Особенности технологии производства строительных материалов, этапы производства. Сырье для изготовления строительных материалов Характеристика сырья для строительной промышленности

В зависимости от химического состава
строительные материалы принято
делить на:
органические (древесина, пластмассы);
минеральные (природный камень,
бетон, керамика и т.п.);
металлические (сталь, чугун, цветные
металлы).

Основные источники органического и неорганического сырья

Органическое сырье
Нефть
Природные газы
Каменные и бурые угли
Битуминозные и горючие
сланцы
Древесина
Продукты растениеводства и
животноводства
Неорганическое
сырье
Горные породы
Промышленные отходы

Нефть - природная горючая маслянистая
жидкость, распространенная в осадочных породах
земной коры.
состоит из смеси различных углеводородов, а
также кислородных, сернистых и азотистых
соединений. Считается, что нефть образуется
вместе с газообразными углеводородами на
глубине свыше 1.2-2 км из захороненного
органического вещества.

Природный газ - газовая смесь образующаяся в
слоях земли при анаэробном распаде
органических веществ.
Природный газ на месте находится в
газообразном состоянии - в виде отдельных шапок
или залежей, а также растворенный в воде или
нефти.
Состав природного газа:
метан (CH4) - до 98%,
остальное: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан
(C4H10), водород (H2), сероводород (H2S),
углекислый газ (CO2), азот (N2), гелий (He).

Уголь - вид ископаемого топлива,
образовавшийся из частей древних растений
под землей без доступа кислорода.
Каменный уголь представляет собой плотную
породу чёрного, иногда серо-чёрного цвета с
блестящей, полуматовой или матовой поверхностью.
Содержит 75-97% и более углерода; 1,5-5,7%
водорода; 1,5-15% кислорода; 0,5-4% серы; до
1,5% азота; 45-2% летучих веществ; количество
влаги колеблется от 4 до 14%; золы - обычно от 2-
4% до 45%.
Бу́рый у́голь (лигни́ т) - твёрдый ископаемый
уголь, образовавшийся из торфа.
содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет,
наиболее молодой из ископаемых углей.
Используется как местное топливо, а также как
химическое сырьё.

Каменный уголь
Бурый уголь

Горючие сланцы, полезное ископаемое,
дающее при сухой перегонке значительное
количество смолы (близкой по составу к
нефти).
состоят из преобладающей минеральной
(кальциты, доломит, гидрослюды,
монтмориллонит, каолинит, полевые
шпаты, кварц, пирит и др.) и органических
частей (кероген), последняя составляет 10-
30% от массы породы и только в сланцах
самого высокого качества достигает 50-
70%.

Древесина - ткань
высших растений.
образована из
вытянутых
веретенообразных
клеток, стенки которых
состоят в основном из
целлюлозы.
Целлюлоза –
полисахарид,
природный линейный
полимер, нитевидные
цепи которого жестко
связаны водородными
связями.
OH
CH2
O
OH
OH
O
O
OH
OH
O
CH2
OH
n

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

Изделия из древесины,
битумные и дегтевые вяжущие
вещества
полимерные материалы и изделия

Сырьевая база для производства полимеров

Природные газы, добываемые из газовых залежей.
Попутные нефтяные газы добывают из земных недр
одновременно с нефтью. Состав: метан - 40- 70,%, этан - 7-20%,
Состав: метан
(85-98%) и небольшое количество других газов - этана, пропана, бутана, азота,
углекислоты и сероводорода.
пропан- 5-20%, бутан -2-20% и пентан - 0-20%. Иногда в их составе имеется
сероводород - около 1%, углекислый газ -около 0,1%, азот и другие инертные
газы - до 10%.
Газы нефтепереработки образуются в качестве побочного
продукта при термической и каталитической переработке
нефтяного сырья.
Продукты термической переработки углей. При коксовании
каменных углей попутно получают кроме кокса
каменноугольный деготь, коксовый газ, аммиак, сернистые
соединения.
Продукты переработки других видов твердого топлива
(торфа, древесных и растительных материалов и их отходов).
Природные полимеры (целлюлоза) подвергаются
модификации.

Основным природным сырьем
для производства
неорганических строительных
материалов являются горные
породы
Другим важным сырьевым
источником являются
техногенные вторичные
ресурсы (отходы
промышленности)

Горные породы - это природные
образования более или менее
определенного состава и строения,
образующие в земной коре
самостоятельные геологические
тела.
Минералогический состав показывает, какие
минералы и в каком количестве содержатся в горной
породе или каменном материале.

Рудные
породы
природное
минеральное
образование с таким содержанием металлов, которое
обеспечивает экономическую целесообразность их
извлечения.
Минимальное содержание ценных компонентов, которое
экономически
целесообразно
для
промышленного
извлечения, а также допустимое максимальное содержание
вредных
примесей,
называются
промышленными
кондициями. Они зависят от форм нахождения полезных
компонентов в руде, технологических способов ее добычи и
переработки. При совершенствовании последних изменяется
оценка руд конкретного месторождения.
По хим. составу преобладающих минералов различают
руды(породы) оксидные, силикатные, сульфидные,
самородные, карбонатные, фосфатные и смешанные.

Железная руда

Железные руды - природные минеральные образования,
содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда
промышленное извлечение железа целесообразно.
Гематит - широко
распространённый
минерал железа Fe2O3
одна из главнейших
железных руд.

Халькопирит (медный колчедан) - минерал с формулой CuFeS2

Халькопирит (медный колчедан) - минерал с
формулой CuFeS2

Аргентит или серебряный блеск - очень ценная серебряная руда, состоящая из 87 % серебра и 13 % серы; формула Ag2S

Аргентит или серебряный блеск - очень ценная
серебряная руда, состоящая из 87 % серебра и 13 %
серы; формула Ag2S

НЕРУДНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ - неметаллические и
негорючие твердые горные породы и минералы,
могущие быть использованными в производственных
целях.
Это строительные материалы: песок (в том числе
стекольный), гравий, глина, мел, известняк, мрамор и другие;
горно-химическое сырьё : апатит, фосфорит, калийные
соли; большая часть которого используется для производства
минеральных удобрений.
металлургическое сырье: доломит, флюсовые известняки,
магнезит; используемое для производства огнеупоров, флюсов,
формовочных материалов.
огнеупорное сырье: асбест, кварц, огнеупорные глины;
драгоценные и поделочные камни: алмаз, рубин, яшма,
малахит, нефрит, хрусталь и т. д.;
абразивные материалы: корунд, наждак и т.п.

Породообразующие минералы

Минералами называют однородные по химическому составу и
физическим свойствам составные части горной породы.
Большинство минералов - твердые тела, иногда встречаются жидкие (самородная
ртуть).
В настоящее время известно около 5000 минералов. В
образовании же горных пород преимущественно участвуют
25 минералов. Основными породообразующими минералами
являются
кремнезем,
алюмосиликаты,
железисто-магнезиальные силикаты,
карбонаты,
сульфаты.

По условиям образования горные породы разделяют на три основные группы

Магматические
Осадочные
Метаморфические

Магматические

или (первичные) горные
породы образовались при
охлаждении и
отвердевании магмы

Осадочные

или (вторичные) горные породы
образовались в результате
естественного процесса
разрушения других пород под
влиянием механического,
физического и химического
воздействия внешней среды

Метаморфические

или (видоизмененные) горные
породы образовались в
результате последующего
изменения первичных и
вторичных пород, связанного со
сложными физико-химическими
процессами в земной коре

Магматические горные породы

глубинные (интрузивные); это
породы, образовавшиеся при
застывании магмы на разной глубине в
земной коре
излившиеся (эффузивные),
образовались при вулканической
деятельности, излиянии магмы и ее
затвердении на поверхности

Классификация магматических горных пород по происхождению

кварц
(и его разновидности),
полевые шпаты,
железисто-магнезиальные
силикаты,
алюмосиликаты

Эти минералы отличаются друг
от друга по свойствам,
поэтому преобладание в
породе тех или иных
минералов меняет ее
строительные свойства:
прочность, стойкость, вязкость
и способность к обработке

Важнейшие минералы магматических горных пород

Группа
минералов
Кварц
СодерПлотжание
Твер- Отношение к
ность,
SiO2,
дость выветриванию
г/см3
%
Наименование
Химический
минерала
состав
Кварц
SiO2
100
2,65
7
Ортоклаз
K2O·А12О3·6SiO2
64,8
2,56
6
Nа2O·А12О3·6SiO2
68,7
2,62
6
-
-
6
-
6
-
6
Не
выветривается
Плагиоклазы:
Полевые
шпаты
Слюды
Темноокрашенные
минералы
альбит
олигоклаз
лабрадор
Изоморфная смесь Nа2О·А12О3·6 SiO2 и
СаО·А12О3·2 SiO2
битовнит
-
-
6
андезин
Выветриваются
легче остальных
минералов,
превращаясь в
каолинит
анортит
СаО·А12О3·2 SiO2
43,2
2,76
6
Мусковит
Калиевая слюда
56
2,75
Биотит
Железомагнезиальная слюда
32
3,2
2-2,5 Мусковит
выветривается
2-2,5 труднее биотита
Авгит
Силикаты и алюРоговая обманка минаты кальция
магния и железа
Оливин
Около
40
3,03,6
6
Выветриваются
труднее
полевых шпатов

Глубинные (интрузивные) горные породы

При медленном остывании магмы в
глубинных условиях возникают
полнокристаллические структуры.
Следствием этого является ряд общих
свойств глубинных горных пород:
малая пористость,
большая плотность
и высокая прочность

Особенности ГГП

Обработка
таких пород из-за
их высокой прочности
затруднительна
Благодаря высокой плотности
они хорошо полируются и
шлифуются

Особенности ГГП

Средние показатели важнейших
свойств таких пород:
прочность при сжатии 100-300 МПа;
плотность 2600-3000 кг/м3;
водопоглощение меньше 1% по
объему;
теплопроводность около 3 Вт/(м°С)

Структура магматических горных пород

Наиболее характерными для магматических горных пород являются
две структуры: зернисто-кристаллическая (гранитная) и
порфировая.
Структура горной породы называется зернисто-кристаллической
в том случае, когда отдельные минеральные зерна различимы
простым глазом и приблизительно одинаковы по размеру.
Порфировой структурой называется такая, при которой на фоне
скрыто кристаллической или даже стекловатой массы, наблюдаются
отдельные крупные зерна (вкрапленники)). Зерна в основной массе
порфировой структуры не различимы невооруженным глазом и
могут быть определены лишь под микроскопом.

Из всех изверженных пород
граниты наиболее широко
используют в строительстве, так
как они являются самой
распространенной из глубинных
магматических пород
Остальные глубинные породы
(сиениты, диориты, габбро и
др.) встречаются и применяются
значительно реже

Гранит

Минералогический состав
гранита в среднем таков:
кварца от 20 до 40%, ортоклаза
от 40 до 60%, слюды от 5 до
20%.
Структура гранитов
преимущественно зернистокристаллическая, и в некоторых
случаях порфировидная.
Цвет гранитов определяется
цветом главной его составной
части-ортоклаза.
В зависимости от окраски
последнего он бывает серый,
желтоватый, красноватый, до
мясо-красного.

