Газосиликатный блок производство: Технология производства газосиликатных блоков своими руками: оборудование и материалы

Производство газосиликатных блоков

Технология производства

Оборудование для производства стройматериалов сегодня играет важную роль, ведь от него зависит качество, надежность и долговечность сооружений. Рассмотрим полный цикл по производству газосиликатных блоков на заводе в Московской области.

Производство газосиликатных блоков основано на добавлении газообразователя в специально подготовленную смесь из молотого кварцевого песка, извести, небольшой части цемента. При взаимодействии газообразователя с известью структура смеси становится пористой. Процесс перемешивания происходит в смесеприготовительном цехе завода в специальных газобетоносмесителях.

Далее смесь поступает в формовочно-резательный цех, где происходит её заливка в формы и вспучивание. После вспучивания смеси она выдерживается на постах для того, чтобы материал приобрёл пластическую прочность сырца (0,15 – 0,04 МПа). Затем газосиликатные блоки производство переходит на резательный комплекс, где массивы разрезаются в поперечном и продольном направлениях.

Разрезанные массивы отправляются на пост комплектации, где они устанавливаются на специальные тележки и поступают в автоклав. После погрузки происходит тепловлажностная обработка материала, которая является заключительным этапом изготовления.

Область применения

Этот материал в основном применяется в малоэтажном строительстве. Газосиликатные блоки используются при возведении внутренних и наружных стен домов и подвалов, различных перегородок, при заполнении каркасных строительных конструкций. Поэтому оборудование для изготовления газобетона сильно востребовано на сегодняшний день.

Преимущества

Высокотехнологичное производство газосиликатных блоков обеспечивает строительный материал некоторыми преимуществами. Он хорошо поглощает звук и не горит. Кроме данных характеристик стройматериал имеет высокую прочность, показательную геометрию (т.е. линейные размеры стабильны не только конкретно в одной партии, но и в типоразмере всей продукции), низкие вес и теплопроводность.

Идентичные друг другу геометрические параметры блоков упрощают процесс кладки материала на клеевой состав при строительстве различных объектов. Их не нужно будет подгонять друг к другу. За счёт ровной поверхности газосиликатных блоков можно существенно экономить на строительных материалах. Помимо прочего, они просты в обработке (легко режутся, пилятся, строгаются, сверлятся).

Также этот материал не требует особого ухода. В экологическом плане он уступает дереву, но в отличие от него не гниёт и не горит.

Купить оборудование для производства блоков уже сегодня? С компанией МЕТЕМ это реально. А на все интересующие вас вопросы о цене наши специалисты подробно ответят вам по телефону.

Технические характеристики

• Масса – 400-600 кг/м3
• Показатель прочности – 10-50 кг/см3
• Теплопроводность – 0,12-0,14 Вт/м°C
• Морозостойкость – 25-35 циклов

Производство газосиликатных блоков — способы и технологии (видео)

Этот ячеистый строительный материал сегодня используется в разных сферах строительства. А производство газосиликатных блоков может стать прибыльным бизнесом.

Популярность газосиликата объясняется просто:

• материал считается экологически чистым;
• низкий вес газосиликата значительно снижает затраты на обустройство фундамента здания;
• четкая геометрия газосиликатных блоков обеспечивает простой и быстрый монтаж;
• для соединения блоков можно использовать клей, а не цемент;
• более низкая, по сравнению с кирпичом и ячеистым бетоном, цена;
• негорючесть;
• высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики;при толщине стены в 50 сантиметров необходимость делать наружное утепление отпадает;
• легкость отделки;
• стойкость к гниению;
• простота обработки.

Можно нередко встретить сравнение газосиликата с пенобетоном. Однако, обладая одинаковой прочностью, эти материалы отличаются плотностью и теплопроводностью: у газосиликата они ниже. Если же плотность и теплопроводность равны, то блоки из газосиликата более прочные.

Все это способствует росту спроса на этот материал, соответственно, делает производство газосиликата выгодным бизнесом.

Патент на изобретение

Технология была изобретена в начале двадцатого века. А примерно в 1920 году была усовершенствована шведским архитектором Эрикссоном, который в 1924-ом получил патент международного образца на автоклавный способ производства газосиликата. Метод быстро стал популярным в Швеции, откуда распространился по другим странам.

Организация производства газосиликатных блоков, безусловно, требует  определенных знаний и наличия начального капитала. Однако при грамотном подходе, как утверждают специалисты, вложения окупаются достаточно быстро.

Главное условие успеха — технология производства газосиликатных блоков должна соблюдаться досконально. Только тогда конечный продукт будет обладать заявленными характеристиками.

Также предлагаем ознакомится со статьёй, в которой мы сравним такие материалы как газобетон и пенобетон.

Работа под давлением

На первом этапе производственного цикла исходное сырье необходимо очистить от крупных включений и мусора. Это делают с помощью специального сита. Все ингредиенты — цемент, негашеная известь, кварцевый песок, газообразующая добавка (алюминиевая пудра) и вода, перемешиваются в бетоносмесителе.

Готовый состав заливается в специальные формы, которые затем проходят термическую обработку в автоклаве. Высокая температура (200˚С) и давление (10 — 12 атмосфер) провоцируют химические реакции, в результате которых выделяется газ – в материале образуются поры.

Закончив «выпекание», блоки на некоторое время оставляют в автоклаве. Это необходимо, чтобы конечный продукт набрал нужную прочность и хорошенько просох.

Точная геометрия

Затем материал разрезают на одинаковые блоки. Отходы, которые при этом получаются, можно снова пустить в работу, добавив к смесит для новой партии. Получается практически безотходная технология.

Поскольку газосиликат – материал пластичный, очень легко режется (можно резать даже болгаркой или станком для резки камня) и обрабатывается, можно делать блоки разных размеров и конфигурации. Стандартные для России габариты — 60 х 30 х 20 сантиметров. В ширину блоки могут быть от десяти до пятидесяти сантиметров. В высоту – от двадцати до тридцати.

Выгодный бизнес

Технология достаточно проста, и это становится причиной, по которой множество людей решаются организовать производство газосиликатных блоков. Видео, размещенное в интернете, позволяет подробно познакомиться с процессом и узнать о различных тонкостях изготовления этого материала. По большому счету, наладить производство газосиликата можно даже в собственном гараже или подсобном помещении на даче.
Однако без специального оборудования обойтись не удастся.

Специальное оборудование

При изготовлении газосиликата используются специальные станки – установки для производства блоков. Сейчас в продаже есть оборудование разных габаритов, в том числе – довольно компактное, для размещения которого не требуется много места. С их помощью можно работать на рынке мелкого опта. Но при желании брать крупные заказы понадобится приобрести более производительную технику.

Впрочем, все можно делать постепенно. Начав с малого, создать внушительное производство газосиликата. Способы развития своего бизнеса каждый предприниматель выбирает самостоятельно.

Внутри и снаружи

Сегодня выпускается несколько видов газосиликатных блоков, которые отличаются разной плотностью материала.

Конструкционно-изоляционный газосиликат имеет плотность 500-900 кг/куб.м. Теплоизолирующий — 350-400 кг/куб.м. При плотности более 700 кг/куб.м этот строительный материал может использоваться при возведении многоэтажных зданий.

Из газосиликатных блоков делают стены внутри строений и наружные. Есть разновидности блоков, предназначенные специально для устройства проемов окон и дверей.

Газосиликатные блоки можно назвать универсальным строительным материалом, легким и теплым. Однако у него есть свои особенности: например, он очень быстро впитывается влагу, и характеризуется высокой способностью водопоглощения. Поэтому строить из него здания в слишком влажном климате, где влажность составляет более шестидесяти процентов, не целесообразно.

Рекомендуем к прочтению — характеристики пенобетонных блоков.

Производство газосиликатных блоков: оборудование, цены

Все большую популярность в качестве строительного материала в наши дни набирают газосиликатные блоки. Выбор в их пользу делают как частные лица, так и строительные компании. Основными причинами такого необыкновенного спроса являются надежность этого материала и экономическая выгода, обусловленная крайне низкой ценой на газосиликатные блоки и, весьма небольшими затратами при его использовании для строительства зданий. Кроме этого, они позволяют быстро и качественно организовать строительство дома из газосиликатных блоков своими руками.

Стоит отметить, что для разных случаев применения используются различные виды силикатных блоков:

• В качестве утеплителя используются блоки, плотность которых составляет 350 кг/м.
• Для строительства домов с тремя и менее этажами применяются блоки плотностью 400 кг/м.
• Выше трех этажей – 500 кг/м.
• Высокоэтажные сооружения строятся из блоков, плотность которых составляет 700 кг/м.

Фото: дом из газосиликатных блоков

Процесс изготовления блоков в заводских условиях

Газосиликатные блоки изготавливают в заводских условиях. Самые крупные и известные компании, выпускающие эти изделия, применяют самое совершенное оборудование для производства газосиликатных блоков, произведенное в Германии. Данные линии способны контролировать каждую стадию процесса изготовления блоков, начиная с самых первых этапов и заканчивая проверкой теплоизоляционных свойств готового изделия.

Что касается технологии, то здесь используются известь, вода, цемент и кварцевый песок, смешанные в строго определенных пропорциях. Кроме этого, для создания пористой структуры в смесь добавляется алюминиевая пудра, которая является образователем газа. Во время перемешивания происходит химическая реакция, приводящая к вспениванию смеси. Технологичная аппаратура способна даже регулировать диаметр этих пузырьков для получения пор нужного размера.

Производство газосиликатных блоков полностью автоматизировано, позволяет получать изделия максимально высокого качества с минимальным количеством брака.

Весь процесс изготовления газосиликатных блоков состоит из ряда последовательных этапов, для каждого из которых используется свое оборудование.

Система измельчения и дробления сыпучих материалов

В данной системе используется больше всего различного оборудования:

• Бункер для песка.
• Элеватор.
• Бункер для хранения извести.
• Хранилище для извести.
• Шаровая мельница.
• Электронные приборы для взвешивания порошка.
• Ленточный конвейер.
• Автоматический смеситель.
• Дробилка.

