラグの混合物が使用されます。 建築資材の製造における灰およびスラグ原料の適用範囲は非常に多様です。 燃料灰とスラグの最も重要な使用分野は、道路建設、バインダーの製造、重量および気泡コンクリート、軽量骨材、および壁材です。 重量コンクリートでは、灰は主に活性ミネラル添加剤およびマイクロフィラーとして使用され、セメント消費量を 20 ～ 30% 削減できます。 多孔質骨材を使用した軽量コンクリートでは、灰はセメント消費量を削減する添加剤としてだけでなく、細骨材として、スラグは多孔質の砂や砕石として使用されます。 灰とスラグは、軽量コンクリート用の人工多孔質骨材の製造にも使用されます。 気泡コンクリートでは、バインダーの消費を減らすために、灰が主成分または添加剤として使用されます。
石炭採掘および石炭調製から生じる廃棄物は、建設資材産業でますます使用されています。 石炭盆地にある石炭処理工場では毎年数百万トンの廃棄物が発生しますが、これらの廃棄物は多孔質骨材やレンガの製造にうまく利用できます。 セラミック製品の製造において石炭濃縮廃棄物を燃料およびリーン添加剤として使用すると、同等の燃料の消費量を 1,000 個あたり 50 ～ 70 kg 削減できます。 レンガを構築し、ブランドを向上させます。 道路建設中、石炭採掘廃棄物は道路舗装の建設に広く使用できます。
建材産業にとって最も価値のある原材料は、鉱山企業や非金属産業企業から出る廃棄物です。 表土岩、鉱石処理廃棄物、破砕スクリーニングを、バインダー、オートクレーブ材料、ガラス、セラミックス、分別骨材の製造原料として有効利用した例は数多くあります。 鉱山企業からの廃棄物から 1 m3 の砕石を取得するための運営コストは、採石場から砕石を採取する場合よりも 2 ～ 2.5 倍低くなります。
化学産業は、建築資材の生産に関係する廃棄物が大量に発生するという特徴があります。 主なものはリンスラグとリン石膏です。 電気炉でリンを昇華させた廃棄物であるリンスラグは、主に水砕スラグ、スラグ軽石、鋳造砕石などに加工されます。 電熱リン粒状スラグは、構造と組成が高炉スラグに近く、セメントの製造にも高効率で使用できます。 それらに基づいて、スラグセラミック技術が開発されました。 壁用セラミックの製造にリンスラグを使用すると、レンガのグレードを高め、その他の特性を向上させることができます。
建材業界の石膏原料に対するニーズは、石膏を含む産業廃棄物、そして何よりもまずリン石膏によってほぼ完全に満たされます。 これまで、リン石膏から建築用石膏や高強度石膏を製造する技術が数多く開発されてきましたが、まだ十分に実用化されていません。 これは、天然原材料に対する既存の価格政策によってある程度促進されていますが、代替二次原材料の使用を完全には奨励していません。 天然石膏原料の埋蔵量を持たない日本では、さまざまな石膏製品の製造にほぼすべてリン石膏が使用されています。
リン石膏の使用は、ポルトランドセメントの製造にも効果的であり、天然石膏石と同様に、セメントの凝結時間を制御できるだけでなく、原料混合物に導入すると、セメントの凝結を抑制する鉱化剤として機能します。クリンカーの発火温度。
有効な建築材料の大規模なグループは、木材廃棄物や他の植物材料の加工から作られています。 この目的には、おがくず、削りくず、木粉、樹皮、小枝、薪などが使用され、すべての木材廃棄物は、伐採産業からの廃棄物、製材所からの廃棄物、および木工産業からの廃棄物の 3 つのグループに分類できます。
処理のさまざまな段階で得られる木材廃棄物から、木質繊維およびパーティクルボード、木質コンクリート、キシロライト、おがくずコンクリート、キシロコンクリート、繊維板、コロライト、および木材プラスチックが製造されます。 これらすべての材料は、適用分野に応じて、構造断熱材と断熱材、断熱材と仕上げ材に分けられます。
木材廃棄物をベースにした材料を高度な技術的および経済的指標とともに使用することにより、建築上の表現力、良好な空気交換と室内の微気候、および熱性能の向上が実現します。