Свойства гранитов

высокая механическая прочность при
сжатии 120-250 МПа (иногда до 300
МПа)
сопротивление растяжению,
относительно невысокое и составляет
лишь около 1/30-1/40 от сопротивления
сжатию

Свойства гранитов

малая пористость, не превышающая
1,5%, что обусловливает
водопоглощение около 0,5% (по
объему)
высокая морозостойкость
высокое сопротивление истиранию
разнообразны по цвету

Свойства гранитов

огнестойкость недостаточная, так как
он растрескивается при температурах
выше 600 °С из-за полиморфных
превращений кварца

Граниты применяют:

для защитной облицовки набережных,
устоев мостов, цоколей зданий
в качестве щебня для высокопрочных
и морозостойких бетонов
благодаря значительной
кислотостойкости граниты применяют
в качестве кислотоупорной облицовки

Сиенит. Отличается от гранита отсутствием кварца;
применяется как и гранит, отличаясь от последнего
меньшей твердостью, повышенной вязкостью и
способностью лучше принимать полировку.
Является ценным материалом для мощения дорог и
получения щебня.

Диорит и габбро

Состоят в основном полевого шпата и
темноокрашенных минералов.
Соответственно изменению
минералогического состава
характеризуются более темной окраской,
нежели гранит и сиенит, более высокой
плотностью (2,75-3,0) и прочностью при
сжатии.
Употребляются как дорожный материал
(брусчатка, щебень), в виде штучных
камней и в качестве декоративного
материала (благодаря способности
отлично полироваться).
Лабрадорит, крупнозернистая разновидность габбро, отличается так называемой
ирризацией, т. е. игрой отблесков различных цветов: синего, голубого, зеленого.

Излившиеся (эффузивные) горные породы

Делятся на 2 группы:
образовавшиеся при кристаллизации
магмы на небольших глубинах и
занимающие по условиям залегания и
структуре промежуточное положение
между глубинными и излившимися
породами
образовавшиеся в результате излияния
магмы, ее охлаждения и застывания на
поверхности земли

Горные породы первой группы

имеют полнокристаллические
неравномернозернистые и
неполнокристаллические структуры
Среди неравномернозернистых
структур выделяют:
порфировидные структуры
порфировые структуры

Порфировидные структуры

характеризуются
наличием
относительно
крупных
кристаллов на
фоне
мелкокристалли
ческой
основной массы
породы

Порфировые структуры

характеризуются
наличием хорошо
образованных
кристаллов порфировых
«вкрапленников»,
погруженных в
стекловидную
основную массу
породы

В строительстве наиболее
широко применяют:
кварцевые
порфиры
бескварцевые
(полевошпатовые)
порфиры

Кварцевые порфиры

По своему минеральному составу
близки к гранитам
Их прочность, пористость,
водопоглощение сходны с
показателями этих свойств гранитов
Но порфиры более хрупки и менее
стойки вследствие наличия крупных
вкраплений

Кварцевый порфир и липарит

По химическому и
минералогическому
составу аналогичны
граниту.
Отличаются своей
порфировой структурой.
Вкрапленниками в них
являются кварц и, часто,
полевой шпат.
Стекловатая
разновидность кварцевых
порфиров и липаритов
называется вулканическим
стеклом или обсидианом.
Липарит
Кварцевый порфир

Бескварцевые порфиры

По своему составу близки к
сиенитам, но в связи с иным
генезисом обладают
худшими физикомеханическими свойствами

Ортоклазовый порфиры представляют излившиеся аналоги сиенита.
Порфирит по минералогическому составу тождественны диориту.
Характеризуются повышенной пористостью и, благодаря этому, сравнительно
малой плотностью (2,20-2,61)г/см3. Применяются в качестве строительного
камня для самых разнообразных целей.

Горные породы второй группы

Состоят из отдельных кристаллов,
вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скрытокристаллическую и
стекловатую массу
В результате неравномерного распределения
минеральных компонентов сравнительно
легко разрушаются при выветривании и
под воздействием внешних условий, а также
обнаруживают анизотропность
механических свойств

Различают эффузивы:

излившиеся плотные
(андезиты, базальты, диабазы,
трахиты, липариты)
излившиеся пористые (пемза,
вулканические туфы и пеплы,
туфолавы)

Излившиеся плотные породы

Андезиты - излившиеся аналоги
диоритов - породы серого или
желтовато-серого цвета
Андезиты содержат плагиоклазы, роговую
обманку и биотит
Структура может быть неполнокристаллическая или стекловатая
Плотность андезитов 2700-3100 кг/м3,
предел прочности при сжатии 140-250
МПа

Андезит

Андезиты применяют:

для
получения
кислотостойких
облицовочных изделий,
в виде щебня для
кислотоупорного бетона

Базальты - излившиеся аналоги
габбро - породы черного цвета,
скрытокристаллические или
тонкозернистые, иногда порфировые
Физико-механические свойства сходны
со свойствами андезитов
Ввиду большой твердости и хрупкости
трудно обрабатываются, но хорошо
полируются

Базальт

Базальты применяют:

в качестве бутового камня и щебня для
бетонов,
в дорожном строительстве (для
мощения улиц);
в гидротехническом строительстве
в качестве исходного сырья для литых
каменных изделий,
для получения минеральных волокон в
производстве теплоизоляционных
материалов

Излившиеся пористые породы

Пемза - пористое вулканическое стекло,
образовавшееся в результате выделения
газов при быстром застывании кислых и
средних лав
Цвет пемзы белый или серый, пористость
достигает 60 %
Твердость пемзы около 6, истинная плотность
2,0-2,5 г/cм3, плотность 0,3-0,9 г/см3
Обладает хорошими теплоизоляционными
свойствами, а замкнутость большинства пор
обеспечивает достаточную морозостойкость

Пемза

Пемзу применяют:

в качестве заполнителя в легких
бетонах (пемзобетоне)
в виде гидравлической добавки к
цементам и извести (за счет наличия
в пемзе активного кремнезема)
в качестве абразивного материала
для шлифовки металлов и дерева,
полировки каменных изделий

Вулканический пепел - наиболее
мелкие частицы лавы, обломки
отдельных минералов,
выброшенные при извержении
вулкана
Происхождение пепла объясняется
размельчением лавы при
вулканических взрывах
Размеры частичек пепла колеблются
от 0,1 до 2,0 мм

Вулканический пепел
применяется как активная минеральная
добавка

Вулканические туфы - горные
породы, образовавшиеся из твердых
продуктов вулканических извержений:
пепла, пемзы и других, впоследствии
уплотненных и сцементированных
Хорошо сопротивляются выветриванию,
мало теплопроводны и, несмотря на
большую пористость, морозостойки
Они легко обрабатываются,
распиливаются, пробиваются гвоздями,
шлифуются, но не полируются

Вулканический туф

Туф используют:

в виде пиленого камня для кладки
стен жилых зданий,
устройства перегородок и
огнестойких перекрытий
в качестве декоративного камня, за
счет наличия туфов разных цветов лиловых, желтых, красных, черных
в виде щебня для легких бетонов

ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Главные породообразующие минералы

По химическому составу выделяют
группы:
кремнезема
карбонатов
глинистых минералов
сульфатов

Важнейшие минералы осадочных горных пород

Наименование
минерала
Кальцит
Магнезит
Химический
Цвет
состав
CaCO3
Плотность,
г/см3
Бесцветный,
белый и др.
2,6-2,8
светлых оттенков
MgCO3
2,9-3,1
Твердость
примечание
3
Легко реагирует с
HCl на холоду
3,5-4
Сырье для
каустического
магнезита и
огнеупоров
3,5-4
Сырье для
каустического
доломита и
огнеупоров
Белый, серый,
желтый и др.
оттенков
Доломит
CaCO3·MgCO3
2,8-2,9
Гипс
CaSO4 ·2Н2О
Бесцветный,
белый и др.
2,3
светлых оттенков
Ангидрит
CaSO4
Белый с разными
2,9-3,0
оттенками
3-3,5
Каолинит
Al2O3 ·2SiO2
·2Н2O
белый
1
Входит в состав
глин
6
Природное
цементи-рующее
вещество
Водный
SiO2·nH2O
кремнезем
Разных оттенков
2,4-2,6
-
2
Сырье для
гипсовых вяжущих
веществ

Группа кремнезема

Наиболее распространенные минералы
кварц, опал, халцедон
В осадочных породах присутствует кварц
магматического происхождения и кварц
осадочный
Осадочный кварц отлагается
непосредственно из растворов, а также
образуется в результате
перекристаллизации опала и халцедона

Группа кремнезема

Опал - аморфный кремнезем
Чаще всего бесцветен или молочнобелый, но в зависимости от
примесей может быть желтым,
голубым или черным
Плотность 1,9-2,5 г/см3,
максимальная твердость 5-6,
хрупок

Группа карбонатов

Самые важные - кальцит, доломит и
магнезит
Кальцит (CaCO3) - бесцветный или белый,
при наличии механических примесей серый,
желтый, розовый или голубоватый минерал
Блеск стеклянный. Плотность 2,7 г/см3,
твердость 3
Характерным диагностическим признаком
является бурное вскипание в 10 %-ной
соляной кислоте

Группа карбонатов

Доломит 2 - бесцветный, белый,
часто с желтоватым или буроватым оттенком
минерал
Блеск стеклянный. Плотность 2,8 г/см3,
твердость 3-4. В 10 %-ной соляной кислоте
вскипает только в порошке и при нагревании
Доломит обычно мелкозернистый, крупные
кристаллы встречаются редко. Образуется он
либо как первичный химический осадок, либо
в результате доломитизации известняков
Минерал доломит слагает породу того же
названия

Группа карбонатов

Магнезит (MgCO3) - бесцветный,
белый, серый, желтый, коричневый
минерал
Плотность 3,0 г/см3, твердость 3,5-4,5
Растворяется в НСl при нагревании
Минерал магнезит слагает породу того
же названия

Группа глинистых минералов

Относятся к водным алюмосиликатам
Наиболее широко распространены
каолинит, монтмориллонит и
гидрослюды
Монтмориллонит слагает
бентонитовые глины, иногда
служит цементирующим
материалом в песчаниках

Группа глинистых минералов

Каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O) - белый, иногда с
буроватым или зеленоватым оттенком
Плотность 2,6 г/см3, твердость 1.
Встречается в виде мелоподобных плотных
агрегатов
Образуется в результате разложения полевых
шпатов, слюд и некоторых других силикатов
в процессе их выветривания и переноса
продуктов разрушения
Каолинит слагает каолиновые глины, входит в
состав полиминеральных глин, иногда
присутствует в цементе обломочных пород