На данном этапе происходит перемешивание песка и воды до состояния жидкой смеси. Полученное вещество направляется в смесительное отделение. Там в него добавляются и остальные компоненты смеси в строго определенной пропорции и последовательности. После тщательного перемешивания добавляется алюминиевая суспензия и снова происходит перемешивание, которое контролируется электронными системами.

Заливка и дозирование

В этой системе используется следующее оборудование:

• Заливочная платформа.
• Система газораспределения.
• Заливочный смеситель.

Здесь происходит заливка смеси в формы и транспортировка в зону созревания. В течение нескольких часов происходит бурная реакция с выделением водорода и появляется необходимая пористая структура.

Резка и группировка

Используются:

• Захват для переворачивания.
• Машина для резки.

Полученный массив газосиликата разрезается с получением системы гребень-паз. Применяемое оборудование позволяет производить нарезку практически с ювелирной точностью. Самое интересное, что полученные после нарезки отходы можно отправлять на переработку и использовать в получении новой смеси. Это делает производство газосиликатов безотходным.

Набор прочности в автоклаве

Оборудование:

• Паровой котел.
• Рельсы.
• Автоклав.

В автоклаве нарезанные блоки набирают прочность путем постепенного выпаривания при высоком давлении. После этого давление уменьшается и блоки выезжают с платформы.

Упаковка

Используется следующее оборудование:

• Кран.
• Колодки.
• Приборы, замеряющие точность нарезки.
• Упаковочная линия.

С помощью крана происходит захват ряда блоков и выкладывание для дальнейшего остывания. Затем на автоматической линии происходит упаковка блоков. Одновременно с упаковкой происходит выписка документов, содержащих всю необходимую информацию об изделии.

В качестве примера можно сказать, что цена линии для изготовления газосиликатных блоков, производительностью 300 тыс. м³/год составляет примерно 900 тысяч долларов.

Конечно, можно изготавливать блоки и на более простом оборудовании, которое стоит дешевле, но и себестоимость такого производства будет значительно выше, что в некоторых случая попросту нецелесообразно.

Видео

Как сделать газосиликатные блоки своими руками

Строительство собственного дома или каких-либо близлежащих сооружений — это всегда нужный и интересный процесс, который отнимает много сил, времени и денег. Поэтому почти все строительные материалы люди навострились делать своими руками. В разное время сложность работы то повышается, то понижается, но в 21 веке такой процесс приобрел новые формы, т.к. началось производство газосиликатных блоков своими руками.

Схема двухслойной стены из газосиликата.

Основные аспекты деятельности

Перед тем как начать изготовлять газосиликатные блоки, необходимо знать множество особенностей производства.

Самое важное — это вариативность производственного процесса, т.к. могут использоваться различные составы, в зависимости от технологического процесса.

Так в качестве основных реагентов может использоваться песок с цементом, но возможен вариант и с сочетанием зола-цемент. Вода и медная стружка остаются без изменений, т.к. вода служит для разжижения и сцепки элементов, а алюминиевая стружка вступает в реакцию, что способствует образованию пор.

Виды газосиликатных блоков для строительства.

В промышленности используется элемент автоклавирования, но при ручной работе это невозможно, поэтому и деятельность немного перепрофилируется.

Нужно изготавливать такую смесь, которая не требует пропаривания для максимального набора прочности.

Существует множество способов разрезать газобетон, но лучше сразу заливать нужную форму, т.к. при домашней работе лишние телодвижения будут отнимать слишком много времени.

Обычно используются пилы и фрезы для дерева, т. к. они делают идеальный пропил в кратчайшие сроки, но для придания формы можно воспользоваться электролобзиком.

Конструкция очень легкая, поэтому можно использовать армирующий прут не толще 6 мм. Его можно изогнуть сразу в виде каркаса, а можно сделать и всего одну обрешетку, в зависимости от требуемой итоговой прочности, а также толщины изделия.

Вернуться к оглавлению

Основной вариант рабочей деятельности

Тут будет использоваться стандартная песчано-цементная смесь, но объем раствора будет приведен пробный, чтобы точно знать, что в итоге получится. Потребуются следующие инструменты и материалы:

Схема производства блоков на строительной площадке.

• емкости для материалов;
• емкости для смешивания;
• насадка для растворов на дрель;
• цемент м500 — 1900 г;
• вода горячая — 1400 мл;
• мелкий кварцевый песок — 1900 гр;
• алюминиевая стружка — 3 гр;
• порошок стиральный — 0,3 гр;
• NaCl — 19 г;
• пластификатор — 19 мл;
• перчатки резиновые;
• респиратор;
• формы;
• машинное масло.

В самом начале процесса изготовления газосиликатных блоков подготавливается газообразующая смесь. Для этого в небольшой емкости смешивается алюминиевая стружка, стиральный порошок и немного воды. Размешивать направленно нужно в течение 3 минут, при этом нужно быть внимательным к стружке, т.к. от нее может подняться сильная пыль.

Стиральный порошок служит для обезжиривания стружки, но на деле никакого негатива не привнесет. Вся работа выполняется в перчатках и респираторе, дабы не нанести себе какую-нибудь травму.

А пока суспензия настаивается, можно начинать изготовление раствора. Для этого песок засыпается в емкость, а сверху засыпается сухая цементная смесь. Получившаяся сухая смесь перемешивается тщательнейшим образом, чтобы в итоге не оставалось комочков и неоднородных мест. Для перемешивания дрелью обычно уходит не более 2-3 мин, но в маленьких объемах хватит и 1 мин.

Сферы применения газосиликатных блоков.

В сухую смесь выливается вода, причем нужно в банке оставить 200 мл. В воду в банке выливается пластификатор и высыпается хлористый натрий. Получившаяся консистенция перемешивается, но уже без фанатизма, как это было со стружкой. Тут достаточно 20-25 сек поболтать, после чего отодвигать в сторону.

Песчано-цементная смесь, уже залитая водой, перемешивается несколько минут до однородной массы. Тут уйдет немного больше времени, чем для предварительной сухой смеси, т.к. нужно пропитать раствор полностью. Если сухую смесь засыпать в воду, то раствор получится с комочками, поэтому за данным шагом нужно следить особенно внимательно.

Теперь в смесь можно добавить разбавленную воду, а также алюминиевую суспензию. Раствор перемешивается самым тщательным образом до того момента, как с поверхности пропадет серебристая пленка (не более 2-3 мин). В итоге получается достаточно разжиженная масса.

В качестве пробной формы можно использовать любые емкости, смазанные машинным маслом или отработкой (как вариант — полиэтиленовая пленка). Раствор заливается на 50% от суммарного объема емкости, т. к. оставшийся объем дойдет самостоятельно.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/TrdGbc-umw8

Вернуться к оглавлению

Улучшенный вариант деятельности и ее итоги

Инструменты и материалы сохраняются прежние, но вместо песка используется зола. При ограниченном количестве форм нужно учитывать тот факт, что в данном случае вспенивание будет гораздо лучше.

Процесс идентичен предыдущему полностью, но заливка осуществляется лишь на 40%. После этого, как и в первом случае, нужно оставить раствор на сутки на высыхание в неподвижном положении. Смесь останавливает свой активный рост буквально через 1 час, но газообразование происходит и дальше. По этой причине крайне нежелательно снимать респиратор, а также нужно воспользоваться качественной вентиляцией или просто открыть окно, чтобы была хорошая циркуляция воздуха.

Спустя сутки формы уже можно начинать двигать, причем при желании можно даже формы снять.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/y3ilqDmJ_x4

В итоге можно обратить внимание, что получившиеся газосиликатные блоки с песком будут значительно прочнее и тяжелее, тогда как зола дает гораздо больший объем и легкость, что благотворно сказывается на теплоизоляционных качествах. Приведенное соотношение является лабораторным, поэтому на практике можно взять любой из 2-х вариантов, после чего добавлять или уменьшать количество компонентов в зависимости от итоговых требований.

Изготовление газосиликатных блоков — это не только способ сэкономить деньги при собственном строительстве, а одна из популярных во многих местностях бизнес-идей. Небольшая подработка в выходной день, которая иногда позволяет превысить основную заработную плату.

Как сделать газосиликатные блоки в домашних условиях

Постройка собственного дома требует вливания значительных денежных средств, поэтому большинство строительных материалов люди научились делать самостоятельно. В нашей статье мы поговорим об изготовлении газосиликатных блоков в домашних условиях.

Перед началом производства, следует ознакомиться с основными нюансами этого дела. Важным моментом считается соблюдения последовательности процессов, так как базовый состав материала может разниться. Основными вариантами сырья считается цемент с кварцевым песком или портландцемент в сочетании с древесной золой. В качестве порообразователя выступает алюминиевый порошок, а вода позволяет связывать все компоненты смеси.

В промышленных условиях газосиликатные блоки проходят автоклавную обработку (под воздействием высокого давления и температуры), но дома проводить рассматриваемые процессы не предоставляется возможным, поэтому технология производства немного меняется. В любом случае нужно соблюдать такую пропорцию сырьевых компонентов, при которой получатся блоки максимальной прочности.

На данный момент известно множество способов резки газобетона, но при самостоятельном производстве смесь рекомендовано заливать в специальную форму, предварительно смазанную маслом. Чтобы упрочнить изделие, в ёмкость можно уложить металлическую проволоку диаметром не более 6-ти миллиметров.

Материалы для изготовления газосиликатных блоков

Перед изготовлением газосиликатных блоков, необходимо подготовить следующие компоненты и материалы. Для пробного замеса потребуются:

• 2 килограмма цемента марки 500;
• 1,4 литра горячей воды;
• ёмкость для смешивания и готовых материалов;
• 2 килограмма просеянного кварцевого песка;
• 20 грамм соли;
• 3 грамма алюминиевого порошка;
• 20 миллилитров пластификатора;
• средства защиты.

Процесс производства газосиликата

Для начала необходимо подготовить газообразующую смесь. С этой целью в небольшой ёмкости перемешивают стиральный и алюминиевый порошок с небольшим количеством воды. Размешивают компоненты на протяжении 3 минут, в результате реакций может подняться столб пыли, поэтому ингредиенты нужно перемешивать в средствах защиты: перчатках, респираторе и очках.