副原料となる廃棄物が建設資材企業自体から大量に発生します。 これに、非金属材料の製造から生じる廃棄物、ガラスやセラミックの廃棄物、セメントダスト、ミネラルウールの製造からの廃棄物などが含まれます。ほとんどの企業で原材料を統合して使用することで、無駄のない技術を生み出すことが可能になります。ここでは、完全に原材料が建築材料に加工されます。
都市廃棄物は、建築資材の生産における原材料の可能性を開発するための重要な埋蔵量を表しています。 世界の先進国では、古紙、ポリマー製品、繊維製品、ガラスが家庭用固形廃棄物の大半を占めています。 当社はこれらの廃棄物を原料とした段ボール、繊維、建築用プラスチック製品等の製造に長年の経験を持っております。
建築資材の製造原料として産業廃棄物を評価する際には、放射性核種の含有量の基準への適合性を考慮する必要があります。 天然原料と人工原料の両方に、γ線放射源となる放射性核種（ラジウム 226、トリウム 232、カリウム 40 など）が含まれています。 ラジウム 226 が崩壊すると、放射性ガスが放出され、環境中に侵入します。 専門家によると、それは人々の総放射線量の最大80％に影響を及ぼします。
建築基準に従って、放射性核種の濃度に応じて、建築材料は 3 つのクラスに分類されます。
1級。 放射性核種の総比放射能は 370 Bq/kg を超えません。 これらの材料はあらゆる種類の建築に制限なく使用されます。
2年生。 放射性核種の総比放射能は 370 ～ 740 Bq/kg の範囲にあります。 これらの材料は、人口密集地域や開発予定区域の境界内の道路や工業建設に使用できます。
3年生。 放射性核種の総比放射能は 700 を超えず、1350 Bq/kg 未満です。 これらの材料は、人口密集地域外の道路建設、つまり道路やダムなどの基礎に使用できます。人口密集地域内では、厚さ0.5 mを超える土の層で覆われた地下構造物の建設に使用できます。 - 人の長期的な存在は除外されます。
物質中の放射性核種の総比放射能の値が 1350 Bq/kg を超える場合、そのような物質の使用の可能性の問題は、保健当局との合意のもと、その都度個別に決定されます。
産業廃棄物中の放射性核種の含有量は、その起源、つまり原料中の天然放射性核種の濃度によって決まります。 たとえば、多くの国のリン石膏では、ラジウム 226 の放射性核種濃度は 600 ～ 1500 Bq/kg、トリウム 232 の場合は 5 ～ 7 Bq/kg、カリウム 40 ～ 80 ～ 110 Bq/kg の範囲にあります。ベクレル/kg。 ロシアとウクライナの企業が製造するリン石膏の放射能はわずかで、1005 Bq/kg を超えません。
欧州の基準では、放射線被ばく量が 25 nCi/kg を超える材料の建設への使用を禁止しています。 放射線曝露量が 10 ～ 25 nCi/kg の物質を監視し、放射線曝露量が 10 nCi/kg 未満の物質は非放射性であるとみなすことが推奨されます。
建築資材の生産における廃棄物のリサイクルを広範に行うには、多くの組織的、科学的、技術的問題を解決する必要があります。 廃棄物の完全な特性を示す地域ごとのカタログ作成が必要です。 特定の建築資材の製造における原材料としての廃棄物の標準化には開発が必要です。 産業廃棄物および都市廃棄物のリサイクル規模は、その組成を安定化し、技術的準備の程度を高めるための一連の技術的手段（湿度の低減、粒状化など）の導入により拡大する。
価格設定、資金調達、物質的なインセンティブなどの経済的インセンティブは非常に重要です。
1. セメント原料。 2003 年には、この地域で唯一の低マグネシウム投資岩の鉱床であるペルボマイスキー地区にあるフドシキンスコエが考慮され、州の保護区に組み込まれました。 約 5,000 万トンの埋蔵量があるこの鉱床は、建築用石灰とセメントの生産原料として、今後 20 ～ 30 年間の地域の需要を完全に満たすことができます。投資額、困難な採掘および生産の地質条件、そして原材料がある地域でのコミュニケーションの欠如。