Группа сульфатов

Наиболее распространенные минералы гипс и ангидрит
Ангидрит (CaSO4) - белый, серый,
светло-розовый, светло-голубой
минерал
Блеск стеклянный. Плотность 3,0 г/см3,
твердость 3-3,5
Встречается в виде сплошных
мелкозернистых агрегатов

Группа сульфатов

Гипс (СаSO4·2H2O) представляет собой
скопление белых или бесцветных
кристаллов, иногда окрашенных
механическими примесями в голубые,
желтые или красные тона
Блеск стеклянный. Плотность 2,3 г/см3,
твердость 2
Для гипса, развивающегося в пустотах и
трещинах, характерно волокнистое
строение и шелковистый блеск

Кроме указанных минералов осадочные
породы нередко содержат
ОРГАНИЧЕСКИЕ ОСТАТКИ
животного и растительного
происхождения, сложенные
кремнистым или известковым
веществом
Представителями этой группы
минералов являются диатомиты,
сложенные остатками диатомовых
водорослей

В зависимости от условий образования осадочные породы делят на три подгруппы:

обломочные
породы или
механические осадки
химические осадки
органогенные породы

А. Обломочные горные породы

1.
2.
3.
4.
рыхлые, оставшиеся на месте
разрушения породы
рыхлые, перенесенные водой или
льдом (ледниковые отложения)
рыхлые перенесенные ветром
(эоловые отложения)
сцементированные, зерна которых
сцементированы различными
природными «цементами»

Рыхлые обломочные породы

песок (с зернами преимущественно до
5 мм)
гравий (с зернами свыше 5 мм)

Рыхлые обломочные породы

Применяют:
в качестве заполнителей для бетона
в дорожном строительстве
для железнодорожного балласта
пески служат компонентом сырьевой
смеси в производстве стекла,
керамических и других изделий

Глинистые породы

Сложены более чем на 50 % частицами
мельче 0,01 мм, причем не менее 25 %
из них имеют размеры меньше 0,001 мм
Они характеризуются сложным
минеральным составом. Кроме того,
глинистые породы могут содержать
обломочные зерна кварца, полевых
шпатов, слюд, а также гидроокислы,
карбонаты, сульфаты и прочие минералы

За основу минералогической классификации глинистых пород принимают состав глинистых минералов

Каолиновые
Полимиктовые
Гидрослюдистые

Каолиновые глины состоят из
минерала каолинита. Обычно они
окрашены в светлые тона,
жирные на ощупь, они
малопластичны, огнеупорны
Гидрослюдистые глины
содержат гидрослюды с большой
примесью песка

Полимиктовые глины
характеризуются наличием двух или
нескольких минералов, причем ни один
из них не является преобладающим
Они окрашены в бурые, коричневые,
серые или зеленоватые тона
Обычно содержат значительное
количество песчаной примеси и
различные карбонаты, сульфаты,
сульфиды, гидроокислы железа и т.п.

Применение глин

каолиновые глины - огнеупорны и их
широко используют в керамической
промышленности в этом качестве
гидрослюдистые глины и глины
полимиктового состава применяют для
изготовления кирпича, грубой керамики и
других изделий
являются компонентом сырьевой смеси в
производстве цемента
используют как строительный материал при
возведении земляных плотин

Сцементированные обломочные породы

Это песчаники, конгломераты, брекчии
Песчаник состоит из зерен песка,
сцементированных различными
природными «цементами»
Если в состав пород входят крупные
куски (гравий или щебень), то им
даются названия конгломераты (при
округлых кусках) и брекчии (при
остроугольных кусках)

Б. Хемогенные горные породы

Это химические осадки,
образовавшиеся из
продуктов разрушения
пород, перенесенных водой
в растворенном виде (гипс,
известняк)

Наиболее важными в строительстве являются:

1.
2.
3.
карбонатные породы
сульфатные породы
аллитовые породы

1. Карбонатные - известняки и доломиты

Известняк – состоит из кальцита (>50 %)
Доломит - состоит из доломита (>50 %)
Количество глинистой примеси может
сильно колебаться
Порода, в которой количество
карбонатного и глинистого материала
приблизительно равно, называется
мергелем

Применение

в виде бутового камня для фундаментов,
стен неотапливаемых зданий или жилых
домов в районах с теплым климатом,
наиболее плотные - в виде плит и фасонных
деталей для наружных облицовок зданий
известняковый щебень - в качестве
заполнителя для бетона
известняки - как сырье для получения
вяжущих веществ - извести и цемента
доломиты - для получения вяжущих и
огнеупорных материалов в цементной,
стекольной, керамической и
металлургической промышленности

2. Сульфатные породы - гипс и ангидрит

2. Сульфатные породы гипс и ангидрит
Ангидрит отличается от гипса
большей твердостью
Являются:
сырьем для получения вяжущих
веществ
иногда их применяют в виде
облицовочных изделий

3. Аллитовые породы - бокситы и латериты

3. Аллитовые породы бокситы и латериты
Бокситы состоят из гидроксидов Al
Они могут быть мягкими, рыхлыми,
похожими на глину и плотными с
раковистым изломом. Пластичностью
бокситы не обладают
Окраска обусловлена наличием
гидроксидов железа. Чаще она бывает
красная, бурая, коричневая,
зеленовато-серая

Бокситы
используют
для
производства
алюминия,
искусственных
абразивов,
огнеупоров,
глиноземистого
цемента

В. Органогенные породы

Образуются из остатков
некоторых водорослей и
животных: скелеты губок,
кораллов, раковины и панцири
ракообразных и др. (мел,
известняк-ракушечник,
диатомиты)

К осадочным органогенным породам относятся:

биогенные
кремнистые
породы
органогенные известняки

1. Биогенные кремнистые породы

Сложены осадочным кремнеземом
(опалом, халцедоном, кварцем)
Главными разновидностями таких пород
являются:
диатомиты,
трепелы,
опоки

Диатомиты - легкие светлые
тонкопористые породы,
состоящие из опаловых скелетов
диатомовых водорослей.
Трепелы и опоки - белые или
серые, очень легкие, похожие на
каолиновую глину или мел,
породы, состоящие из опала,
реже халцедона

Кремнистые породы широко применяются:

для производства
теплоизоляционных материалов,
в виде минеральных добавок к
вяжущим веществам (воздушной
извести, портландцементу)

2. Органогенные известняки

Состоят из целых раковин или
обломков раковин различных
морских беспозвоночных, а также
остатков известковых водорослей
Основная порода - мел

Мел - микрозернистая слабо-
цементированная порода белого
цвета
Известняки-ракушечники применяют
в строительстве в виде
строительного камня
Они легко распиливаются, обладают
небольшой плотностью (0,8-1,8
г/см3), малой теплопроводностью

минералы осадочных пород (кальцит,
доломит);
специфические метаморфические
минералы, которые могут быть только в
глубоко преобразованных
метаморфических породах

ОСНОВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

1. Кристаллические сланцы

Имеют мелкозернистое строение с
полностью утраченными первичными
текстурами и структурами
Цвет их от темно- до светло-серого
Основная часть породы состоит из зерен
кварца, биотита и мусковита
Некоторые разновидности глинистых,
кремнистых, слюдистых и иных сланцев
являются естественными кровельными
материалами - кровельными сланцами

Плотность кровельных сланцев
около 2,7-2,8 г/см3, пористость
0,3-3,0 %, предел прочности при
сжатии 50-240 МПа
Большое значение имеет также
прочность на излом
перпендикулярно сланцеватости

Применение

В производстве кровельных
плиток и некоторых
строительных деталей (плит
для внутренней облицовки
помещений, лестничных
ступеней, плит для пола,
подоконных досок и т.п.)

2. Гнейсы

Породы метаморфического
генезиса, образовавшиеся при
температуре 600-800 °С и
высоком давлении. Исходными
являются глинистые и кварцевополевошпатовые (граниты)
породы

Гнейсы по механическим и
физическим свойствам не уступают
гранитам, однако сопротивление на
излом параллельно сланцеватости у
них в 1,5-2 раза меньше, чем в
перпендикулярном направлении
По плоскостям сланцеватости они
раскалываются на плиты, легко
расслаиваются при замерзании и
оттаивании

Применение

при бутовой кладке,
для кладки фундаментов,
в качестве материала для щебня
и иногда в виде плит для
мощения дорог

3. Кварциты

Их образование связано с
перекристаллизацией песчаников
Важными свойствами кварцитов
являются высокая огнеупорность
(до 1710-1770 °С) и прочность на
сжатие (100-450 МПа)

Применение

в качестве стенового камня,
подферменных камней в мостах, бута,
щебня и брусчатки,
в производстве динаса - огнеупора,
обладающего высокой
кислотостойкостью
кварциты с красивой и неизменяющейся
окраской - для облицовки зданий

4. Мрамор Основными источниками многотоннажных отходов являются:

горнообогатительная,
металлургическая,
химическая,
лесная и деревообрабатывающая,
текстильная
энергетический комплекс;
промышленность строительных материалов;
агропромышленный комплекс;
бытовая деятельность человека

Из отраслей материального
производства, способных
потреблять промышленные
(техногенные) отходы,
наиболее емкой является
промышленность
строительных материалов

Применение промышленных отходов позволяет:

на 10-30 % снизить затраты на
изготовление строительных материалов по
сравнению с производством их из
природного сырья,
создавать новые строительные материалы
с высокими технико-экономическими
показателями
уменьшить загрязнение окружающей
среды

Все отходы делят на две группы:

минеральные
органические
В зависимости от преобладающих
химических соединений минеральные
отходы делят на:
силикатные, карбонатные,
известковые, гипсовые,
железистые, цинксодержащие,
щелочесодержащие и т.д.

Шлаки черной металлургии

побочный продукт при выплавке чугуна
из железных руд
основные оксиды: SiO2, Al2O3, CaO, MgO
основным потребителем доменных
шлаков является цементная
промышленность

Шлаки (шламы) цветной металлургии

разнообразны по составу
используется их комплексная
переработка
основным потребителем
шлаков/шламов является производство
цементов (бокситовый шлам,
белитовым шлам, каолиновый
шлам)

Золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС)

минеральный остаток от сжигания твердого
топлива
основные оксиды: SiO2, Al2O3, CaO, MgO +
несгоревшее топливо
размер частиц золы - от нескольких микрон
до 50-60 мкм, размер зерен шлака 1-50 мм
их можно использовать при производстве
практически всех строительных материалов и
изделий

Отходы горнодобывающей промышленности

вскрышные породы горнорудные отходы, отходы
добычи разнообразных полезных
ископаемых
пустые породы измельчаются и
направляются в отвалы в виде
хвостов обогащения

Гипсовые отходы химической промышленности

1.
2.
3.
4.
5.
продукты, содержащие сульфат
кальция в любой форме:
Фосфогипс
Фторгипс
Титаногипс
Борогипс
Сульфогипс

Отходы промышленности строительных материалов

клинкерная пыль
кирпичный бой
старый и бракованный бетон
бетонный лом
отходы железобетона

Прочие отходы и вторичные ресурсы

отходы и бой стекла,
макулатура,
резиновая крошка,
отходы и попутные продукты
производства полимерных материалов,
попутные продукты нефтехимической
промышленности и т.д.