Пока наша суспензия будет настаиваться в ёмкости, можно приготовить основной раствор. Для этого песок вместе с цементом засыпают в форму и тщательно перемешивают до однородной консистенции. Операция проводится при помощи дрели со специальной насадкой. В дальнейшем в сухую смесь добавляют пластификатор, соль и 1,2 литра воды. После недолгого перемешивания, на протяжении 20-25 секунд раствор оставляют для пропитывания жидкостью, затем добавляют суспензию и остатки воды, перемешивают до появления на поверхности серебристой плёнки.

Следует заметить, что форма заполняется смесью лишь наполовину, остальной объём газосиликатного блока добавится самостоятельно. 

Производство газосиликатных блоков | ООО «КСМ-7»

ООО «КСМ-7» — завод по производству ячеистого бетона автоклавного твердения (газобетона) размещается на территории ООО «КСМ-1» размером 3 гектара в новом производственном корпусе в промышленной зоне г. Тверь, Тверской области. Ввод предприятия в эксплуатацию и выпуск первой партии газобетонных блоков состоялся в декабре 2011 года. Сегодня завод полностью вышел на проектную мощность и производит до 500 м3 отменного автоклавного бетона в сутки. Продукция отгружается круглосуточно. Таким образом, быстро обеспечить газоблоком любые объемы строительства, согласно плану строительных работ.

Системы управления производственными процессами полностью автоматизированы оборудованием DRAUBER (Германия). Высокоточные автоматические линии дозировки, линии резки позволяют производить изделия с точными геометрическими размерами и стабильными показателями качества. Собственная лаборатория завода, оснащена современным лабораторным оборудованием, имеет государственную аттестацию. Квалифицированные специалисты осуществляют тщательный входной контроль сырья, контроль водно-химического режима и контроль технологических процессов.

 

Производство блоков

В условиях кризиса вопрос снижения себестоимости строительства становится особенно актуальным. С целью экономии применяют так называемые облегченные более эффективные теплоизоляционные стеновые материалы, лидером среди которых является несомненно газосиликатный блок. Он имеет меньшую объемную массу и теплопроводность, что позволяет сократить толщину и трудоемкость по возведению стен, и дает возможность взглянуть на технологию строительства не с инженерной точки зрения, а с точки зрения искусства, создав комфортное жилое пространство.

Представительный дом, поражающий своей основательностью и внешней привлекательностью – вот то, что получат будущие владельцы дома из газосиликатных блоков. Невероятные сооружения легко можно встретить практически в каждом населённом пункте, и мало среди них одинаковых строений: при помощи газосиликатных блоков дом получается особенным, характерным и невероятно стильным. Строительство из газоблока позволит отпустить фантазию вперед и естественно от позиционироваться от морально устаревшей поселковой архитектуры с рациональной планировкой.

Преимущества газоблока

 

Производство и применение с сайта ПЕНОБЛОКЕР

Ассортимент бюджетных строительных материалов, пополнился пескобетонными блоками, которые в обиходе иногда называют камнями. Характеризующиеся высокой прочностью и износостойкостью, изделия, производятся с применением технологии объемного вибропрессования.

Сфера применения пескобетонных материалов

Сфера применения пескобетонных материалов — возведение ограждающих стен, с тяжелыми монолитными перекрытиями, а так же, создание строительных конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенных, включая локальные, нагрузок.  

Производство пескобетона

Для производства пескобетона используются недорогое, чаще всего, местное сырье:

• минеральный отсев,
• красящие пигменты,
• вяжущие составы на основе портланд- и шлакощелочного цемента.

После тщательного перемешивания и добавления воды, образуется масса, которая формируется и подвергается продолжительной, высокотемпературной паровой обработке. Благодаря пропарке, не создаются внутренние напряжения и исключаются условия для образования трещин.  Структура газосиликатного бетона  характеризуется наличием мелких пор, материал обладает достаточным газообменом для создания в жилых помещениях комфортного микроклимата.

Преимущества материала

Сложное оборудование и энергоемкая производственная технология, исключают производство пескобетона в домашних условиях, тем не менее, на строительном рынке имеется реальный риск приобретения контрафактных, некачественных материалов, реализуемых под брендом известных производителей.

• Размеры и конфигурация блоков из ячеистых бетонов, определяют совместимость с наиболее востребованными строительными технологиями. Материал с успехом может быть использован в блочных и монолит-бетонных системах, рассчитанных под дополнительное утепление, поскольку теплопроводность самого материала достаточно высокая.
• Изолирующие свойства пескобетонных блоков повышаются обустройством внутренних пустот. Такая конфигурация так же, способствует созданию внутренних скрытых каркасов в стеновых конструкциях, что положительно сказывается на их сейсмостойкости и несущих свойствах. 
• Профессиональная кладка позволяет минимизировать ширину швов, при этом вероятность образования мостиков холода снижается. Более того, цветовое оформление блоков, позволяет исключить из технологии отделочные работы, оштукатуривание или устройство защитно-декоративной облицовки. Отказ от «мокрых» отделочных операций существенно снижает стоимость реализации строительного проекта, позволяет сократить сроки сдачи объекта в эксплуатацию. 

Выбор цветовых и фактурных решений пескобетонных изделий небогатый, тем не менее, позволяет дизайнерам органично вписать новостройку в окружающий природный ландшафт, придать дому положительное эстетическое восприятие. Повышенным спросом в дизайнерских разработках пользуется пеноблок Ютонг, удачно имитирующий фактуру натурального камня. Правильно подобранный материал способен визуально увеличить объем небольшого строения, совместить его архитектуру с рельефом местности, скрыть возможные архитектурные недостатки.  В частности, предлагается решение, при котором стеновые блоки имеют разный размер и текстуру, а в некоторых вариантах — незначительную разницу в цветовых оттенках. Такое оформление способствует положительному визуальному восприятию и не требует затрат на периодическое обновление наружного декора. На протяжении многих лет он остается неизменным.

По соотношению стоимости и качества-пескобетонные изделия конкурентны по отношению к кирпичу и цельномонолитному бетону. Более того, по некоторым монтажным и эксплуатационным свойствам, пескобетон обладает неоспоримыми преимуществами!

Это, прежде всего, доступная стоимость материала и его монтажа, экономия на отделочных работах, минимальные расходы на поддержание дома в исправном техническом состоянии. 

Оценка тепловых и энергетических характеристик кирпичных блоков, изготовленных из ясеня финиковой пальмы

1.

Вэй, Ю., Чжан, X., Шиа, Ю., Ся, Л., Пан, С., Вуд, Дж., Хан, М., Чжао, X .: Обзор основанных на данных подходов к прогнозированию и классификации энергопотребления в зданиях. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 82 , 1027–1047 (2018)

Google Scholar

2.

Мезгани, И., Бен-Хаддад, Х .: Энергопотребление и экономический рост: эмпирическое исследование потребления электроэнергии в Саудовской Аравии.Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 75 , 145–156 (2017)

Google Scholar

3.

Амасали, К., Эль-гохари, Н.М.: Обзор исследований прогнозирования энергопотребления зданий на основе данных. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 81 , 1192–1205 (2018)

Google Scholar

4.

Икбал, И., Аль-Хоуд, М.С.: Параметрический анализ альтернативных мер по энергосбережению в офисном здании в жарком и влажном климате.Строить. Environ. 42 , 2166–2177 (2007)

Google Scholar

5.

Сайед, М., Мохамед, С., Абдулрахман, М., Салех, Х .: Анализ потребления электроэнергии в офисном здании в Саудовской Аравии. ASHRAE Trans. 106 , 173–184 (2000)

Google Scholar

6.

Строительный сектор, Саудовская Аравия, Центр энергоэффективности. https://www.seec.gov.sa/en/energy-sectors/buildings-sector/.По состоянию на 01 июня 2020 г.

7.

Халил Н.М., Алгамал Ю.: Экологические и экономические аспекты частичной замены обычного портландцемента саудовским сырьем. Кремний 11 , 241–255 (2019)

CAS Google Scholar

8.

Эндрю Р.М .: Глобальные выбросы CO2 от производства цемента. Данные Earth Syst Sci 195–217 , 2018 (2018)

Google Scholar

9.

Маннан, М.А., Ганапати, Ч .: Бетон из масличной скорлупы сельскохозяйственных отходов (OPS). Строить. Environ. 39 (4), 441–448 (2004)

Google Scholar

10.

Сафиуддин, М., Джумаат, М.З., Салам, М.А., Ислам, М.С., Хашим, Р.: Использование твердых отходов в строительных материалах. Int. J. Phys. Sci. 5 (13), 1952–1963 (2010)

CAS Google Scholar

11.

Исмаил, М., Исмаил, М.А., Лау, С.К., Мухаммад, Б., Маджид, З .: Изготовление кирпичей из бумажного шлама и золы топлива пальмового масла. Concr. Res. Lett. Структура Азиатско-Тихоокеанского региона. Англ. Конф. APSEC 1 (2), 60–66 (2010)

12.

Аллеман, Дж. Э., Берман, Н. А.: Конструктивное управление осадком: биокирпич. J. Environ. Англ. 110 (2), 301–311 (1984)

CAS Google Scholar

13.

Чоудхури, С., Мишра, М., Суганья, О.: Включение золы древесных отходов в качестве частичного заменителя цемента для изготовления конструкционного бетона: обзор. Ain Shams Eng. J. 6 (2), 429–437 (2015)

Google Scholar

14.

Шаннаг, М.Дж .: Высокопрочный бетон, содержащий природный пуццолан и микрокремнезем. Джем. Concr. Compos. 22 , 399–406 (2000)

CAS Google Scholar

15.

Nochaiya, T., Wongkeo, W., Chaipanich, A .: Использование летучей золы с микрокремнеземом и свойства портландцемента — летучая зола — микрокремнеземный бетон. Топливо 89 (3), 768–774 (2010)

CAS Google Scholar

16.

Pode, R .: Возможное применение отходов золы рисовой шелухи электростанции, работающей на биомассе рисовой шелухи. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 53 , 1468–1485 (2016)

Google Scholar

17.

Аль-Кутти, В., Сайфул-Ислам, А.Б.М., Насир, М .: Возможное использование золы финиковой пальмы в материалах на основе цемента. J. King Saud Univ. Англ. Sci. 31 (1), 26–31 (2019)

Google Scholar

18.