2. 石膏、硬石膏。この地域には、建築用石膏、ポルトランドセメント、硬石膏セメント、化粧板の製造に使用される高品質の石膏と硬石膏の埋蔵量が確認されています。 5 億 8,820 万トンの石膏と 2 億 2,450 万トンの硬石膏が埋蔵されている 6 つの硫酸塩岩鉱床のうち、現在開発が進められているのはアルザマス地方のベビャエフスコエだけです。 ペシェランスキー石膏工場「Dekor-1」は、その原料ベースで操業しており、傾斜坑を使用した地下法を使用して、年間20万〜22万トンの石膏石を抽出しています。 原料はアラバスターとセメントの製造に使用されます。 ベビャエフスコエ鉱床の石膏の残高埋蔵量は7,060万トンです。 パブロフスク地域のゴムゾフスコエ油田とパブロフスコエ油田は有望である。 州の地下採掘保護区には、アルザマス地区のノヴォセルコフスコエ、ヴァドスキー地区のアネンコフスコエ、ペレヴォツスキー地区のイハルコフスコエ、パブロフスキー地区のパブロフスコエの 4 つの鉱床が含まれています。
3. 炭酸塩岩建築用石材や砕石の製造に。 この種の原料の鉱床はこの地域に 24 か所あり、総埋蔵量は 2 億 8,290 万 m3 です。 最大のものは、クレバクスキー地区とアルダトフスキー地区のグレミャチェフスコエ、ペレヴォツスキー地区のアネンコフスコエ、ブトゥルリンスキー地区のカメニシチンスコエ、リスコフスキー地区のイハルコフスコエ、ペルボマイスキー地区のフドシヒンスコエである。
5. レンガ・タイル原料。 現在、8,550 万立方メートルの埋蔵量を持つレンガロームと粘土の 45 の鉱床が調査されています。 2008年には、ペレヴォツスキー地区のアント鉱床、ディヴェエフスキー地区のオシノフスコエ鉱床、ボゴロツコイ鉱床、クレバクスキー地区のクラスヌイ・ロドニク鉱床、クラスヌックチャブリスキー地区のサルガンスコエ鉱床の5つの鉱床で採掘作業が行われた。
6。 膨張粘土と陶土。 この地域では、膨張粘土の生産には 10 の鉱床が考慮されており、最大のものはダルネコンスタンチノフスキー地区のペソチネンスコエ鉱床とノブートノスコエ I 鉱床、およびボリシェボルジンスキー地区とポチンコフスキー地区の境界にあるウジョフスコエ鉱床です。 コンクリートおよびアスファルトコンクリート用の高強度セラミックフィラーであるセラムドールの製造のために、グレミャチェフスコエドロマイト鉱床の上層モレーンロームが調査されました。
7. 建設工事用砂・珪酸塩製品それらはこの地域のほぼどこにでも分布しています。 この地域では、総埋蔵量 1 億 3,470 万 m3 の 27 か所の建設砂の鉱床が検討されており、19 か所が開発中です。 継続的な生産は、ヴォロダルスキー地区のヴァレクホフスコエ、ジェルジンスコエ、ボルスキー地区のボリショエ・ピキンスコエ、ナヴァシンスキー地区のピャトニツコエの9つの畑で最大規模で行われています。 原材料は、砂石灰レンガ、壁ブロック、パネルの製造、およびコンクリート充填材として使用されます。
7. 砂や砂利の素材。 鉄道橋の両側のボルスキー地区のヴォルガ川左岸の氾濫原に位置するヴォルシスコエ鉱床の 1 つが調査されました。 2 つのエリアで構成され、総埋蔵量は 2,530 万 m3 です。 この鉱床は、採掘と技術的条件が困難であるため、開発されていません。 パブロヴォ市の上空35kmのオカ川床にある砂・砂利・砕石材料のシンヤフスコエ水路堆積物が操業中、ヴォロチンスキー地区の砂・砂利材料のフォーキンスコエ堆積物と、玉石・砂利のゴルディンスコエ堆積物ヴァルナヴィンスキー地区の資料は調査されています。
ガラスの砂。
この地域には、この原料の既知の鉱床と出現が 12 か所あります。 ルコヤノフスキー地域のラジンスキー鉱床とスリンスキー鉱床からのガラス砂は品質が低く、ガラス容器の製造用の濃い色のガラスの製造にのみ適しています。 クラスノバコフスキー地区にあるスホベズヴォドネンスコエ鉱床は、埋蔵量2,493万トンで、高品質の珪砂で構成されています。 この鉱床はユニークで、ヨーロッパ最大の鉱床の 1 つです。 この鉱床の開発により 145 件の雇用が創出され、ガラスおよび成形材料の生産用の高品質の石英精鉱を求めるこの地域の Bor ガラス工場および冶金工場のニーズを満たすことができます。 州保護区に登録されているアルダトフスキー地区のピサレフスコエ油田は、埋蔵量1,930万トンで有望である。