Утилизация пластмасс

сейчас 50%
закапывают,
25% сжигают,
25% - вторичная
переработка
Пластмассы обладают низкими экологическими свойствами.
Пластиковые отходы должны перерабатываться, поскольку при
сжигании пластика выделяются токсичные вещества, а разлагается
пластик за 100-200 лет, а доля пластмассовых отходов увеличивается
(в бытовом мусоре - это 40%).

Решение вопроса с отходами может идти следующими
путями:
а) захоронение (хранение на складах). Однако исследования
показали, что вокруг склада загрязнены вредными
веществами почва, водоемы, воздух.
б) утилизация (уничтожение сжиганием) – однако большое
количество пластмасс выделяют вредные вещества;
в) вторичная переработка (рециклизация): необходима
организация сбора отходов и исследование вопроса о том,
сколько можно добавлять отходов и сколько раз их можно
перерабатывать повторно.
г) создание биоразлагаемых отходов, которые будут
разрушаться в естественных условиях.

На некоторых пластмассовых
изделиях вы можете увидеть
треугольник, стенки которого
образуют стрелки. В центре
такого треугольника размещается
цифра.
Это обозначение - знак
рециклирования, который делит
все пластмассы на семь групп,
чтобы облегчить процесс
дальнейшей переработки.
Полиэтиле́нтерефтала́т
В быту по этому значку можно
определить для каких целей
можно использовать
пластмассовое изделие, а в каких
случаях вообще отказаться от
использования этого изделия.
Полипропилен

К пластиковым упаковочным материалам относят 7 групп
пластмасс, для каждого из которых существует свой
цифровой символьный код, который изготовители пишут
с целью дать информацию о типе материала,
возможностях его переработки и для облегчения
процедуры сортировки перед отправкой пластика на
переработку для вторичного использования:
Номер группы пластмассы обозначается цифрой,
расположенной внутри треугольника. Под треугольником
расположена буквенная аббревиатура, обозначающая тип

Программы работ в области строительства требуют для своего осуществления, наряду с дальнейшим развитием промышленности строительных материалов, изыскание новых резервов повышения эффективности их производства. В современном строительстве резко возрастает потребность в высокопрочных строительных материалах, которые обладают развитой сырьевой базой и изготавливаются прогрессивными технологическими методами.

В технологии строительных материалов известны работы, в которых показана техническая возможность и экономическая целесообразность производства безцементных вяжущих. Минеральным сырьем для производства являются многотоннажные отходы металлургической, теплоэнергетической, горнодобывающей, химической и других отраслей промышленности.

На основании этих вяжущих можно изготавливать различные строительные материалы, такие, как: сухие строительные смеси, бетонные блоки и плиты, бетоны для монолитного строительства, кирпич, тротуарную плитку и т.д.

Экспериментальное внедрение безцементных вяжущих в строительстве начато в 1958 году, а производство - в 1964 году. За это время доказаны высокие технологические и эксплуатационные свойства таких строительных материалов, прошедших проверку временем в конструкциях различных областей строительства. Например, в 1989 году в городе Липецке был построен 22-этажный дом.

Разработка строительных материалов на основе комплексного использования крупнотоннажных отходов промышленности обусловлено, прежде всего, эколого-экономическими факторами. Во-первых, значительным ростом цен на цементы, природные заполнители, энергоносители и, во-вторых, обострением экологической обстановки в стране в результате продолжающего наращивания, образования и накопления промышленных отходов.

Минимизации экологических последствий от промышленных отходов можно достичь только полной их утилизацией. Поэтому многие развитые страны пошли по пути использования в качестве минерального сырья не природных, а техногенных материалов и изготовления из них принципиально новых видов высококачественной продукции. Россия, в этом плане, значительно уступает. Так, например, золошлаковые отходы ТЭС используются только на 8 %, сталелитейные и ферросплавные шлаки на 50 %, ультрадисперсный кремнезем, представляющий отход при производстве кремнесодержащих сплавов, на 10%, отходы горнодобывающей промышленности на 27 %. Исследования показывают, что широкое применение промышленных отходов позволило бы на 15-20 % расширить минерально-сырьевую базу строительной промышленности.

Химический и минералогический состав перечисленных отходов, в большинстве своем, прекрасно подходит для производства безцементных вяжущих. К тому же, отличительной их особенностью является способность к химической активации веществами, которые в свою очередь также могут быть отходами других производств.

Промышленные отходы необходимо рассматривать не как традиционные индустриальные свалки, а как стабильную и возобновляемую сырьевую базу для производства высококачественных дешевых строительных материалов.

Особенности технологии строительных материалов заключаются в следующем:

  • -применение промышленных отходов;
  • - использование химических активаторов твердения из местных отходов;
  • -простая гидротермальная обработка при атмосферном давлении;
  • -технология позволяет производить объемноокрашенные стройматериалы.

Основные этапы и направления развития промышленности строительных материалов. В Российской Федерации за последние несколько лет удалось добиться постоянного роста объема промышленной продукции, но, хотя ежегодный прирост выпуска продукции строительных материалов составлял в среднем около 10%, достигнутые объемы не полностью удовлетворяют потребности современного строительства, что вызвано, в основном, низким техническим уровнем предприятий и износом технологического оборудования.

Производство отдельных видов строительных материалов характеризуется высокой капиталоемкостью производственных мощностей и требует значительного времени на строительство, что снижает их инвестиционную привлекательность.

В базовой для строительства отрасли - цементной промышленности объем инвестиций на 1 тонну цемента возрастет от 5-6 долларов на тонну мощности в год при поддержании и ремонте существующих мощностей до 250-300 долларов на тонну при строительстве новых заводов.

Степень износа технологического оборудования цементной промышленности составляет 70%. Вследствие этого, мощность 45-ти действующих цементных заводов официально оценивается в 71,2 млн. тонн, но фактически - по независимым оценкам - заводы в их нынешнем состоянии могут произвести максимум 65 млн. тонн цемента в год.

Чтобы обеспечить строительный комплекс цементом, достаточным для ввода 80 млн.кв.м. жилья в год, промышленность должна выйти в 2010 г. на уровень 90 млн. тонн цемента в год, что потребует ввода дополнительных производственных мощностей. Крупные единовременные капиталовложения суммарно по отрасли оцениваются в 5.1 - 6.3 млрд. долларов.

Производство теплоизоляционных материалов. В настоящее время отечественной промышленностью производится около 9,0 млн. куб. м теплоизоляционных изделий всех видов.

Основным видом производимых в России утеплителей являются минераловатные изделия, доля которых в общем объеме производства составляет более 65%. Около 8% приходится на стекловатные материалы, 20% - на пенопласты, 3% - на ячеистые бетоны.

Потребность в утеплителях резко возросла после введения новых требований к теплопотерям ограждающих конструкций зданий. Общая потребность в утеплителях для всех отраслей хозяйства страны по расчетам составит к 2010 году до 50-55 млн. м3 , в том числе для жилищного строительства - 18-20 млн. м3 .

Промышленность строительных материалов - базовая отрасль строительного комплекса. Она относится к числу наиболее материалоемких отраслей промышленности. Материалоемкость определяется отношением количества или стоимости израсходованных на производство продукции материальных ресурсов к общему объему продукции. Учитывая, что многие минеральные и органические отходы по своему химическому составу и техническим свойствам близки к природному сырью, а во многих случаях имеют и ряд преимуществ (предварительная термическая обработка, повышенная дисперсность и др.), применение в производстве строительных материалов промышленных отходов является одним из основных направлений снижения материалоемкости этого массового многотоннажного производства. В то же время снижение объемов разрабатываемого природного сырья и утилизация отходов имеет существенное экономико-экологическое значение. В ряде случаев применение сырья из отвалов промышленных предприятий практически полностью удовлетворяет потребности отрасли в природных ресурсах.

Первое место по объему и значению для строительной индустрии принадлежит доменным шлакам, получаемым в качестве побочного продукта при выплавке чугуна из железных руд. В настоящее время доменные шлаки являются ценным сырьевым ресурсом для производства многих строительных материалов и прежде всего портландцемента. Использование доменных шлаков как активного компонента цемента позврляет существенно увеличить его выпуск. Европейскими нормами разрешается вводить в портландцемент до 35% доменного гранулированного шлака, а в шлакопортландцемент - до 80%. Ввод доменных шлаков в сырьевую смесь увеличивает производительность печей и снижает расход топлива на 15%. При использовании доменных шлаков для производства шлакопортландцемента снижаются топливно-энергетические затраты на единицу продукции почти в 2 раза, а себестоимость - на 25-30%. Кроме того, шлак как активная добавка значительно улучшает ряд строительно-технических свойств цемента.

Доменные шлаки стали сырьем не только для традиционных, но и для таких сравнительно новых эффективных материалов, как шлакоситаллы - продуктов, полученных методом каталитической кристаллизации шлакового стекла. По прочностным показателям шлакоситаллы не уступают основным металлам, существенно превышая стекло, керамику, каменное литье, природный камень. Шлакоситаллы в 3 раза легче чугуна и стали, они имеют прочность на истирание в 8 раз выше, чем у каменного литья и в 20-30 раз, чем у гранита и мрамора.

По сравнению с доменными пока значительно в меньшей степени используются сталеплавильные шлаки и шлаки цветной металлургии. Они являются большим резервом получения строительного щебня и могут быть с успехом использованы в производстве минеральной ваты, портландцемента и других вяжущих материалов, бетонов автоклавного твердения.

Большим количеством отходов в виде различных шламов характеризуется глиноземное производство. Несмотря на отличия в химическом составе шламов, остающихся после выщелачивания А1203 из природного глиноземсодержащего сырья, все они содержат 80-85% гидратированного двухкальциевого силиката. После обезвоживания этот минерал обладает способностью твердеть как при нормальной температуре, так и в условиях тепловлажностной обработки. Наиболее крупнотоннажный отход глиноземного производства - нефелиновый (белитовый) шлам - с успехом используется для производства портландцемента и других вяжущих, материалов автоклавного твердения и др. При применении нефелинового шлама в производстве портландцемента расход известняка сокращается на 50--60%, производительность вращающихся печей повышается на 25-30%, а расход топлива снижается на 20-25%.