Антони, М., Россен, Дж., Мартирена, Ф., Скривенер, К.: Замена цемента в исследованиях на цемент и бетон комбинацией метакаолина и известняка. Джем. Concr. Res. 42 (12), 1579–1589 (2012)

CAS Google Scholar

19.

Ланган, Б.В., Вен, К., Уорд, М.А.: Влияние микрокремнезема и летучей золы на теплоту гидратации портландцемента. Джем. Concr. Res. 32 , 1045–1051 (2002)

CAS Google Scholar

20.

Ли, Г., Чжао, X .: Свойства бетона, включающего летучую золу и измельченный гранулированный доменный шлак. Джем. Concr. Compos. 25 , 293–299 (2003)

CAS Google Scholar

21.

Эльсайед А.А.: Влияние микрокремнезема, летучей золы, супер-поцца и высокошлакового цемента на водопроницаемость и прочность бетона. Concr. Res. Lett. 3 , 528–540 (2012)

CAS Google Scholar

22.

Валид-Аль-Кутти, НИБ, Насир, М., Джохари, МАМ, Сайфул-Ислам, АБМ, Манда, А.А.: Обзор и экспериментальное исследование гибридных связующих, содержащих золу финиковой пальмы, летучую золу, OPC и композиты-активаторы. Констр.Строить. Матер. 159 , 567–577 (2018)

Google Scholar

23.

Аль-Кутти, В., Ислам, A.B.M.S., Насир, М.: Журнал Университета Короля Сауда — Технические науки Возможное использование золы финиковой пальмы в материалах на основе цемента. J. King Saud Univ. Англ. Sci. 31 (1), 26–31 (2019)

Google Scholar

24.

Strength, E., Nasir, M .: Характеристики ясеня финиковой пальмы как вяжущего материала путем оценки прочности, долговечности и характеристик.Корпуса 9 (6), 1–13 (2019)

Google Scholar

25.

Зейад, А.М., Хусейн, А., Тайех, Б.А.: Долговечность и прочностные характеристики высокопрочного бетона, содержащего вулканический порошок пемзы и полипропиленовые волокна. J. Mater. Res. Technol. 9 (1), 806–818 (2019)

Google Scholar

26.

Каннан, Д.М., Абубакр, С.Х., Эль-Диб, А.С., Реда, М.М .: Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, включающий порошковые керамические отходы в качестве значительной частичной замены портландцемента. Констр. Строить. Матер. 144 , 35–41 (2017)

CAS Google Scholar

27.

Сингх М., Шривастава А., Бхуниа Д .: Исследование эффекта частичной замены цемента мраморной суспензией. Констр. Строить. Матер. 134 , 471–488 (2017)

CAS Google Scholar

28.

Купваде-патил, К. и др.: Воздействие воплощенной энергии на материалы / здания с частичной заменой обычного портландцемента (OPC) природным пуццолановым вулканическим пеплом. J. Clean. Prod. 177 , 547–554 (2018)

Google Scholar

29.

Blaisi, N.I .: Экологическая оценка использования золы финиковой пальмы в качестве частичной замены цемента в растворе. J. Hazard. Матер. 357 , 175–179 (2018)

CAS Google Scholar

30.

Бенмансур, Н., Агуджил, Б., Герабли, А., Карече, А.: Термические и механические характеристики натурального раствора, армированного волокнами финиковой пальмы, для использования в качестве изоляционных материалов в строительстве. Энергетика. 81 , 98–104 (2014)

Google Scholar

31.

Xu, Q., Zang, H .: Комментарии к «Генерации типичного метеорологического года для различных климатических условий Китая» [Energy, 35 (2010) 1946 e 1953]. Энергетика 36 (10), 6285–6288 (2011)

Google Scholar

32.

Weingrill, H., Hohenauer, W., Resch-fauster, K., Zauner, C.: Анализ теплопроводности соединений на основе полиэтилена, наполненных медью. Макромол. Матер. Англ. 1800644 , 1–14 (2019)

Google Scholar

33.

Linseis: Руководство пользователя анализатора переходных процессов горячего моста THB-100 (2013)

34.

Galán-Arboledas, RJ, Cotes-Palomino, MT, Bueno, S., Martínez-García, C. : Оценка включения использованного диатомита в материалы на основе глины для обработки легкого кирпича.Констр. Строить. Матер. 144 , 327–337 (2017)

Google Scholar

35.

Абдул-Муджибу, М., Ашраф, Н .: Влияние местоположения и зоны нечувствительности на энергетические характеристики наноаэрогелевого остекления для офисного здания в Саудовской Аравии. Строить. Res. Инф. 48 (6), 645–658 (2020)

Google Scholar

36.

ASHRAE, стандарт ANSI / ASHRAE 62.1-2013. Вентиляция для приемлемого качества воздуха в помещении.Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Атланта, Джорджия (2013)

37.

Алайдроос А., Крарти М.: Оптимальный дизайн ограждающих систем жилых зданий в Королевстве Саудовская Аравия Аравия. Энергетика. 86 , 104–117 (2015)

Google Scholar

38.

Мохаммед М.А.-А.А.-Q., Альхефнави А.М.: Эффективность теплоизоляции невентилируемых фасадов с воздушными зазорами в жарком климате.Араб. J. Sci. Англ. 42 , 1155–1160 (2017)

Google Scholar

39.

Халид, В., Абдул, М., Мохаммед, А., Алгарни, М .: Влияние стратегии внешнего затенения на энергоэффективность многоэтажного здания гостиницы в жарко-влажном климате. Энергетика 169 , 1166–1174 (2019)

Google Scholar

40.

Аль-Хахрами, Л.М., Ахмад, А .: Оценка тепловых характеристик различных типов кирпича для кладки, используемых в Саудовской Аравии.Прил. Therm. Англ. 29 (5–6), 1123–1130 (2009)

CAS Google Scholar

41.

Коринальдези В., Маццоли А., Морикони Г .: Механическое поведение и теплопроводность строительных растворов, содержащих частицы отработанной резины. Матер. Des. 32 (3), 1646–1650 (2011)

CAS Google Scholar

42.

да Милани, А.П., Лабаки, Л.К .: Физические, механические и термические характеристики укрепленных цементом утрамбованных стен из земляно-рисовой шелухи из золы.J. Mater. Civ. Англ. 24 (6), 775–782 (2011)

Google Scholar

43.

Хай-Алами, А .: Эксперименты на необожженных глиняных кирпичах, смешанных с пальмовыми листьями и финиковыми ямками, для теплоизоляции. J. Renew. Поддерживать. Энергетика 5 , 023136 (2013)

Google Scholar

44.

Рахман М.Е., Бун А.Л., Мунтохар А.С., Хашем-Таним М.Н., Пакраши В.: Характеристики кирпичных блоков, содержащих золу из пальмового масла. J. Clean. Prod. 78 (2014), 195–201 (2014)

Google Scholar

45.

Carrasco-Hurtado, B., Corpas-Iglesias, FA, Cruz-Pérez, N., Terrados-Cepeda, J., Pérez-Villarejo, L.: Добавление зольного остатка из биомассы в силикатную кладку агрегаты для использования в качестве строительного материала с теплоизоляционными свойствами. Констр. Строить. Матер. 52 (2014), 155–165 (2014)

Google Scholar

46.

Benmansour, N., Agoudjil, B., Gherabli, A., Kareche, A., Boudenne, A .: Тепловые и механические характеристики натурального раствора, армированного волокнами финиковой пальмы, для использования в качестве изоляционных материалов в строительстве. Энергетика. 81 , 98–104 (2014)

Google Scholar

47.

Wu, J., Bai, G., Zhao, H., Li, X .: Механические и термические испытания инновационного экологически чистого пустотелого блока в качестве материала для самоизоляции стен.Констр. Строить. Матер. 93 , 342–349 (2015)

Google Scholar

48.

Дансо, Х., Мартинсон, Д. Б., Али, М., Уильямс, Дж. Б.: Физические, механические свойства и долговечность строительных блоков из грунта, армированных натуральными волокнами. Констр. Строить. Матер. 101 , 797–809 (2015)

Google Scholar

49.

Li, J., Cao, W., Chen, G .: Коэффициент теплопередачи нового строительства — кирпичная кладка с блоками летучей золы.Энергетика 86 , 240–246 (2015)

Google Scholar

50.

Раут А.Н., Гомес К.П .: Термические и механические характеристики раствора, армированного волокнами масличной пальмы, с использованием летучей золы пальмового масла в качестве дополнительного связующего. Констр. Строить. Матер. 126 , 476–483 (2016)

Google Scholar

51.

Манохар, К .: Экспериментальное исследование теплоизоляции зданий от сельскохозяйственных побочных продуктов.Br. J. Appl. Sci. Technol. 2 (3), 227–239 (2012)

Google Scholar

52.

Бенц, С.Дж., Пельтц, М.А., Дюран-Эррера, А., Вальдес, П .: Тепловые свойства больших объемов зольных растворов и бетонов. J. Build. Phys. 34 (3), 263–275 (2011)

CAS Google Scholar

53.

Ахмадф Ф., Алам И.: Физические, механические характеристики и долговечность стеблей финиковой пальмы в качестве арматуры в конструкционном бетоне.Int. J. Cem. Compos. Свет. Concr. 10 , 175–181 (1988)

Google Scholar

54.

Аль-факих, А., Мохаммед, Б.С., Лью, М.С., Никбахт, Э .: Включение отходов в производство кирпичной кладки: обновленный обзор. J. Build. Англ. 21 , 37–54 (2019)

Google Scholar

55.

Ким Дж. Дж., Мун Дж. У .: Влияние изоляции на потребление энергии в здании.В: Моделирование зданий, стр. 674–680 (2009)

56.

Абдул, М., Мохаммад, И.: Энергетические характеристики окон в офисных зданиях с учетом интеграции дневного света и визуального комфорта в жарком климате. Энергетика. 108 , 307–316 (2015)

Google Scholar

57.