癒しの泥。
いくつかの鉱床が調査されています。ボルスキー地区にある腐泥薬用泥のネベロフスコエ鉱床（ネベロヴォ湖）は、残存埋蔵量が 1498.1 千 m3 です。 現在は使用されていません。 シャトコヴォ湖群（チェルノエ、ドルゴエ、シロコエΙI、スヴェトロエ）の埋蔵量は221.7千m3です。 ゴロデツキー地区にある「チストエ」薬用泥炭鉱床（埋蔵量180.1千㎥）は、「ゴロデツキー」療養所で使用されている。 パブロフスク地方のクリュチェヴォエ鉱床（クリュチェヴォエ湖）は、パブロフスク地方病院によって使用されています。 残存埋蔵量は123.8千m3です。
地下水
1.飲料用および技術用の地下水。この地域の領土は、ヴォルガ・スルスキー、ヴェトルシスキー、モスクワという非鉱化地下水の 3 つの自掘盆地内に位置しています。 確認された利用可能埋蔵量は 2,719,028 千 m3/日で、この地域の住民 1 人当たり、これは 2.43 m3/日になります。 この地域には合計 68 の地下水鉱床があり、最も重要なものはジェルジンスコエ、イリイノゴルスコエ、ボルスコエ、ゴロデツコエ、ピルスコエ、ユジノゴルコフスコエです。 これらのうち、14 の鉱床が開発されました。 都市および都市集落への水の供給源は、地表水と地下水の両方です。 農村部の集落では主に地下水が利用されています。 この地域のほとんどの地方自治体には、新鮮な地下水が確実に供給されています。 ボゴロドスキー、ボルシェムラシキンスキー、クラスヌクチャブリスキー、スパスキー、ペレヴォズスキー地区、北ノヴゴロド地区は十分に整備されておらず、クストフスキー地区とパブロフスキー地区は部分的に整備されており、セチェノフスキー地区は整備されていない。 ニジニ ノヴゴロドでは、生活用水と飲料水の供給は主に地表水によって行われています。
2. ミネラル地下水。この地域にはミネラルウォーターが豊富にあります。 それらの自然の露頭は、テシャ川の氾濫原（「沸騰する泉」の泉）のシャトコフスキー地区と、その地域の北部地域であるシャフンスキーで記録されました。 この地域の領土には、グリーンシティ、ゴロデツキー、バラクニンスキー地区など、食卓用と温泉学の両方の目的で大量のミネラルウォーターがあります。
3. スプリングス。この地域には5,000以上の泉があります。 泉は、地下水を地表に濃縮した自然の出口です。 鉱化の程度に応じて、泉の水は超淡水から塩水まで変化します。
天然資源の潜在力はこの地域の定住と経済発展にとって非常に有利であると評価しているが、基幹産業の発展には国内の埋蔵量では十分ではなく、主要な工業生産は輸入された燃料と鉱物資源で行われていることに依然として留意する必要がある。
建材産業
建材産業の発展と立地は、一般に次の要因の影響を受けます。
- · 自然条件および気候条件。
- ・独自の原料ベースの存在。
- · 建設資材業界で雇用されている専門レベル。
- · 業界の発展に割り当てられた投資額。
- ・環境要因。
- · 科学技術の進歩 (STP) とその実施の程度。
- · 地域内に独自の建設拠点と施設が存在する。
- · 地域の経済発展のレベルと技術設備。
建材産業の発展と立地に影響を与える最も重要な要因を考えてみましょう。
現在の生産の地理は、一方では、後述する天然原料の開発された供給源の配置、他方では資本建設の配置を「繰り返し」ています。
建材産業は非常に広範な原材料ベースに基づいており、その境界は、技術の進歩と、鉱物および建設原材料の新しい資源の流通への関与の影響でますます拡大しています。 ただし、次の状況を考慮する必要があります。