Большое количество отходов в виде золы и шлаков, а также их смесей образуется при сжигании твердых видов топлива. Их выход составляет: в бурых углях - 10-15%, каменных углях - 5-40%, антраците - 2-30%, горючих сланцах - 50-80%, топливном торфе - 2-30%. В производстве строительных материалов обычно используются золы сухого удаления и золошлаковая смесь из отвалов. Область применения золошлакового сырья в производстве строительных материалов чрезвычайно разнообразна. Наиболее значительными направлениями использования топливных зол и шлаков являются дорожное строительство, производство вяжущих, тяжелых и ячеистых бетонов, легких заполнителей, стеновых материалов. В тяжелых бетонах золы используют, в основном, в качестве активной минеральной добавки и микронаполнителя, что позволяет снизить расход цемента на 20-30%. В легких бетонах на пористых заполнителях золы применяют не только как добавки, снижающие расход цемента, но и как мелкий заполнитель, а шлаки в качестве пористого песка и щебня. Золы и шлаки используются также для изготовления искусственных пористых заполнителей легких бетонов. В ячеистых бетонах зола применяется как основной компонент или добавка для снижения расхода вяжущего.

Все большее применение в промышленности строительных материалов находят отходы угледобычи и углеобогащения. На углеобогатительных фабриках угольных бассейнов ежегодно образуются миллионы тон отходов, которые с успехом могут быть использованы для получения пористого заполнителя и кирпича. Использование отходов углеобогащения в качестве топливной и отощающей добавки при изготовлении керамических изделий позволяет сократить расход условного топлива на 50-70 кг на 1000 шт. кирпича и повысить его марку. При строительстве дорог отходы угледобычи могут широко использоваться в конструкции дорожной одежды.

Ценнейшее сырье для промышленности строительных материалов представляют собой отходы горнорудных предприятий и предприятий нерудной промышленности. Можно привести немало примеров эффективного использования вскрышных пород, отходов обогащения руд, отсевов дробления как сырья для получения вяжущих, автоклавных материалов, стекла, керамики, фракционированных заполнителей. Эксплуатационные расходы на получение 1 м3 щебня из отходов горнорудных предприятий в 2-2,5 раза ниже, чем на добычу его из карьеров.

Значительным выходом отходов, представляющих интерес для производства строительных материалов, характеризуется химическая промышленность. Основными из них являются фосфорные шлаки и фосфогипс . Фосфорные шлаки - отходы при возгонке фосфора в электропечах - перерабатываются, в основном, в гранулированные шлаки, шлаковую пемзу и литой щебень. Гранулированные электротермофос-форные шлаки близки по структуре и составу к доменным и так же с высокой эффективностью могут использоваться в производстве цементов. На их основе разработана технология шлакоситаллов. Использование фосфорных шлаков в производстве стеновой керамики позволяет повысить марку кирпича и улучшить другие его свойства.

Потребности промышленности строительных материалов в гипсовом сырье практически в полной мере можно удовлетворить за счет гипсосодержащих отходов промышленности и, в первую очередь, фосфогипса. К настоящему времени разработан ряд технологий получения строительного и высокопрочного гипса из фосфогипса, реализованных пока недостаточно. Этому в определенной мере способствует существующая ценовая политика на природное сырье, не поощряющая в полной мере альтернативных вторичных сырьевых ресурсов. В Японии, где нет собственных запасов природного гипсового сырья, для получения разнообразных гипсовых изделий фосфо-гипс используют практически полностью.

Применение фосфогипса эффективно также в производстве портландцемента, где он не только позволяет, как и природный гипсовый камень, регулировать сроки схватывания цемента, но, будучи введенным в сырьевую смесь, выполняет роль минерализатора, снижающего температуру обжига клинкера.

Большая группа эффективных строительных материалов изготавливается из отходов древесины и переработки другого растительного сырья. С этой целью используют опилки, стружку, древесную муку, кору, сучья, костру и т. д. Все древесные отходы можно разделить на три группы: отходы лесозаготовительной промышленности, отходы лесопильного производства и отходы деревообрабатывающей промышленности.

Из отходов древесины, полученных на различных стадиях ее переработки, изготовляют древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, арболит, ксилолит, опилкобетон, ксилобетон, фибролит, коро-лит, древесные пластики. Все эти материалы в зависимости от области применения разделяют на конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные и отделочные.

Применение материалов на основе древесных отходов, наряду с высокими технико-экономическими показателями, обеспечивает архитектурную выразительность, хороший воздухообмен и микроклимат помещений, улучшенные теплотехнические показатели.

Значительный объем отходов, которые могут служить вторичными сырьевыми ресурсами, образуется на самих предприятиях строительных материалов. Это, наряду с отходами производства нерудных материалов, стекольный и керамический бой, цементная пыль, отходы производства минеральной ваты и др. Комплексное использование сырья на большинстве предприятий позволяет создавать безотходные технологии, при которых полностью сырьевые ресурсы перерабатываются в строительные материалы.

Существенные резервы для развития сырьевого потенциала в производстве строительных материалов представляют отходы городского хозяйства. В передовых странах мира в составе твердых бытовых отходов превалируют макулатура, полимерные продукты, текстиль, стекло. Имеется многолетний опыт производства на базе этих отходов картона, волокна, строительных пластмассовых изделий и др.

При оценке промышленных отходов как сырья для производства строительных материалов необходимо учитывать их соответствие нормам на содержание радионуклидов. Как природное, так и техногенное сырье включает радионуклиды (радий-226, торий-232, калий-40 и др.), которые являются источниками у-радиоизлучений. При распаде радия-226 выделяется радиоактивный газ, который поступает в окружающую среду. По расчетам специалистов, он вносит до 80% в общую дозу облучения людей.

В соответствии со строительными нормами в зависимости от концентрации радионуклидов строительные материалы делятся на три класса:

1-й класс. Суммарная удельная активность радионуклидов не превышает 370 Бк/кг. Эти материалы используются для всех видов строительства без ограничений.

2-й класс. Суммарная удельная активность радионуклидов находится в диапазоне от 370 до 740 Бк/кг. Эти материалы могут быть использованы для дорожного и промышленного строительства в границах территории населенных пунктов и зоны перспективной застройки.

3-й класс. Суммарная удельная активность радионуклидов не превышает 700, но ниже 1350 Бк/кг. Эти материалы можно использовать в дорожном строительстве за границами населенных пунктов - для оснований дорог, дамб и др. В границах населенных пунктов их можно применить для строительства подземных сооружений, покрытых слоем грунта толщиной более 0,5 м, где исключено длительное пребывание людей.

Если величина суммарной удельной активности радионуклидов в материале превышает 1350 Бк/кг, вопрос о возможном применении таких материалов решают в каждом случае отдельно при согласовании с органами здравоохранения.

Содержание радионуклидов в промышленных отходах определяется их происхождением, концентрацией природных радионуклидов в исходном сырье. Например, в фосфогипсах ряда стран концентрация радионуклидов по радию-226 находится в пределах 600-1500 Бк/кг, торию-232 - 5-7Бк/кг и калию-40 - 80-110 Бк/кг. Фосфогипсы российских и украинских предприятий имеют незначительную активность, которая не превышает 1005 Бк/кг.

В Европейских нормах запрещается использование в строительстве материалов с радиационным излучением свыше 25 нКи/кг; рекомендуется контролировать материалы с радиационным излучением от 10 до 25 нКи/кг и считать нерадиоактивными материалы с радиационным излучением менее 10 нКи/кг.

Широкая утилизация отходов в производстве строительных материалов требует решения ряда организационных и научно-технических проблем. Необходима региональная каталогизация отходов с указанием их полной характеристики. Требует развития стандартизация отходов как сырьевых ресурсов в производстве конкретных строительных материалов. Масштабы утилизации промышленных отходов и отходов городского хозяйства будут расширяться по мере внедрения комплекса технических мер по стабилизации их состава, повышению степени технологической подготовки (снижение влажности, гранулирование и др.).

Огромное значение имеет экономическое стимулирование, включающее вопросы ценообразования, финансирования, материального стимулирования.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Природные строительные материалы и сырьё для их производства

Общая характеристика природных строительных материалов, их технологические свойства, области применения, промышленно-генетические типы месторождений, ресурсная база.

Группа природных строительных материалов включает в себя пески и песчаники, песчано-гравийные смеси, глины, карбонатные породы, гипсы и ангидриты, строительные камни.

1. Пески, песчаники и песчано-гравийные смеси

Пески - мелкообломочные горные породы моно- или полиминерального состава с размерами частиц 0,1 -1,0 мм. Песчаники- это сцементированные пески, цемент может быть кварцевым, карбонатным, железистым, глинистым др. Гравий - обломочный материал с размерами обломков 1-10мм. Песчано-гравийные смеси содержат не менее 10% гравийных фракций и не менее 5% песчаных.

Основные промышленно-генетические типы месторождений.

1. Аллювиальный: древний - погребенных долин и террас (Киятское - Татарстан, Березовское - Красноярский край); современный - пойменные и русловые (Бурцевское - Нижнегородская обл., Усть-Камское - Татарстан);

2. Морской и озерный червертичного возраста (Егановское, Люберецкое - Московская обл.; Сестрорецкое - Ленинградская обл.).

3. Флювиогляциальные (Струги - Красные - Псковская обл.) 4.Эоловый - дюны и барханы (Сосновское - Чувашия; Матакинское - Татарстан);

Применение песков и гравия в народном хозяйстве основывается на различных физических свойствах этих обломочных пород. Более 96% добываемых песка и гравия потребляется в строительстве, менее 5% приходится на долю особо чистых кварцевых песков, используемых в стекольной, керамической, металлургической промышленности, а также в производстве ферросилиция, карбида кремния и т. п.

Важнейшее значение для стекольных, керамических, формовочных и прочих чистых кварцевых песков имеет химический состав. Содержание кремнезёма в них должно превышать 90%.. Высокое содержание кремнезема -- необходимое условие и для песков, используемых в производстве ферросилиция, карбида кремния, жидкого стекла и т. д., а также для абразивных и фильтровальных песков, для формовочных песков, используемых в литейном производстве, для производства силикатного кирпича.

Более 60% месторождений кварцевых песков расположено в Европейской части России.Эксплуатируются крупные месторождения Егановское и Люберецкое в Московской, Ташлинское в Ульяновской, Балашейское в Самарской, Миллеровское в Ростовской, Тулунское в Иркутской областях и др.

Производят кварцевое сырье, кроме стран СНГ, Австрия, Бельгия, Саудовская Аравия, Австралия, импортируют -- ФРГ, Швеция, Япония.

Мировое потребление кварцевых песков составляет порядка 100-120 млн в год. На долю стран СНГ приходится (млн т) около 36, США -- 28, ФРГ -- 10-14, Франции ~6, Англии -4, Бельгии и Бразилии -- по 3-4, Австрии и Австралии -- по 2.

В России в 1996 г. добыто стекольных и формовочных песков более 6 млн т, в том числе около 1,5 млн т стекольных. В других странах СНГ объем добычи тех же песков составил около 60% от российской добычи.

Полимиктовые строительные пески и песчано-гравийные смеси связаны в основном с ледниковыми отложениями в Центральной и Северо-Западной части России, а также на равнинах юга Европейской части, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке, где широко развиты аллювиальные, эоловые и морские отложения.