Абдул-Муджибу, М., Ашраф, Н., Алсувайиг, А .: Энергоэффективность и экономическая жизнеспособность наноаэрогелевого остекления и нано-вакуумных изоляционных панелей в многоэтажном офисном здании.Энергетика 113 , 949–956 (2016)

CAS Google Scholar

58.

Абдул-Муджибу, М., Ашраф, Н., Алсувайай, А.Х .: Влияние нано-вакуумной изоляционной панели и остекления с наногелем на энергоэффективность офисного здания. Прил. Энергетика 173 , 141–151 (2016)

CAS Google Scholar

59.

Аль-Угла, А.А., Эль-Шаарави, М.А.И., Саид, С.А.М., Аль-Кутуб А.М.: Технико-экономический анализ систем кондиционирования воздуха с использованием солнечной энергии для коммерческих зданий в Саудовской Аравии. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 54 , 1301–1310 (2016)

Google Scholar

60.

Фанг, З., Ли, Н., Ли, Б., Луо, Г., Хуанг, Ю.: Влияние изоляции ограждающих конструкций здания на потребление энергии охлаждения летом. Энергетика. 77 , 197–205 (2014)

Google Scholar

3 Карбонизация минералов для производства строительных материалов | Утилизация потоков газообразных углеродных отходов: состояние и потребности исследований

EPA (U.С. Агентство по охране окружающей среды). 2016. Продвижение устойчивого управления материальными потоками: отчет по переработке экономической информации (REI) за 2016 год. Доступно по адресу https://www.epa.gov/smm/recycling-economic-information-rei-report (по состоянию на 10 октября 2018 г.).

Фернандес Бертос, М., С. Дж. Р. Симонс, К. Д. Хиллс и П. Дж. Кэри. 2004. Обзор технологии ускоренной карбонизации при обработке материалов на основе цемента и секвестрации CO ₂ . Журнал опасных материалов 112 (3): 193-205.

Флейшер М. 1953. Последние оценки содержания элементов в земной коре . Геологическая служба США.

И. Галан, К. Андраде, П. Мора и М. А. Санджуан. 2010. Связывание CO ₂ карбонизацией бетона. Наука об окружающей среде и технологии 44 (8): 3181-3186.

Герке, Н., Х. Кёльфен, Н. Пинна, М. Антониетти и Н. Нассиф. 2005. Надстройки кристаллов карбоната кальция путем ориентированного прикрепления. Рост и дизайн кристаллов 5 (4): 1317-1319.

Glasser, F. P., G. Jauffret, J. Morrison, J.-L. Гальвез-Мартос, Н. Паттерсон и М. С.-Э. Имбаби. 2016. Разделение CO ₂ путем минерализации в полезные продукты на основе несквегонита. Frontiers in Energy Research 4 (3) . DOI: 10.3389 / fenrg.2016.00003.

Глобальная инициатива CO ₂ . 2016. Утилизация углекислого газа (CO2U): Дорожная карта МИЭФ 1.0.

Горачи, Г., М. Монастерио, Х. Янссон и С. Червени. 2017. Динамика наноразмерной воды в портландцементе: сравнение с синтетическим гелем C-S-H и другими силикатными материалами. Научные отчеты 7 (1): 8258.

Kashef-Haghighi, S. и S. Ghoshal. 2013. Физико-химические процессы, ограничивающие поглощение CO ₂ бетоном при ускоренном карбонизационном отверждении. Промышленные и инженерные химические исследования 52 (16): 5529-5537.

Келемен, П. Б. и Дж.Иметь значение. 2008. Карбонизация перидотита на месте для хранения CO ₂ . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (45): 17295-17300.

Миньярди, С., К. Де Вито, В. Феррини и Р. Ф. Мартин. 2011. Эффективность связывания CO ₂ посредством карбонатной минерализации с моделированием сточных вод высокой солености. Журнал опасных материалов 191 (1): 49-55.

Монтес-Эрнандес, Г., Р. Перес-Лопес, Ф.Ренар, Дж. М. Ньето и Л. Шарле. 2009. Минеральное связывание CO ₂ путем водной карбонизации летучей золы при сжигании угля. Журнал опасных материалов 161 (2): 1347-1354.

Монтес-Эрнандес, Г., Р. Кириак, Ф. Тош и Ф. Ренар. 2012. Газо-твердая карбонизация Ca (OH) ₂ и частиц CaO в неизотермических и изотермических условиях с использованием термогравиметрического анализатора: последствия для улавливания CO ₂ . Международный журнал по контролю за парниковыми газами 11: 172-180.

Монкман С. и Ю. Шао. 2006. Оценка карбонизации вяжущих материалов. Журнал материалов в гражданском строительстве 18 (6): 768-776.

Мурхед Д. Р. 1986. Цементация карбонизацией гашеной извести. Исследование цемента и бетона 16 (5): 700-708.

Морс, Дж. У. и Ф. Т. Маккензи. 1990. Геохимия осадочных карбонатов . Амстердам: Эльзевир.

Никульшина В., М. Э.Гальвес, А. Стейнфельд. 2007. Кинетический анализ реакций карбонизации для улавливания CO ₂ из воздуха через солнечный термохимический цикл Ca (OH) ₂ –CaCO ₃ –CaO. Журнал химической инженерии 129 (1): 75-83.

Элкерс, Э. Х., С. Р. Гисласон и Дж. Маттер. 2008. Минеральная карбонизация CO ₂ . Элементы 4 (5): 333-337.

Пеннер, Л., У. О’Коннор, Д. Далин, С. Гердеманн и Г. Раш. 2004. Карбонизация минералов: затраты энергии на варианты предварительной обработки и выводы, полученные в результате исследований реакции контура потока.DOE / ARC – 2004-042.

Покровский О.С. 1998. Осаждение карбонатов кальция и магния из гомогенных перенасыщенных растворов. Журнал роста кристаллов 186 (1): 233-239.

Портлендская цементная ассоциация. 2013. Портлендская цементная промышленность США: сводная информация о заводе. Скоки, Иллинойс: Ассоциация портландцемента.

Э. Поссан, У. А. Томаз, Г. А. Алеандри, Э. Ф. Феликс и А. С. П. душ Сантуш. 2017. CO ₂ потенциал поглощения из-за карбонизации бетона: тематическое исследование. Примеры из строительных материалов 6: 147-161.

Риччи, М., В. Трьюби, К. Кафолла и К. Войчовски. 2017. Прямое наблюдение за динамикой одиночных ионов металлов на границе с твердыми телами в водных растворах. Научные отчеты 7 : 43234.

Санна А., М. Уибу, Г. Караманна, Р. Куусик и М. Марото-Валер. 2014. Обзор технологий карбонизации минералов для секвестрации CO ₂ . Обзоры химического общества 43 (23): 8049-8080.

Использование углекислого газа при отверждении или смешивании бетона может не дать чистого климатического преимущества

Обзор литературы для классификации CO

₂ Использование в бетоне

Мы провели обзор литературы, чтобы получить 99 наборов данных из 19 исследований, посвященных материалам и энергии жизненного цикла данные инвентаризации и параметры процесса для производства бетона CCU и обычного бетона. Обзор литературы выявил 19 исследований ^{16,19,22,23,31,32,33,35,38,40,51,52,53,54,55,56,57,58,59} , поскольку они были только те, которые сообщают о следующих трех элементах (i) проектная смесь, состоящая из запасов энергии и материалов, необходимых для производства обычного бетона и бетона CCU (раздел 2 SI).Запасы энергии и материалов необходимы для определения воздействия на жизненный цикл CO ₂ производства обычного бетона и бетона CCU; (ii) количество CO ₂ , использованное при смешивании или отверждении бетона. Это необходимо для определения воздействия на жизненный цикл CO ₂ захвата, транспортировки и использования CO ₂ , используемого при производстве бетона CCU; и (iii) прочность на сжатие CCU и обычного бетона по истечении 28 дней, что помогает учесть изменение свойств материала между обычным и CCU бетоном.Прочность на сжатие в течение 28 дней является одним из наиболее широко используемых технических параметров для оценки качества бетона, категоризации конструкций бетонной смеси ⁶⁰ и формирует основу для проектирования конструкции бетона ^61,62 и, следовательно, выбирается в качестве функционального свойства на основе на котором сравнивается обычный бетон и бетон CCU. В зависимости от того, используется ли CO ₂ в бетоне CCU для отверждения или смешивания, и если SCM использовался в расчетной смеси, 99 наборов данных были разделены на четыре категории.

1. (я)

   Категория 1: CO ₂ используется для отверждения бетона, и только OPC используется в качестве вяжущего материала в проектной смеси ^{22,31,33,38,40,56,57,58,59} . Эта категория содержит 50 наборов данных.

2. (ii)

   Категория 2: CO ₂ используется для отверждения бетона, а комбинация OPC и SCM используется в качестве вяжущего материала в проектной смеси ^23,32,35,55 .Эта категория содержит 20 наборов данных.

3. (iii)

   Категория 3: CO ₂ используется при смешивании бетона, и только OPC используется в качестве вяжущего материала в проектной смеси ^16,19,51 . Эта категория содержит 8 наборов данных.

4. (iv)

   Категория 4: CO ₂ используется при смешивании бетона, а комбинация OPC и SCM используется в качестве вяжущего материала в проектной смеси ^{16,51,52,53,54} .Эта категория содержит 21 набор данных.

SCM представляет собой измельченный гранулированный доменный шлак, который является побочным продуктом производства чугуна ⁶³ , или летучую золу, которая является побочным продуктом производства электроэнергии на угольных электростанциях.

Функциональный блок

Использование CO ₂ во время смешивания или отверждения изменяет прочность на сжатие бетона CCU по сравнению с бетоном, полученным путем обычного смешивания или отверждения.Кроме того, штраф за электроэнергию (E _p кВтч) возникает для бетона CCU на электростанциях из-за энергии, связанной с улавливанием CO ₂ , который используется при отверждении или смешивании бетона CCU (φ _CCU , кг CO ₂ ). E _p не возникает при производстве обычного бетона, так как не происходит улавливания CO ₂ . Следовательно, чистая выгода CO ₂ от замены бетона CCU на обычный бетон должна учитывать влияние CO ₂ от изменения прочности на сжатие и E _p , которое возникает на электростанциях только при CO ₂ захвачен.