第一に、生産発展の条件が大きく異なることに注目してください。国内のさまざまな地域は、原材料の量と組成の両方において互いに異なります。 特定の種類の鉱物建設原材料は、ロシアでは同程度には流通していません。 たとえば、レンガ粘土、石灰原料、コンクリート骨材がほぼどこにでもある場合、セメント原料の資源はさらに限られます。 耐火粘土、ガラス砂、石膏、チョークはさらに普及が少なく、アスベストなどの物質は孤立した堆積物によってのみ代表されます。 同時に、鉱物建設原料は不均一な分布を特徴とします。 広大な西シベリア低地では、さまざまな場所で大規模な工業建設が進行中で、セメントやその他の結合材、瓦礫や砕石を製造するための原材料が事実上不足していることは重要である。
国内において、鉱物建設原料の産業への提供の程度には地域差があります。 しかし、各地域には原材料の組み合わせが独特で、特定の鉱物複合体があり、ある種類の原材料では豊富にあり、他の種類では希少であり、それが建築資材の生産の専門性と規模に反映されています。
第二に、企業の生産能力の増大を伴う生産集中の増大により、開発に関与できる資源の範囲が制限されるようであり、適切な規模の鉱物および建設原料のますます大規模な供給源に焦点を当てることを余儀なくされている。
建材産業の所在地は、原材料の入手可能性に大きな影響を与えます。 生産が原材料ベースに依存していることは、まず第一に、鉱物建設原材料の体積重量が大きく、輸送性が極めて低いことによって説明されます。 したがって、砂や砂利を車で 50 km の距離を輸送するには、採取の 10 倍の費用がかかります。 開発条件が比較的容易で、成分含有量が高いため、鉱物建設用原料は安価であり、原則として予備濃縮は必要ありません。 しかし、完成品の単位当たりの具体的なコストは非常に高くなります。 たとえば、1トンのセメントクリンカーを入手するには、1.5〜2.5トンの石灰石と粘土、1トンの石灰 - 2トンの石灰石、1トンのセラミックパイプ - 最大1.5トンの粘土などを費やす必要があります。 場合によっては、量に加えて、原材料の品質が非常に重要な役割を果たします。 特に、セメントの製造には、特定の条件の石灰石と粘土が必要です（酸化マグネシウムの含有量が最小限のもの、酸化ケイ素の含有量が最小限のものもあります）。 この場合、石灰石と粘土の供給源を地理的に組み合わせる必要があります。
最後に、原材料が建築資材のコストのかなりの部分を占めており、その使用中に発生する廃棄物がリサイクルされていないという事実は、生産が原材料ベースに偏っていることを改めて裏付けています。
一方、建材産業の立地は消費者の要因に大きく依存します。 建築資材は広く使用され遍在しているにもかかわらず、それ自体は比較的安価で体積重量が大きいため、輸送性が低くなります。 それらの多く（鉄筋コンクリート製品および構造物、バインダー、レンガ）は、元の原材料よりもさらに輸送性が低くなります。 たとえば、鉄筋コンクリート製品を 100 km の距離で輸送する場合、コストはコストの 25 ～ 40% になります。 輸送コストを削減したいという要望により、建築資材の生産を消費地、つまり建設現場に近づけざるを得なくなりました。
原材料の普及、原材料と最終製品の安さと収容力、それらの使用量と遍在性が、建材産業の主な経済的および地理的特徴、つまり原材料と消費者に対する生産の同時誘致を決定します。
原材料の供給源と最終製品の消費場所に関連して、建材産業の企業は 3 つのタイプに分類されます。 一部の企業は原材料の抽出と前処理に従事しており、地理的に特定の天然資源に限定されています。 また、材料 (セメント、石膏、石灰など) を製造し、さらに加工する企業もいます。 これらの企業には、原材料から最終製品に至るまでの生産サイクル全体が含まれており、通常は原材料ベースに関連付けられています。 3 番目のタイプは、前処理された材料から最終製品を製造する企業です。 これらの企業は、主に原材料（ガラス、レンガなど）に重点を置いた完全な生産サイクルを持つ企業と、消費地（コンクリート、鉄筋コンクリート製品、コンクリート製品など）で輸入された半製品を扱う企業に分かれています。構造物など）。