Месторождения песчано-гравийного сырья имеют широкое, хотя и не повсеместное распространение. В России учтено 1269 месторождений с запасами по сумме промышленных категорий почти 10 млрд м. Разрабатывают около 600 месторождений с годовой добычей 130-190 млн м 3 .

В северном регионе европейской части России запасы сырья составляют 32% от общероссийских, добыча 36%. На Северо-Кавказский регион приходится около 15% запасов и добычи сырья. В Уральском регионе сосредоточено 17% запасов, добыча составляет 32%. Всего в европейской части России добывают более 80% сырья.

Песчаники - это уплотненные сцементированные, метаморфизованные пески, прочностные свойства которых зависят от состава цемента и характера цементации. В состав цемента могут входить глинистые минералы, карбонаты, кремнезём, окислы железа, фосфаты и т.д.

Применяются в строительном деле в качестве стенового камня, бута, щебня и брусчатки, для получения точильных камней.

Генезис песчаников осадочный, (Черемшанское месторождение в Бурятии, Шокшинское - в Карелии, в Донбассе).

Глины - это тонкодисперсные горные породы, состоящие преимущественно из слоистых алюмосиликатов и обладающие пластичностью. В зависимости от преобладания какого-либо компонента глины подразделяются на аллофановые, каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые, палыгорскитовые.

Особенности вещественного состава предопределяют важнейшие технологические свойства глин:

1. Пластичность- способность при смешивании с ограниченным количеством воды давать тесто, принимающее под давлением любую форму и сохраняющее её при сушке. Пластичность обусловлена минеральным составом, степенью дисперсности и свойственна монтмориллонитовым глинам, меньшая - каолинитовым.

2. Набухание - свойство глин увеличиваться в объеме при поглощении воды. Наибольшим набуханием обладают монтмориллонитовые, наименьшим - каолинитовые.

3. Усадка - уменьшение объема при высыхании.

4. Спекаемость - способность при обжиге спекаться в камнеподобное твердое тело - черепок.

5. Огнеупорность - способность черепка выдерживать высокие температуры без размягчения и плавления. Глины делятся на огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие, Наиболее огнеупорны- каолины, легкоплавкие - монтмориллонитовые и бейделлитовые глины.

6. Вспучивание при обжиге - увеличение объема и уменьшение плотности глинистого материала.

7. Адсорбционные (поглотительные) свойства - способность поглощать и удерживать на своей поверхности ионы и молекулы различных веществ.

8. Водоупорность

9. Относительная химическая инертность.

Выделяется 4 наиболее важные промышленные группы:

К строительным и грубокерамическим относятся легкоплавкие, в меньшей степени тугоплавкие глины. Применяются в обожженном виде для производства строительной (кирпич, черепица) и грубой керамики: клинкерного кирпича, дренажных труб, метлахской плитки, глиняной посуды, при ускоренном обжиге - для получения керамзита и аглопорита. В необожжённом виде -как строительный, связующий, водонепроницаемый (при возведении плотин) материал.

Огнеупорные и тугоплавкие глины применяются для внутренней облицовки доменных печей, для производства кислотоупорных изделий, тонкой керамики, как формовочный материал в литейном деле.

Каолины и каолинитовые глины относятся к высокоогнеупорным и используются для производства тонкой керамики. Это фарфоровые и фаянсовые изделия, предметы санитарно-технического и медицинского оборудования, бытовая и химическая посуда. В качестве наполнителя - в бумажной, химической, стекольной, парфюмерной промышленности.

Бентониты - тонкодисперсные глины с высокой связующей способностью, адсорбционной и каталитической активностью. Они применяются для изготовления промывочных жидкостей (в т.ч. буровых растворов), производства железорудных окатышей, получения керамзита, в качестве адсорбентов в нефтеперерабатывающей, пищевой (очистка вин, соков), текстильной промышленности, в сельском хозяйстве.

1. Остаточные месторождения кор выветривания: каолинитовые, бентонитовые, гидрослюдистые (Урал, Украина).

2. Осадочные - морские, лагунные, озёрные и речные (Борщевское - Россия, Черкасское - Украина), ледниковые (Псковская, Новгородская, Ленинградская области), эоловые (юг России и Украины).

3. Вулканогенно-осадочные- в водных бассейнах образуются бентониты (Гумбри- Грузия, Огланлинское - Туркмения).

4. Гидротермальные - бентониты, каолины (Сарыгюхское - Армения, Асканское - Грузия, Гусевское - Приморье Россия).

5. Метаморфизованный тип месторождений - аргиллиты (Биклянское - Россия, Черкасское - Украина).

Мировые разведанные ресурсы бентонитовых глин оцениваются в 2000млн.т., в т.ч. в США -800 млн.т. Мировая добыча в 2000 году составила 9,3 млн.т., из них на долю США приходится 3,8 млн.т., Греции- 0,95 млн. т., Германии, Турции, Италии -по 0,5 млн.т. В России произведено всего 0,37млн.т., что не обеспечивает внутренних потребностей, и означает полную зависимость от импорта, особенно в щелочных бентонитах. Около 70% запасов высококачественных бентонитов бывшего СССР остались за пределами России (на Кавказе и в Средгей Азии).

Мировая добыча каолина в 2000 году составила 39,8 млн.т.,из них в США- 9,45 млн.т.,Чехии -2,9 млн.т., Великобретании -2,3млн.т., Ю.Корее -2,2 млн.т.В России - 0,04млн.т., этого крайне недостаточно и Россия зависит от импорта, в частности с Украины и Казахстана.

3.Карбонатные породы

строительный карбонатный порода камень

Карбонатные породы составляют около 20% осадочных отложений земной коры и представлены следующими разновидностями.

Известняки - осадочные породы, состоящие в основном из кальцита (СаСО 3) с примесью доломита (Ca, Mg(CO 3) 2), песчаных и глинистых частиц. При содержании доломита 20-50% -доломитовый известняк.

Известняки-ракушечники состоят из обломков раковин, сцементированных карбонатным или глинисто-карбонатным цементом - легкие пористые породы.

Мел - порода состоящая на 60-70% из мельчайших остатков скелетных образований планктонных организмов и на 30-40% из тонкозернистого порошкообразного кальцита.

Мергели - тонкозернистые осадочные горные породы, переходные от известняков и доломитов к глинистым породам и содержащие 50-70% кальцита или доломита или их смесь и 20-50% глинисто-песчаного материала.

Доломиты - карбонатные осадочные породы, состоящие (не менее чем на 90%) из минерала доломита (Са, Мg (СО 3) 2).

Мраморы и мраморизованные известняки - карбонатные породы, претерпевшие перекристаллизацию в результате регионального или контактового метаморфизма.

Основные отрасли и объемы потребления карбонатных пород следующие (в %): производство строительного и облицовочного камня -- 60, цементная промышленность -- 20, металлургическая-- 10, известковая -- 5, огнеупорная -- 2, сельское хозяйство-- 1, остальные -- 2.

Для производства строительных и облицовочных камней используются известняки, доломиты, мраморы, отличающиеся декоративностью и хорошей полируемостью, высокими физико-механическими свойствами -- твердостью, прочностью. Из карбонатных пород получают бутовый камень, щебень, крошку, штучные и облицовочные камни. Только на нужды гражданского, промышленного и дорожного строительства ежегодно расходуется около 220 млн. т карбонатных пород.

В цементной промышленности широко используются известняки, мел, мергели или их смеси с определенными соотношениями AI2O3, Si0 2 , Fe 2 0 3 и СаО. Кондиционными считаются маломагнезиальные карбонатные породы, содержащие не менее 40 % СаО и не более 3,5 % MgO.

Из карбонатных пород изготавливают портландцементы, глиноземистый цемент и многие другие виды вяжущих веществ. Сырьем для производства портландцемента служат различные карбонатные породы, среди которых преобладающую роль играют известняки, мел и мергели. Особую ценность имеют мергели-натуралы. Портландцементы применяются для изготовления бетонов.

В металлургической промышленности чистые карбонатные породы служат главным образом флюсами. Они переводят в шлак пустые породы и вредные примеси.. Значительное количество доломитов используется как сырье для получения магния и огнеупорного материала в металлургии.

Известковая промышленность для производства гидравлической, воздушной, медленногасящейся и других видов строительной извести потребляет в основном известняки и мел.

Чистые известняки применяются в химической промышленности для производства соды, карбида кальция, едких калия и натрия, хлора и др. В пищевой- используются для очистки сахара. В сельском хозяйстве используются мягкие известняки и мел для известкования подзолистых почв. Значительное количество карбонатного сырья применяется в стекольной, бумажной, лакокрасочной, резиновой и других отраслях промышленности.

Промышленно-генетические типы месторождений:

1. Осадочные - морские представлены известняками доломитами, мергелями и мелом. По условиям образования различаются биогенные, хемогенные и смешанные. Промышленные месторождения известняков - на значительной части Восточно-Европейской и Сибирской платформ, на Урале, в Кузбассе, на Алтае, Красноярском крае, на Кавказе, в Ростовской области (Жирновское месторождение); доломитов - на Урале (Сухоререченское) в Енисейском кряже, хребте Малый Хинган; мела - Вольская группа (Саратовская обл.); мергелей - Новороссийская группа месторождений;

2. Метаморфизованные - мраморы и мраморизованные известняки (Белогорское в Карелии; Кибик -Кордонское в Саянах).

Мировое потребление карбонатного сырья более 5млрд.т. в год. Наиболее крупными потребителями являются США, Россия, Япония.

Ресурсы карбонатных пород России огромны, Распределены они на территории крайне неравномерно. Около 50% запасов сосредоточено в европейской части.Наименее обеспеченные районы - Карелия и Мурманская область, а также Тюменская, Омская, Камчатская и Калининградская области.

4. Гипс (CaSO 4 2H 2 O) и ангидрит (CaSO 4)

Гипс и ангидрит наиболее распространены среди соленосных образований и сходны между собой. Гипс представляет собой слоистую или массивную породу зернистого строения белого цвета. Кристаллы гипса прозрачны, зернистые агрегаты окрашены примесями в разные цвета; тонкозернистый просвечивающий агрегат - алебастр; тонковолокнистый - селенит. Невысокая твердость, легко поддаётся обработке.

При прокаливании гипс теряет кристаллизационную воду. При t = 100-180 ° С переходят в полугидрат (CaSO 4 · 0,5H 2 O); при t = 200-220 ° С - искусственный ангидрит, растворимый в воде; при t = 800-1000 ° С - эстрих-гипс, при t = 1600 ° С - в жженую известь СаО.

Ангидрит от гипса отличается большими плотностью и прочностью и обладает значительно худшими вяжущими свойствами.

Основное свойство гипса, определяющее его промышленное использование, это способность терять при нагревании кристаллизационную воду и давать при затворении водой пластичную массу, постепенно твердеющую на воздухе и превращающуюся в прочный искусственный камень.