В результате мы используем функциональную единицу из бетона с прочностью на сжатие 1 МПа и объемом 1 м ³ и E _p кВтч электроэнергии.

Функциональная единица учитывает изменение прочности на сжатие и обеспечивает согласованность путем нормирования материалов и энергии, затраченных на производство 1 м. ³ CCU и обычного бетона до 1 МПа прочности на сжатие. Включение E _p кВтч электроэнергии в функциональную единицу учитывает разницу в выбросах CO ₂ от производства электроэнергии без улавливания CO ₂ в обычном бетонном пути и с улавливанием CO ₂ в бетонном пути CCU .E _p определяется на основе массы CO ₂ , уловленного с электростанции (дополнительная таблица 1, процесс 8).

Производство бетона CCU — границы системы и выбросы CO

₂

Обзор литературы показал, что общий жизненный цикл CO ₂ выбросов от производства бетона CCU является суммой выбросов CO ₂ от 13 ключевых процессов, необходимых для улавливать, транспортировать и утилизировать CO ₂ и производить материалы, необходимые для расчетной бетонной смеси (рис.1).

Выражение, используемое для определения общего жизненного цикла выбросов CO ₂ от производства бетона CCU на основе выбросов CO ₂ от 13 процессов, представлено в формуле. 1. 13 выражений в скобках в формуле. 1 соответствуют выбросам CO ₂ от 13 процессов (рис. 1).

$$ {\ mathrm {TOT}} _ {{\ mathrm {CCU}}} = \, \ left ({{\ upvarphi} _ {\ mathrm {C}} \ ast {\ mathrm {C}} _ {{\ mathrm {CCU}}}} \ right) + \ left ({{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CA}}} \ ast {\ mathrm {CA}} _ {{\ mathrm {CCU}}) }} \ right) + \ left ({{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {FA}}} \ ast {\ mathrm {FA}} _ {{\ mathrm {CCU}}}} \ right) + \ left ({{\ upvarphi} _ {\ mathrm {W}} \ ast {\ mathrm {W}} _ {{\ mathrm {CCU}}}} \ right) \\ \, \ quad {\, \,} + \ left ({{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {SCM}}} \ ast {\ mathrm {SCM}} _ {{\ mathrm {CCU}}}} \ right) + \ left ({{\ mathrm { D}} _ {\ mathrm {M}} \ ast {\ upvarphi} _ {{\ mathrm {TM}}} \ ast {\ mathrm {M}} _ {{\ mathrm {Conv}}}} \ right) \\ \, \ quad {\, \,} + \ left ({{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CCU}}} \ ast {\ mathrm {j}} _ {{\ mathrm {MEA}}} } \ right) + \ left ({{\ mathrm {Alloc}} _ {{\ mathrm {elec}}} \ ast {\ upvarphi} {\ mathrm {Not}} \; {\ mathrm {Cap}} + { \ upvarphi} _ {{\ mathrm {Avg}}} \ ast {\ mathrm {E}} _ {\ mathrm {p}}} \ right) \\ \, \ quad {\, \,} + \ left ( {{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CCU}}} \ ast \ left ({1 +2 {\ mathrm {T}} _ {\ mathrm {w}}} \ right) \ ast {\ mathrm {D }} _ {{\ mathrm {CO2}}} \ ast {\ upvarphi} _ {\ mathrm {T}}} \ right) \\ \, \ quad {\, \,} + \ left ({\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CCU}}} \ ast {\ upvarphi} _ {{\ mathrm { Vap}}} \ right) + \ left ({\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CCU}}} \ ast \ left ({\ upvarphi} _ {{\ mathrm {Inj}}} + \ left (1 — \ upeta \ right) \ right) \ right) \\ \, \ quad {\, \,} + \ left ({\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CO2}} \ _ {\ mathrm {Cur}}} \ right) + \ left ({\ upvarphi} _ {{\ mathrm {Stm}} \ _ {\ mathrm {Cur}}} \ right) $$

(1)

Процесс с 1 по 4 — Производство обычного портландцемента (C), крупного заполнителя (CA), мелкого заполнителя (FA) и воды (W): Воздействие CO ₂ является продуктом (i) жизненного цикла CO ₂ выбросов от производства материала (φ _C , φ _FA , φ _CA и φ _W в кг CO ₂ / кг материала) и (ii) и масса материала, используемого в расчетная смесь, приведенная к прочности на сжатие бетона CCU (C _CCU , CA _CCU , FA _CCU и W _CCU в кг материала / МПа / м ³ ).Используемый материал и прочность на сжатие получены из обзора литературы (раздел 2 SI), а φ _C , φ _FA , φ _CA и φ _W получены из базы данных ecoinvent (дополнительная таблица 2) .

Процесс 5 — производство SCM: SCM _CCU представляет собой массу SCM, использованную в расчетной смеси, нормированную на прочность на сжатие бетона CCU (в кг материала / МПа / м ³ ).

Шлак и летучая зола, являющиеся побочными продуктами производства железной руды и выработки электроэнергии из угля, используются в качестве SCM в конструкционной смеси бетона.Три метода — расширение системы (SE), распределение на основе экономической стоимости (EA) и распределение на основе массы (MA) — широко используются в LCA для определения выбросов CO ₂ побочных продуктов, генерируемых одной системой.

В SE выбросы CO ₂ от производства требуемой массы шлака определяются путем расширения системы, чтобы включить производство соответствующей массы железной руды (на основе отношения железной руды к шлаку, Раздел SI 4). В случае MA и EA общие выбросы CO ₂ от процесса производства железной руды и шлака распределяются между железной рудой и шлаком на основе массы и экономической ценности побочных продуктов, соответственно (разделы SI 5 и 6).Чтобы исследовать изменчивость выбросов CO ₂ от производства бетона CCU на основе метода распределения, в этом анализе используются три метода при определении выбросов CO ₂ для шлака и летучей золы.

Воздействие CO ₂ шлака (φSCM_slag в кг CO ₂ / кг шлака) определяется по формуле. 2

$$ \ upvarphi _ {{\ mathrm {SCM}} \ _ {\ mathrm {slag}}} = {\ mathrm {Alloc}} _ {{\ mathrm {slag}}} * {\ mathrm {7 }} {\ mathrm {.7}} * \ upvarphi _ {{\ mathrm {IO}}} $$

(2)

Значение Alloc _{для шлака} равно 1 0008.или 0,11 при выборе SE, MA или EA соответственно (разделы SI 4, 5 и 6).

φ _IO — это жизненный цикл выбросов CO ₂ при производстве 1 кг железной руды и 2,2 кг CO ₂ / кг железной руды (Раздел 4 SI).

Когда летучая зола используется в качестве SCM, воздействие CO ₂ на кг летучей золы (φ _{SCM_ash} в кг CO ₂ / кг летучей золы) определяется по формуле. 3

$$ \ upvarphi _ {{\ mathrm {SCM}} \ _ {\ mathrm {ash}}} = {\ mathrm {Alloc}} _ {{\ mathrm {ash}}} * {\ mathrm {22 }} {\ mathrm {.7}} * \ upvarphi _ {{\ mathrm {Elec}} \ _ {\ mathrm {Coal}}} * \ upalpha _ {{\ mathrm {Cap}}} $$

(3)

Значение Alloc _ash равно 1, 0,02 или 0,06 при выборе SE, MA или EA соответственно (разделы SI 4, 5 и 6). φ _{Elec_Coal} , который представляет собой жизненный цикл выбросов CO ₂ от производства 1 кВтч угольной электроэнергии, составляет 1,25 кг CO ₂ / кВтч (Раздел 4 SI). α _Cap равен 0,1, если CO ₂ улавливается на угольной электростанции и используется в производстве бетона CCU.α _Cap равен 1, если на угольной электростанции не происходит улавливания углерода, то есть когда CO ₂ улавливается из газовой установки комбинированного цикла и используется в производстве бетона CCU.

Процесс 6 — Транспортировка материалов: выбросы CO ₂ от транспорта материалов являются продуктом 5 материалов, используемых в расчетной смеси (M _CCU в кг / МПа / м ³ ), CO ₂ интенсивность используемого вида транспорта (φ _M в кг CO ₂ на кг-км) и расстояние, на которое транспортируются материалы (D _M в км).M _CCU представляет собой C _CCU , FA _CCU , CA _CCU , W _CCU и SCM _CCU из процессов с 1 по 5. D _{Значения M} для автомобильных, железнодорожных, морских и баржных перевозок: получено из средних национальных значений для бетонной промышленности США (раздел 7 SI) ⁶⁰ . φ _M для четырех видов транспорта получены из базы данных Ecoinvent (раздел 7 SI).

Процесс 7 — Производство моноэтаноламина (MEA). Воздействие улавливания углерода CO ₂ является продуктом массы CO ₂ , который улавливается и используется при отверждении или перемешивании бетона CCU (φ _CCU , кг CO ₂ ) и жизненный цикл CO ₂ выбросов от производства системы улавливания CO ₂ после сжигания моноэтаноламина (MEA) (φ _MEA ).φ _MEA получено из обзора литературы 21 исследования ^{44,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80, 81,82,83} (Раздел 3 SI).

Системы MEA рассматриваются, поскольку они улавливают CO ₂ с высокой эффективностью (90%) ^64,65,84 , улавливают CO ₂ из разбавленных концентраций ⁸⁵ , могут быть модернизированы для электростанций, находящихся в эксплуатации в настоящее время, и коммерчески зрелая технология ^86,87 . На энергетический сектор приходится 28% общих выбросов CO ₂ в США.S ⁸⁸ и, следовательно, является хорошим кандидатом для улавливания углерода. В результате мы рассматриваем улавливание CO ₂ от электростанций. Улавливание после сжигания считается более распространенным, чем кислородное топливо и системы предварительного сжигания ^65,85 . Читатель может обратиться к ^65,85 для получения дополнительных сведений об основных физических принципах улавливания углерода с использованием MEA, что выходит за рамки данной работы.

