способ утилизации отхода упаковочной пористой резины

Формула изобретения

Способ утилизации отхода упаковочной пористой резины в производстве конструкционных теплоизоляционных строительных материалов и легких бетонов включает в себя операции ввода в качестве заполнителя измельченной до 10-15 мм упаковочной пористой резины в количестве 50-70 об.% в бетонную смесь, перемешивание в смесителе и формовку изделий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к утилизации отходов резины и может быть использовано в производстве строительных материалов.

Способ заключается в использовании отхода упаковочной резины в качестве инертного заполнителя для производства конструкционных теплоизоляционных строительных материалов и легких бетонов.

Известен способ получения заполнителя (RU 93053354) для бетона из осадков станций аэрации от биологической очистки сточных вод промышленных городов, включающий предварительное гранулирование осадков и нанесение изолирующего покрытия на гранулы.

Признаки, совпадающие с новым техническим решением, - отход используется в производстве строительных материалов в качестве заполнителя для бетона.

Недостатками этого способа являются экологически опасный состав осадка, содержащий соединения тяжелых металлов: меди, цинка, свинца, кадмия, хрома, ртути, сурьмы; высокие энергоемкость и трудоемкость подготовительного процесса получения гранулята.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала (RU 2002106847), включающий перемешивание измельченных полимерных отходов (в том числе и резиновую крошку) с расплавом вторичного полиэтилена.

Признаки, совпадающие с новым техническим решением, - из измельченных отходов получают строительное изделие.

Причиной, препятствующей достижению технического результата в указанном способе, является то, что смешивание резиновой крошки и других составляющих с расплавом вторичного полиэтилена усложняет технологию и повышает себестоимость строительного изделия, не уточняется к какому классу строительных материалов относится данное изделие, область его применения в строительстве и его физико-механические (прочностные) характеристики.

Задача предлагаемого изобретения заключается в снижении загрязнения окружающей среды в виде пассивного складирования отхода на полигонах, сбережении природных ресурсов, создании экологически чистых безотходных технологий производства строительных материалов путем использования в качестве вторичного сырья отходов пористой упаковочной резины в производстве конструкционных теплоизоляционных строительных материалов и легких бетонов.

Технический результат достигается тем, что предложенный способ утилизации отхода упаковочной пористой резины включает в себя операции ввода в качестве заполнителя измельченной до 10-15 мм упаковочной пористой резины в количестве 50-70% (объемных) в бетонную смесь, перемешивание в смесителе и формовку изделий.

Для достижения технического результата способ утилизации отхода упаковочной резины в производстве конструкционных теплоизоляционных строительных материалов и легких бетонов дополнительно включает в себя операции ввода в качестве заполнителя измельченной до 10-15 мм упаковочной пористой резины в количестве 50-70% (объемных) в бетонную смесь, перемешивание в смесителе и формовку изделий.

Изобретение осуществляется следующим образом. Измельченная дисковым ножом до необходимых размеров (10-15 мм) резина складируется в бункере, оттуда поступает в смеситель с другими компонентами бетонной смеси в количестве 50-70% (объемных), где смешивается с бетонной смесью, далее формуются изделия, которые твердеют по существующей технологии.

Проблема утилизации упаковочных резин является актуальной, поскольку резины - это обширный класс органических полимеров, не имеющих одну определенную химическую формулу, структуру и физико-химические свойства, не подвергающихся биологическому разложению, огнеопасные и, в случае возгорания, погасить их достаточно сложно. К тому же наблюдается увеличение доли резины в общем составе отходов, что может быть объяснено большим спектром использования резиновых материалов в машиностроении, быту, строительстве и других отраслях промышленности.

Несмотря на то что спектр применения продуктов дробления резины достаточно широк (резиновая крошка используется, в качестве добавки к основному сырью, для изготовления новых покрышек, подкладок под рельсы, гидроизолирующих мастик, клеев и т.п.; применение крошки в асфальтобетонных смесях повышает качество и долговечность автомобильных дорог; также возможно использование резиновой крошки в качестве сорбента для сырой нефти).

На сегодняшний день отходы резины утилизируются далеко не в полном объеме, так как технологии переработки резины химическими методами, использующимися сегодня, нерациональны, потому что при сжигании уничтожаются ценные натуральные органические вещества и выделяется большое количество опасных газов и пыли; физические же методы нерентабельны, потому что качественное измельчение резины до необходимых (для современных производств) размеров возможно при низких температурах, а необходимые для этого криогенная заморозка и дальнейшая регенерация очень дороги.

Были проведены стендовые испытания по утилизации отхода упаковочной резины в производстве конструкционных теплоизоляционных строительных материалов и легких бетонов.

Характеристики сырьевой шихты и результаты физико-механических испытаний полученных образцов приведены в таблице.

Результаты физико-механических испытаний изделий показали, что по плотности цементные и гипсовые образцы могут быть отнесены к плотным теплоизоляционным материалам (400-600 кг/м³ ), а бетонные образцы могут быть отнесены к легким бетонам (500-1800 кг/м³).

Результаты физико-механических испытаний
Характеристика смеси	Тип вяжущего
Цемент + вода	Алебастр	Алебастр + цемент	Бетонная смесь: цемент + песок
Количество вяжущего (с водой), г	540	800	650	1500	50	1200
Расход резиновой крошки, г	40	60	40	60	40	60
Объемная плотность, кг/м3	607	744	711	698	500	1140
Прочность, мПа	12.5	13	10.7	11.5	12	15