Из гипсовых вяжущих наиболее широко применяется строительный гипс для штукатурных и отделочных работ, изготовления строительных конструкций. Для получения строительного гипса природный гипс дробят и размалывают, а затем обжигают во вращающихся или шахтных печах при 130--180°С в течение 1,5--2 часов. При обработке природного гипса насыщенным паром под давлением получают высокопрочный полуводный гипс -- вяжущее вещество с малыми сроками схватывания и твердения, обладающее повышенной механической прочностью используемое как формовочный и медицинский гипс. Первый употребляется для изготовления рабочих форм в фарфоро-фаянсовом и керамическом производстве, для литья металлов и сплавов, выполнения различных скульптурных работ; второй применяется в хирургии и зубоврачебном деле. Эстрих-гипс медленно соединяется с водой и становится вяжущим веществом, применяемым для изготовления плиточных и бесшовных полов, строительных растворов, подоконников и ступеней, искусственного мрамора и др. Гипс широко используется при производстве различных цементов. Гипсошлаковый цемент. успешно применяется при строительстве подземных и подводных сооружений, подвергающихся действию выщелачивания и сульфатной агрессии.

При производстве гипсовых вяжущих веществ и в качестве добавок к цементам потребляется более 90 % всего добываемого гипса и ангидрита. В небольшом количестве гипс и ангидрит используется в качестве облицовочного и поделочного камня, флюса при плавке окисленных никелевых руд, в химической промышленности, сельском хозяйстве и при изготовлении бумаги.

Образуются гипс и ангидрит в осолонённых бассейнах на начальных стадиях осаждения солей.

Промышленно-генетические типы месторождений:

1. Осадочные: сингенетические - осаждение из растворов (Новомосковское в Тульской обл., Псковской обл., Каменомостское - Северный Кавказ - Россия, Приднестровские месторождения - Украина); эпигенетические - при гидратации ангидрита (Заларинское в Иркутской обл., в Донбассе, Звозское в Архангельской обл.);

2. «Гипсовые шляпы» - остаточные продукты растворения каменной соли (Бриневское месторождение - Белоруссия):

3. Инфильтрационные - при растворении и переотложении рассеянного в породах гипса (Северный Кавказ, Средняя Азия, Казахстан).

В мире разведаны большие запасы гипса -- порядка 7 млрд т, в том числе в Европе более 5, в США -- около 1, Канаде -- 0,5 млрд т.

Ведущими экспортерами гипса и ангидрита являются Канада, Таиланд, Испания. Основные импортеры -- США и Япония.

Разведанные запасы гипса, ангидрита и гипсоносных пород имеются во всех странах СНГ за исключением Беларуси; 75% запасов сосредоточены в России,.

Запасы гипса и ангидрита в России размещены неравномерно: 95% их находится в европейской части и лишь 5% -- в азиатской. Большая часть гипсового сырья России (58%) находится в Центральном районе, где расположены крупнейшие из разведанных и разрабатываемых месторождений.

Из общей добычи гипсоангидритовых пород в странах СНГ 59% приходится на Россию,

5. Природные строительные и отделочные камни

Строительные камни представляют обширную группу нерудных полезных ископаемых, занимающих по объемам потребления одно из первых мест в строительном производстве. Являясь инертными материалами, они включают пильные (стеновые) и облицовочные камни и наряду с песками и песчано-гравийными смесями составляют главный комплекс природных строительных материалов, используемых в естественном состоянии без применения термохимической обработки.

Природными строительными камнями являются магматические, метаморфические и осадочные горные породы различного состава В большинстве случаев минеральный состав горных пород не имеет существенного значения, определяющими являются физико-механические свойства пород. В наибольших количествах используются карбонатные породы, граниты и сходные с ними горные породы. Реже используют габброиды, базальтоиды, песчаники.

Инертные строительные материалы, получаемые при переработке строительных камней используют в качестве заполнителей тяжелых бетонов.

Применение в качестве строительных камней зависит от их физических и технологических свойств. Наиболее важными являются прочность и долговечность, зависящие от минерального состава породы, структурно-текстурных особенностей, трещиноватости, пористости и др. Наиболее стойкими породами являются: кварциты, граниты, сиениты, диориты. Карбонатные породы - известняки, доломиты и мраморы, несмотря на относительно невысокое сопротивление истиранию, характеризуются прочностью на сжатие и применяются для внутренней и наружной отделки зданий. Мелкозернистые породы обычно более прочны, чем крупнозернистые. Для оценки пригодности породы в качестве строительного камня проводится комплекс специальных лабораторных испытаний, включающий определение объемной массы, плотности, пористости, водопоглощения, морозоустойчивости, прочности на сжатие, растяжение, изгиб, абразивной истираемости, вязкости и др. В зависимости от применения дополнительно изучают обрабатываемость, вязкость, огнеупорность, полируемость, устойчивость окраски и др.

Строительные камни применяются в следующем виде:

Бутовый камень (бут)- камень неправильной формы размером 140 мм, используется для кладки фундаментов, при возведении массивных сооружений (плотин, дамб и др.).

Штучные камни - изделия правильной геометрической формы с обработанными поверхностями, используются как бордюрные камни, брусчатка для дорожных покрытий, архитектурно-отделочные детали, ступени, цокольные и облицовочные изделия, валы и жернова - промышленные изделия.

Пильные камни - блоки стандартного размера вырезаются дисковыми фрезами непосредственно в массиве горной породы и используются в качестве стенового материала.

Щебень -наиболее массовый продукт, используемый в качестве заполнителя бетона и асфальто-бетона, для отсыпки железнодорожных путей и автомобильных дорог.

Природные облицовочные камни представляют специфическую группу строительных материалов, промышленная ценность которых определяется прежде всего их декоративными свойствами. Наряду с этим важным свойством облицовочных камней является механическая прочность, способность принимать различные виды обработки поверхности и сопротивляемость атмосферным воздействиям -- погодоустойчивость.

В качестве облицовочных камней используются горные породы различного происхождения: интрузивные -- граниты, сиениты, диориты, габбро-нориты, лабрадориты; эффузивные -- базальты, диабазы, андезиты, порфиры, порфириты, вулканические туфы; метаморфические -- мраморы, кварциты; осадочные -- известняки, доломиты, травертины, гипсы, песчаники, конгломераты и брекчии. Наиболее широко используются граниты и мраморы.

В России крупным районом добычи магматических и метаморфических пород высокого качества является Балтийский щит (Кольский полуостров, Карелия): граниты разных расцветок и рисунков используемые в качестве облицовочного и монументального камня. Другим крупным районом является Урал: граниты, габбро, яшмы, мраморы. Многочисленные месторождения магматических и метаморфических пород известны на Алтае, Саянах, Забайкалье, Приморском крае (граниты, базальты, габбро-диабазы, туфы). Значительными запасами различных строительных камней обладают также Украина, Казахстан, Армения.

Европейская часть и Западная Сибирь располагают многочисленными месторождениями осадочных карбонатных пород, песчаников, конгломератов

На территории России учтено более 1000 месторождений строительных камней с запасами по промышленным категориям порядка 20 млрд м 3. . Разрабатывается более 500 месторождений. Ежегодно добывают около 100 млн м 3 строительных камней.

Запасы пильных известняков в России составляют примерно 110 млн м 3 . В год их добывают более 100 тыс. м 3 .

Ведущей страной мира в области производства и применения облицовочных материалов и изделий является Италия, которая значительную часть мрамора экспортирует в разные страны. Месторождения редких сортов мраморов находятся в Бельгии и Франции. Высокодекоративный гранит добывается в Швеции, Испании, Бразилии.

В России учтено 146 месторождений облицовочных камней с запасами по промышленным категориям 536 млн м. Из них разрабатывается около 40 месторождений с годовым объемом добычи 500-600 тыс.м 3 . В остальных странах СНГ учтено около 300 месторождений с запасами около 900 млн м 3 . На 165 разрабатываемых месторождениях добывают 3,5 млн м облицовочных камней ежегодно.

Литература

1.Агафонов Г.В., Волкова Е.Д. и др. «Топливно-энергетический комплекс России: Современные состояние и взгляд в будущее». Новосибирск, Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1999 г., 312стр.

2.Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые: Учебник - М.Изд-во МГУ. 1991.-284 с.

3. Карякин А.Е., Строна П.А. и др. Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых. М. Недра. 1985.

4. Татаринов И. К., Карякин А.Е. и др. Курс месторождений твердых полезных ископаемых Л. Недра, 1975.

5.Яковлев П.Д. Промышленные типы рудных месторождений. М. «Недра», 1986. Учебное пособие. 358с.

Дополнительная

1 Ваганов В.И., Варламов В.А. Алмазы России: минерально-сырьевая база, проблемы, перспективы.// Минеральные ресурсы России. Экономика и управление - 1995- № 1.

2. Байбаков Н.К., Праведников Н.К., Старосельский В.И. и др. Вчера, сегодня и завтра нефтяной и газовой промышленности России. -М.: Изд-во ИГиРГИ, 1995.

3. Беневольский Б.И., Сырьевая база золота России на пути развития-проблемы и перспективы. Минеральные ресурсы России, журнал, 2006г.,№2, с.8-16.

4. Бутова М.Н., Зубцов И.Б. Проблемы развития сырьевой базы и производства индия // Минеральные ресурсы России. -- 199 с.

5. Гольд Г.С. Минерально-сырьевые ресурсы: Социальный вызов времени. -М.: Профсоюзы и экономика, 2001.-407 с.

6. Дворников В.А. Экономическая безопасность. Теория и реальность угроз. -- М.: Недра, 2000.

7. Зайденварг В.Е., Новитный A.M., Твердохлебов В.Ф. Уголь¬ная сырьевая база России: состояние и перспективы развития // Уголь. -- 1999. -- № 9.

8. Кавчик Б.К. Добыча россыпного золота в ХХI в.. Минеральные ресурсы России, журнал,2007г.,№2, с.43-49.

9. Козловский Е.А. Минерально-сырьевые проблемы России накануне ХХI века, М., МГГУ, 1999 г., 402 с.

10. КозловскийЕ.А. Россия: минерально-сырьевая политика и национальная безопасность.- М. Изд-во МГГУ 2002. 856 с.

11. Козловский Е.А., Щадов М.И. Минерально-сырьевые проблемы национальной безопасности России. -- М.: Изд-во МГГУ, 1997.

12. Кочетков А.Я. ,Кузьмин А.В., Василивецкий А.А., Иностранные золотодобывающие компании в России. Минеральные ресурсы России, журнал, 2007г.,№2, с.50-57.

13. Кочетков А.Я. Смена лидера среди золотодобывающих регионов России, Минеральные ресурсы России, журнал,2004г.,№4, с.65-71.

14. Кривцов A.И, Беневольский Б.Л., Минаков В.М. На¬циональная минерально-сырьевая безопасность (введение в про¬блему). -- М.: ЦНИГРИ, 2000.