Процесс 8 — Производство электроэнергии электростанцией: Когда производится бетон CCU, общие выбросы CO ₂ от электростанции складываются из двух компонентов.

$$ \ left ({{\ mathrm {Alloc}} _ {{\ mathrm {elec}}} * \ upvarphi _ {{\ mathrm {Not}} \; {\ mathrm {Cap}}} + \ upvarphi _ {{\ mathrm {Avg}}} * {\ mathrm {E}} _ {\ mathrm {p}}} \ right) $$

Alloc _elec количественно определяет распределение CO ₂ выбросов угля электростанция между побочными продуктами электричества и летучей золы, которая используется в качестве SCM в производстве бетона в определенных наборах данных. Распределение _elec составляет 0,98 или 0,94, так как экономическое или массовое распределение выделяет 0,02 и 0.06 от общих выбросов CO ₂ угольных электростанций в побочный продукт летучей золы (разделы 5 и 6 SI). Alloc _elec равен 1, когда электроэнергия поступает от электростанции, работающей на природном газе с комбинированным циклом, или когда используется расширение границ системы (вместо экономического или массового распределения). φ _{Not Cap} составляет 10% CO ₂ , который не улавливается, поскольку эффективность улавливания системы MEA составляет 90% ^64,65,84 .

Второй компонент учитывает выбросы CO ₂ от компенсации штрафа за энергию (E _p в кВтч), который возникает, когда CO ₂ улавливается электростанцией.Второй компонент является произведением E _p и интенсивности CO ₂ электроэнергии, используемой для компенсации E _p (φ _Avg в кг CO ₂ / кВт · ч).

E _p количественно определяется следующим образом:

$$ {\ mathrm {E}} _ {\ mathrm {p}} = \ upvarphi _ {{\ mathrm {CCU}}} * \ left [{\ left ( {{\ mathrm {heat}} _ {{\ mathrm {ccu}}} * {\ mathrm {hte}} * {\ mathrm {0}} {\ mathrm {.277}}} \ right) + {\ mathrm {E}} _ {{\ mathrm {pump}}} + {\ mathrm {E}} _ {{\ mathrm {liq}}}} \ right] $$

(4)

φ _CCU — это масса CO ₂ , которая улавливается электростанцией и используется в производстве бетона CCU.heat _ccu представляет собой тепло, необходимое для регенерации MEA (от 2,7 до 3,3 МДж / кг CO ₂ , дополнительная таблица 5), которое можно было бы альтернативно использовать для выработки электроэнергии на электростанции ^70,89,90,91 . hte — коэффициент теплопередачи (0,09–0,25, дополнительная таблица 5), который используется для определения электрического эквивалента тепла _ccu . E _насос — это электричество, необходимое для питания насосов и вентиляторов в блоке улавливания углерода (16.От 6 до 30,6 × 10 ⁻³ кВтч / кг CO ₂ , дополнительная таблица 5) и E _liq — это электричество, необходимое для сжижения уловленного CO ₂ (0,089 кВтч / кг CO ₂ , раздел SI 3 «CO ₂ Сжижение»)).

Этот анализ соответствует стандартам, рекомендованным Национальной лабораторией энергетических технологий (NETL) ⁹² для определения интенсивности CO ₂ электроэнергии, используемой для компенсации штрафа за энергию. NETL рекомендует компенсировать потерю энергии за счет внешнего источника электроэнергии, который представляет структуру энергосистем региона, в котором проводится анализ ⁹² .φ _{Среднее значение} варьируется от 0,38 до 0,56 кг CO ₂ / кВт · ч, что представляет собой нижний и верхний предел средней интенсивности CO ₂ электроэнергии, произведенной в различных регионах сети в США в 2020 году ⁹² .

Процесс 9 — CO ₂ Транспортировка: в этом анализе предполагается, что захваченный CO ₂ перевозится в грузовике с полуприцепом (Раздел 3 SI «CO ₂ Транспортировка»), поскольку это необходимо для доставки CO ₂ от места захвата до географически рассредоточенных предприятий по отверждению или смешиванию бетона, к которым в основном можно добраться по дороге ²¹ .Выбросы CO ₂ при транспортировке CO ₂ являются произведением общего веса (φ _CCU плюс вес тары), расстояния, на которое происходит транспортировка (D _CO2 в км) и CO ₂ интенсивность транспортных выбросов полуприцепа (φ _T = 112 г CO ₂ на тонно-км, дополнительная таблица 11). Транспортировка 1 кг CO ₂ требует перевозки дополнительного веса тары (T _w ) 0.4 кг во время дальнейшей поездки на бетонный завод CCU (дополнительная таблица 7). На обратном пути мы учитываем выбросы CO ₂ от перевозки только с собственным весом. В результате T _w равно 0,8. Мы предполагаем, что D _CO2 составляет 810 км, что соответствует наибольшему расстоянию, на которое может быть транспортирован CO ₂ в США ⁹³ .

Процессы 10 и 11 — Испарение и закачка CO ₂ : После транспортировки сжиженный CO ₂ необходимо испарить до газообразного состояния и ввести в образец бетона для отверждения или смешивания ⁹⁴ .Выбросы CO ₂ от испарения (φ _Vap ) и нагнетания CO ₂ (φ _Inj ) являются продуктом φ _CCU (кг CO ₂ ), φ _Avg (кг CO _{). 2} / кВтч) и электроэнергии, необходимой для испарения (5,3 × 10 ⁻³ кВтч / кг CO ₂ , раздел 3 SI) и закачки CO ₂ (37 × 10 ⁻³ кВтч / кг CO ₂ ) ¹⁶ соответственно. η — эффективность поглощения CO ₂ и представляет собой часть общего CO ₂ , которая поглощается во время смешивания или отверждения бетона (наборы данных с 71 по 99).η изменяется от 50% до 85% во время смешивания ^16,19,52 . Для отверждения η равно 1 (т.е. 100% абсорбция), поскольку наборы данных по вулканизации (наборы данных от 1 до 70) сообщают, что CO ₂ используется как отношение массы абсорбированного CO ₂ к массе цемента.

Процессы 12 и 13 — CO ₂ и отверждение паром: Выбросы CO ₂ от CO ₂ отверждение образца бетона (φ _{CO2_Cur} ) является продуктом φ _CCU (кг CO ₂ ), φ _Avg (кг CO ₂ / кВтч), электрическая мощность, необходимая для камеры отверждения (P _{CO2_Cur} = 38.8 кВт / м ³ бетона) ^35,95 и продолжительность отверждения (t _{CO2_Cur} в часах, SI Раздел 2), которая определяется из обзора литературы ^38,96 . φ _{CO2_Cur} приведен к прочности на сжатие бетонного образца. В некоторых наборах данных для производства бетона CCU используется комбинация отверждения паром и CO ₂ . В этом случае анализ включает выбросы CO ₂ от парового твердения бетона CCU.Выбросы CO ₂ при отверждении паром (φ _{Stm_Cur} ) являются произведением интенсивности отверждения CO ₂ (39,55 кг CO ₂ / м ³ / ч, дополнительная таблица 8) и продолжительности отверждение паром (t _{stm_Cur} в часах), которое определено из литературы (дополнительная таблица 1, процесс 13). φ _{Stm_Cur} нормирован на прочность на сжатие бетонного образца.

Когда CO ₂ используется для смешивания бетона (наборы данных в категории 3 и 4), выбросы CO ₂ от CO ₂ и отверждения паром принимаются равными нулю, поскольку отверждение CO ₂ бетона является не проводится.

Производство обычного бетона CO

₂ выбросов

Общий жизненный цикл CO ₂ выбросов от производства обычного бетона (TOT _Conv ) аналогично количественно выражены в уравнении. 5.

$$ {\ mathrm {TOT}} _ {{\ mathrm {Conv}}} = \, {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {\ mathrm {C}} \ ast {\ mathrm {C }} _ {{\ mathrm {Conv}}} {\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {{\ mathrm {CA}}} \ ast {\ mathrm {CA}} _ { {\ mathrm {conv}}} {\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {{\ mathrm {FA}}} \ ast {\ mathrm {FA}} _ {{\ mathrm { conv}}} {\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {\ mathrm {W}} \ ast {\ mathrm {W}} _ {{\ mathrm {conv}}} {\ mathrm {)}} \\ \, + {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {{\ mathrm {SCM}}} \ ast {\ mathrm {SCM}} _ {{\ mathrm {conv}}} {\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(E}} _ {\ mathrm {p}} \ ast \ upvarphi _ {{\ mathrm {Pow}} \ _ {\ mathrm {Plnt}}} \ ast {\ mathrm {Alloc}} _ {{\ mathrm {elec}}} {\ mathrm {)}} + \ upvarphi _ {{\ mathrm {Stm}} \ _ {\ mathrm {Cur}}} + {\ mathrm {(D }} _ {\ mathrm {M}} \ ast \ upvarphi _ {{\ mathrm {TM}}} \ ast {\ mathrm {M}} _ {{\ mathrm {Conv}}} {\ mathrm {)}} $$

(5)

(Ep * φPow_Plnt * Allocelec) количественно определяет выбросы CO ₂ от выработки E _p кВтч электроэнергии на электростанции без улавливания углерода.φ _{Pow_Plnt} — это интенсивность CO ₂ электроэнергии, вырабатываемой на угольной или газовой электростанции (кг CO ₂ / кВтч, дополнительная таблица SI 1).

Net CO

₂ Анализ преимуществ и чувствительности

Разница между TOT _CCU (уравнение 1) и TOT _Conv (уравнение 5) определяет чистую выгоду CO ₂ от бетона CCU, заменяющего обычный бетон .

$$ {\ mathrm {Net}} \; {\ mathrm {CO}} _ {\ mathrm {2}} {\ mathrm {Benefit}} = {\ mathrm {TOT}} _ {{\ mathrm {Conv }}} {\ mathrm {- TOT}} _ {{\ mathrm {CCU}}} $$

(6)

TOT _CCU и TOT _Conv обусловлены выбросами CO ₂ от 13 процессов, на которые, в свою очередь, влияют неопределенность и изменчивость основных параметров (дополнительная таблица 1).

При анализе точечной диаграммы стохастически генерируется 10 000 значений для материалов и единиц инвентаря, а также параметров для 13 процессов, полученных из набора данных (диапазоны и отношения, представленные в дополнительной таблице 1). Стохастически сгенерированные значения применяются в уравнениях. 1, 5 и 6, чтобы определить выбросы CO ₂ от 13 процессов для обычного бетона и бетона CCU и чистую выгоду CO ₂ . Чистая выгода CO ₂ отложена по оси ординат.На абсциссе отложена разница между выбросами CO ₂ для каждого из 13 способствующих процессов в обычных и бетонных.