建設にサービスを提供する産業として、建材産業はあらゆる生産地域複合体のリンクとして機能します。 建築資材の生産と消費の間のギャップは、最小限のコストで最高の社会労働生産性を達成するという原則の違反につながります。 したがって、国の経済地域の包括的な発展は、建設資材の地元拠点の創設なしには考えられません。 現場で必要な資材を使用して建設を提供することは、生産力の開発を加速する瞬間です。
地域分業における個々の産業の役割は異なります。 この点において、建材業界は 2 つのグループに代表されます。
最初のグループには、セメント、石膏、石灰、ガラス、アスベストセメント製品など、重量ベースで比較的少量しか消費されない比較的輸送可能な製品を生産する産業が含まれます。 流通が限られた原材料を使用しております。 このグループに属する企業はそれほど多くありませんが、それぞれの企業がさまざまな分野の消費者にサービスを提供していることがよくあります。
2 番目のグループは、砂、砂利、砕石、壁材、鉄筋コンクリート製品および構造物など、最も大量生産され輸送不可能な製品を生産する業界で構成されます。 このグループには、広く入手可能な原材料を使用し、主に地元の消費者にサービスを提供する多数の企業が含まれています。
また、サービスの目的と性質に応じて、次のタイプの建築資材生産企業を設計できます。
- · 地区間（2 つ以上の経済地域にサービスを提供する） - 建設用および工業用セメント、ガラス、建築用セラミックス、衛生機器などを生産する工場。
- · 地区（地域全体またはその個々の部分にサービスを提供する） - 大量使用用の鉄筋コンクリート製品、軽量骨材などを生産する工場。
- · ローカル（集中建設現場のニーズを満たす） - 輸送量の少ない大型製品、モバイルモバイル企業などの生産のための試験場。
- · 支援および後方基地 - 新しい開発地域を支援し、開発地域のある時点に位置する企業。
建材産業の立地要因の観点から、次の産業が区別できます。
- · 主に原材料を重視する産業 - セメント、建築用レンガおよびセラミックタイルの製造、セラミック、セラミックパイプ、アスベストセメントおよびスレート製品の製造、ガラス、石膏、石灰、非金属建築材料（砂利、砕石）の製造、など）、つまり、完成品の単位あたりの原材料の特定のコストが高い産業です。
- · 主に消費者志向の産業 - コンクリート、鉄筋コンクリート製品および構造物、軟質屋根材、断熱材、壁材などの製造。つまり、これらは製品が比較的安価で体積重量が大きく、その結果、可搬性が低くなります。
この点で、建材業界の特徴を強調することができます。
- ・製品の材料、燃料、エネルギー、貨物、労働集約度が高い。
- · ほとんどの企業が製品消費地域にある。
- · 生産協力のための幅広い業界間および業界内のつながり。
- · 全国各地の自社製品のニーズを満たす必要性。
ただし、上記の建材産業の特徴は、建設コンビナートの特徴とは異なります。
建設複合施設の特徴:
- · 独自の材料および技術基盤の利用可能性。
- · 労働の複合体、協力、専門化の完全性を確保するための目標指向。
- · 開発の複雑さとバランス。
- · 建設製品の性質に応じた個々のリンクの操作性。
- · 建設複合体内の産業の分離と相互依存の増大。
国内の地域における建築資材および構造物の生産の開発と流通の科学的根拠は、地域の包括的な科学技術進歩プログラム、つまり建設の材料および技術基盤の開発のための分野別計画です。 包括的なプログラムに含まれる建築資材のリストは次のとおりです。
- ・プレハブ鉄筋コンクリートおよびコンクリート製品。
- ・大型パネルおよび容積ブロックハウジング構造の詳細。
- · 鋼構造物、アルミニウムおよびアルミニウム合金製の構造物および製品。
- · 木造建築物と大工仕事。
- · アスベストセメント構造物および製品。
- · 壁ブロックと建築用レンガ。
- · 非金属材料および多孔質フィラー。
- · 石灰、石膏、乾燥石膏プラスターおよびその他の局所結合材。
- ・断熱材。
- · アセンブリブランク、アセンブリおよび部品。
- ・生コンクリート、モルタル、アスファルトコンクリート。
- ・市販の建具、埋め込み部品