15. Кривцов А.И. Минерально-сырьевая база на рубеже веков - ретроспектива и прогнозы. Изд. 2-е, дополненное. - М.: ЗАО "Геоинформмарк". 1999. - 144 с.

16. Кузьмин А.В. Российская золотодобывающая промышленность-процессы консолидации. Минеральные ресурсы России, журнал,2004г.,№4, с.58-64.

17. Лаверов Н.П., Конторович А.Э. Топливно-энергетические ресурсы и выход России из кризиса. Ж. Экономические стратегии.- 1999. №2.

18. Лаверов Н.П., Трубецкой К.И. Горные науки в системе наук о Земле // Вестник РАН. Т. 66. -- 1996. -- № 5.

19. Лазарев В.Н О воспроизводстве ми¬нерально-сырьевой базы цветных и леги¬рующих металлов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2001. -№ 3. - С. 52-60

20. Лазарев В.Н. О долгосрочном прогнозе развития сырьевой базы меди. №2, Минеральные ресурсы России. 2007г. с.6-12

21. Машковцев Г.А. Запасы и производство урана: состояние и перспективы // Руды и металлы. --2001. --№ 1. 256

22.Мельников Н.Н., Бусырев В.Н. Концепция ресурсосбалансированного освоения минерально-сырьевой базы. //Минеральные ресурсы России. Экономика и управление - 2005-№ 2 -с.58-63.

23. Минеральные ресурсы мира. - М.: ИАЦ "Минерал", 2004.

24. Минеральные ресурсы мира. Хроника текущих событий.// МПР России. ИАЦ «Минерал» - М., 2002

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Строительные камни - обширная группа нерудных полезных ископаемых, их применение в строительном производстве. Основные виды строительных камней. Долговечность горных пород. Генетические типы промышленных месторождений. Природные облицовочные камни.

    реферат , добавлен 13.07.2014

    Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация. Классификация и основные виды природных каменных материалов. Минеральные вяжущие вещества. Стекло и стеклянные изделия. Технологическая схема производства керамической плитки.

    реферат , добавлен 07.09.2011

    Свойства, состав, технология производства базальта. Устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала. Описание и формула изобретения, характеристика продукции. Виды строительных материалов. Применение базальта в строительстве.

    реферат , добавлен 20.09.2013

    Свойства дорожно-строительных материалов. Способы формования керамических изделий. Природные каменные материалы. Сырье, свойства и применение низкообжигового строительного гипса. Основные процессы, необходимые для получения портландцементного клинкера.

    контрольная работа , добавлен 18.05.2010

    Виды санитарно-технической керамики. Сырьё, технология ее изготовления. История возникновения и производства стекла. Свойства акустических материалов и применение их в строительстве. Основные свойства строительных растворов. Физические свойства древесины.

    контрольная работа , добавлен 12.09.2012

    Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.

    презентация , добавлен 30.05.2013

    Исторические этапы развития строительного материаловедения. История развития производства строительных материалов. Достижения отечественной науки, техники и промышленности. Строительные материалы в народном хозяйстве.

    реферат , добавлен 21.04.2003

    Гипс как типичный осадочный минерал. Месторождения в России. Физические и технические свойства гипса. Сухие строительные смеси. Декоративные элементы и лепнина: панно, плитка, розетка, фриз, карниз. Назначение скульптурного и медицинского гипса.

    презентация , добавлен 08.12.2016

    Классификация искусственных строительных материалов. Основные технологические операции при производстве керамических материалов. Теплоизоляционные материалы и изделия, применение. Искусственные плавленые материалы на основе минеральных вяжущих бетонных.

    презентация , добавлен 14.01.2016

    Техническая характеристика природных и обогащенных песчано-гравийных смесей. Расчет основного технологического оборудования и производительности линии по разделению песчаных и гравийных строительных смесей. Оценка энергопотребления линии производства.

Национальная экономика или народное хозяйство делится на 2 сферы:

  1. Сфера материального производства: включает в себя отрасли, непосредственно создающие материальные ценности: промышленность, сельское хозяйство, строительство и отрасли, играющие вспомогательную роль в создании материальных ценностей: транспорт, связь, торговля, МТО, общественное питание.
  2. Непроизводственная сфера: здравоохранение, наука, культура, просвещение, ЖКХ.

Важнейшей составляющей сферы материального производства является промышленность, т. к. она создает почти все средства производства, большую часть предметов потребления, дает большую часть национального дохода.

По принципу фактического использования продукции промышленность делится на 2 группы:

  • Гр. А — (тяжелая промышленность);
  • Гр. Б — производство предметов потребления (легкая промышленность).

По принципу воздействия на предмет труда промышленность делится на добывающую и перерабатывающую.

Промышленность строительных материалов представляет собой совокупность предприятий НИИ, ПИ, НПО, характеризующееся общностью назначения выпускаемой продукции, спецификой используемого сырья, оборудования, технологии, особым профессиональным составом работников. Она относится к отраслям тяжелой промышленности и включает в себя добывающие подотрасли и производства.

Отрасль выпускает продукцию широкой номенклатуры: это прежде всего:

1. материалы и изделия для промышленного строительства: тальк, асбест, каолин, керамический графит, специальное и техническое стекло, кровельные материалы и т. д.

2. для нужд сельского хозяйства: известковая мука, дренажные трубы, стекловолокно и др.

3. ТНП: сортовая посуда, термосы, замочно-скобяные товары и т. д.

На 1990 год в отрасли насчитывалось более 4,5 тыс. самостоятельных предприятий с численностью более 2 млн. чел., со стоимостью ОПФ примерно 35 млрд. руб.

В настоящее время вместе с промышленностью строительных конструкций и деталей ПСМ входит в состав межотраслевой экономической системы — строительного комплекса. Цель этой системы — возведение, реконструкция и модернизация производственных объектов, зданий и сооружений.

В состав строительного комплекса входят:

  • строительно-монтажные организации;
  • промышленный предприятия по производству строительных материалов, конструкций и деталей и по оказанию услуг строительным организациям (ремонт техники);
  • проектно-изыскательских организаций;
  • научно-исследовательских организаций;
  • организаций по подготовке и повышении квалификации кадров.

Промышленность строительных материалов вместе с промышленностью строительных изделий и конструкций составляют промышленно-производственное звено материально-технической базы строительного комплекса. Поэтому возможности увеличения эффективности строительного комплекса во многом зависят от развития ПСМ.

ПСМ состоит из 15 подотраслей. В целом она специализируется на добыче и производстве разнообразных СМ, необходимых для возведения зданий, их реконструкции и ремонта.

По используемому сырью, оборудованию и технологии ПСМ объединяют различные производства, но все они объединены в одну отрасль общностью экономического назначения продукции.

ПСМ включает в себя след. подотрасли (их 15).

Предприятия, входящие в подотрасль:

1. Цементная — цементные заводы, карьеры по добыче цементного сырья, помольные установки.

2. Промышленность — предприятия по производству шифера, цементных асбоцементных и асбоцементных труб и др. изделий

3. Промышленность — предприятия по производству рубероида, толя, мягких кровельных пороизола, изола и др. и гидроизоляционных материалов

4. Промышленность — предприятия по производству шпал, тюбингов, сборных ЖБ и опор ЛЭП и др. бетонных конструкций и изделий.

5. Промышленность стеновых материалов

6. Промышленность — предприятия по добыче и переработке керамич. строительной керамики сырья, по производству керам. плиток, труб и и т. д.

7. Промышленность стройматериалов на основе мастик, плиток, пенополистирольных и др., предприятия по производству линолеума, полимерного сырья

8. Промышленность — предприятия по добыче, дроблению строит. материалов: нерудных строит. камня, щебня, гравия, песка

9. Промышленность по добыче и обработке материалов из природного камня — карьеры известняка, мрамора, и предприятия.

10. Промышленность — предприятия по добыче и производству пористых заполнителей керамзита, аглопорита и др. пемзы.

11. Промышленность — предприятия по добыче гипса, производству известковых, гипсовых и извести, гипсобетонных перегородок и т. п.

12. Промышленность — производство минваты, теплоизоляционных материалов

13. Неметаллорудная — предприятия по добыче каолипса, талька, промышленность слюды, графита и изделий из них.

14. Асбестовая промышленность

15. Прочие подотрасли — производство тов. бетона, строит. раствора, черепицы и т. д.

ПСМ отличается от других отраслей промышленности рядом особенностей:

1. единство потребителя.

КС использует 76 % продукции отрасли, в том числе:

  • 99 % сборного железобетона
  • 95 % стеновых материалов
  • 90 % строит. керамики

2. наличие широких производственных связей межотраслевых (с КС, автомобильной промышленностью, сельским хозяйством), внутриотраслевых – цемент, стеновые материалы, сборный железобетон.

3. высокая металлоемкость, энергоемкость и грузоемкость продукции.

Затраты на сырье, топливо, энергию составляют 63 % в с/с продукции отрасли, а доля продукции ПСМ в общем объеме грузов 30 %, в то время как удельный вес ее в объеме валовой продукции промышленности примерно равно 4 %.

В настоящее время отрасль находится в тяжелом положении из-за того, что отрасли, являющиеся поставщиками сырья, не обеспечивают функционирования ряда производств, в частности, сдерживается выпуск линолеума, синтетического гранита и мрамора, бетонополимеров, пенопластов, неметаллических труб, трехслойных панелей, что необходимо для формирующегося строительного рынка.

Корпорация СМ должна решать, как уже было сказано, вопросы реконструкции и технического перевооружения своих производств с учетом структурных изменений в строительном комплексе.

В связи с ростом объемов индивидуального малоэтажного коттеджного строительства и повышения требований к комфортности и архитектурной выразительности возникает необходимость освоения новых видов стеновых и отделочных материалов, строительной керамики, кровельных материалов.

Из-за роста цен на энергоносители острой становится проблема перехода от традиционных технологий к энергосберегающим, малоотходным технологиям пр-ва СМ (например: от энергоемкого мокрого способа производства цемента, который использовался более чем в 80 %, на современный экономичный сухой способ).

Важной задачей, стоящей перед отраслью является обновление ОПФ, т. к. в некоторых подотраслях удельный вес изношенной и устаревшей техники доходит до 90%. Это предопределяет высокий уровень металло-, топливо — и электроемкости, что приводит к снижению конкурентоспособности предприятий в условиях рынка.

Все эти задачи уже решают современные рыночные структуры. На основе нового поколения вяжущих В ПСМ освоены новые помольные установки, механизированные линии по выпуску стеновых блоков из ячеистого бетона, цемента песчаной черепицы и др.

Освоено производство оборудования для миникирпичных заводов, а также серийно выпускается оборудование для быстро возводимых комплексных заводов малой мощности для сооружения дач, фермерских хозяйств, индивид. жилья.

Осваивается производство разнообразных СМ из местного сырья, требующих небольших КВ и малых сроков возведения (1-1,5 года). Таким образом осуществляется структурное преобразование отрасли под воздействием изменения структуры спроса на СМ.