Для дальнейшей проверки результатов в этом анализе проводится независимый от момента анализ чувствительности ^25,29,30,97 для определения процесса (из 13 процессов), оказывающего наибольшее влияние на чистую выгоду CO ₂ . Независимый от момента анализ чувствительности определяет индекс δ для каждого из 13 процессов. Индекс δ количественно определяет относительный вклад каждого из 13 процессов в функцию распределения вероятности чистой выгоды CO ₂ .Независимый от момента анализ чувствительности предлагает методологические преимущества, поскольку он учитывает корреляцию между входными параметрами для 13 процессов и применим, когда входные параметры и выход не связаны линейно ⁹⁸ . Это исследование определяет индексы δ по 10 000 прогонов Монте-Карло на основе подхода, представленного в Wei, Lu и Yuan ⁹⁷ .

Вреден ли бетон для окружающей среды?

Прежде всего, прошу прощения — эта тема действительно очень сухая! Я постарался сделать блог ниже как можно более интересным, но это было немного сложно… Возможно, вы захотите выпить крепкого кофе, прежде чем начать!

Итак, начнем…..

Бетон сегодня является наиболее широко используемым строительным материалом благодаря своей прочности и долговечности. Он используется в домах, аэропортах, небоскребах, туннелях и почти во всех других типах строительства, о которых вы можете подумать.

Бетон и цемент — термины, которые часто используются как синонимы; однако цемент на самом деле является ингредиентом, из которого состоит бетон, наряду с водой, песком и гравием. Цемент действует как гидравлический связующий материал, затвердевая под действием воды и связывая вместе все материалы заполнителя.

Почему бетон — проблема?

После электроэнергии на угле производство цемента является следующим крупнейшим источником выбросов парниковых газов, на долю которого приходится примерно 5% годового антропогенного производства CO2 в мире. В 2011 году мы использовали примерно 3,6 миллиона тонн материала в строительной отрасли — проблема в том, что на каждую тонну произведенного цемента также образуется одна тонна CO2.

Я не собираюсь использовать этот блог как платформу для проповеди, что мы должны прекратить строительство — это было бы смешно.Людям нужно место для жизни, а бизнесу нужно расти. Вместо этого я собираюсь взглянуть на текущие производственные процессы и определить несколько технологий и областей исследования, с которыми мы играем; Могут ли они снизить влияние цементной / бетонной промышленности и ее влияние на антропогенные выбросы CO2?

Как производится цемент?

Во-первых, немного науки! Для производства цемента известняк (карбонат кальция — CaCO3) нагревается до температуры около 10 000 ° C вместе с другими сырьевыми материалами, такими как глина (которая содержит силикаты).При этой температуре известняк (и другое сырье) распадается на оксид кальция (известный как известь — CaO), оксиды кремния и диоксид углерода. Затем два оксида объединяются с образованием ди- и трикальциевого силиката, который затем измельчают до тонкого порошка, получая продукт, известный как «клинкер».

Наконец, в клинкер добавляется гипс (для предотвращения схватывания цемента), который измельчается для производства цемента, который затем может быть использован в качестве основного ингредиента для изготовления бетона.

При производстве цемента выделяется CO2 двумя способами:

1. Сжигание ископаемого топлива для обогрева печей до температуры реакции
2. Разложение карбоната кальция на оксид кальция и CO2

На сжигание ископаемого топлива приходится около 30% всего CO2, а на разложение карбоната кальция приходится 70%.

Процессы повышения экологичности производства цемента

Итак, как сделать «более экологичный» цемент, тем самым помогая снизить общий объем углекислого газа в атмосферу?

Связывание углерода

Ну, строго говоря, первая пара процессов, о которых я говорю, не связана с изменением производственного процесса, а вместо этого связана с установкой методов связывания углерода, что позволяет использовать дымовые газы с высоким содержанием CO2 для производства новых материалов.

Как сказано в TheGreenAge, существует множество методов использования углекислого газа для производства полезных продуктов.Искусственный фотосинтез будет использовать этот газ для производства сахаров, которые, по сути, являются хранилищем энергии, воспроизводя естественный процесс, который растения используют для роста каждый день. Преимущество этого метода будет заключаться не только в ограничении выбросов CO2, но и в производстве ценных побочных продуктов.

Синтез био-водорослей — еще один метод использования CO2; в этом процессе газ перекачивается через среду для выращивания сточных вод, наполненную микроводорослями. Эти водоросли используют солнечный свет и углекислый газ для роста, удваивая свою массу каждые 24 часа, что в конечном итоге может быть измельчено для получения масла из водорослей и муки из водорослей для крупного рогатого скота.Преимущество муки из водорослей заключается в том, что в ней мало целлюлозы (в отличие от обычной муки, полученной из сельскохозяйственных культур), поэтому при переваривании животным вырабатывается очень мало метана (еще один парниковый газ), что помогает решить еще одну проблему с выбросом парниковых газов.

Что касается изменений самого процесса, существует множество различных способов его осуществления для снижения выбросов углекислого газа.

Использование электролиза для производства бетона

Если для реакции известняка используется электролиз, заменяющий начальную часть реакции в печи, образуются другие молекулы.

При проведении электролиза при температуре выше 800 ⁰ C помимо углерода и молекулы кислорода образуется известь. Если его проводят при температуре 8000 ° C, известь образуется вместе с оксидом углерода и атомом кислорода. Окись углерода может использоваться для производства топлива и формования пластмасс, и ее стоимость составляет около 600 долларов за тонну, что позволяет фактически получать прибыль от процесса (исходя из более низкой стоимости производства извести).

Создавайте особо прочный бетон, поэтому вам нужно меньше расходовать!

Это довольно простая идея, но, изменив сырье, поступающее в исходную печь, можно изменить химический состав клинкера.Так почему бы не сделать «особо прочный» бетон, чтобы не нужно было использовать столько же для выполнения той же работы? Пластификаторы — это добавки, которые добавляют в бетон, повышая его прочность. Они относительно сложные, но, по сути, чтобы получить прочный бетон, вам нужно небольшое количество воды в нем, когда он высохнет. Эти пластификаторы действуют как разделители между молекулами цемента, обеспечивая меньшее количество воды, контактирующей с этими молекулами; следовательно, более прочный бетон.

Использовать солнечную энергию

Печи, используемые в текущем процессе (для нагрева глины и известняка), должны достигать невероятно высоких температур.Исторически такие температуры достигаются за счет использования тепла от сжигания ископаемого топлива (на которое приходится 30% выбросов углекислого газа в процессе производства цемента). Если бы печи вместо этого нагревались с использованием экологически чистого источника электроэнергии, например, концентрированной солнечной электростанции, это, очевидно, мгновенно удаляло бы большую часть CO2, образующегося в процессе.

Используйте однородные смеси для приготовления бетона

В настоящее время в соответствии со стандартами ЕС в строительной отрасли используется 170 различных типов бетонных смесей.Это создает проблему для строителей, которые просто не знают прочности различных типов, поэтому, чтобы «убедиться» в прочности конструкции, используется излишек бетона. Если бы было только 10 типов бетона, то строители могли бы лучше узнать характеристики каждого из них и могли бы точно предсказать, сколько именно этого типа использовать, тем самым используя меньше в общем процессе строительства.

Будущее бетона

Китай в настоящее время использует около половины мировых поставок цемента, и ожидается, что этот спрос будет расти.При использовании нынешних производственных технологий в атмосферу попадет эквивалент 700 000 тонн CO2.

Но это только Китай; Надеюсь, в ближайшие пару лет мировые экономики смогут оставить позади текущую финансовую ситуацию и начать новую фазу роста. В результате глобальный спрос на бетон будет только расти, поэтому нам действительно нужно найти способ уменьшить воздействие бетонной промышленности на окружающую среду, возможно, используя один из методов, описанных выше.

Коллоидный диоксид кремния

Коллоиды определяются как стабильная суспензия микроскопических частиц или молекул, распределенных во втором веществе, известном как дисперсионная среда. Они отличаются от других типов суспензий тем, что коллоид равномерно распределен по всей суспензии, а не отделяется и не оседает. Коллоиды могут представлять собой любую комбинацию жидких, твердых и газообразных коллоидов и дисперсионных сред.

Коллоиды преобладают во множестве обычных продуктов и также производятся в различных экологических и природных условиях.Обычно они попадают в одну из следующих категорий:

• Жидкие аэрозоли состоят из жидких частиц, взвешенных в газообразной дисперсионной среде, такой как туман, туман и лак для волос.
• Твердые аэрозоли — это твердые частицы, взвешенные в газовой дисперсионной среде. Обычные твердые аэрозоли включают дым, пыль и загрязнение воздуха.
• Жидкая пена возникает из-за частиц газа, взвешенных в жидкой дисперсионной среде, такой как взбитые сливки, крем для бритья и мусс для укладки волос.
• Эмульсия возникает, когда жидкие частицы суспендированы в жидкой дисперсионной среде. Общие примеры включают масло, лосьон для рук и майонез.
• Sol относится к твердым частицам, взвешенным в жидкой дисперсионной среде. Пигментные чернила, краска и кровь — распространенные примеры золей.
• Твердая пена образуется, когда частицы газа становятся взвешенными в твердой дисперсионной среде. Примеры включают пенополистирол, пемзу и гипс.
• Гели состоят из твердых частиц, взвешенных в жидкой дисперсионной среде.Гели часто обрабатывают, чтобы улучшить структуру твердых частиц и создать более вязкий раствор. Желатин и мармелад — типичные примеры гелей.
• Твердый золь относится к твердым частицам, взвешенным в твердой дисперсионной среде, такой как металлические сплавы, цветное стекло и драгоценные камни.

Коллоидный диоксид кремния состоит из молекул диоксида кремния, взвешенных в жидкости, образуя жидкий золь. Процесс создания коллоидного кремнезема тщательно контролируется, чтобы гарантировать, что молекулы кремнезема остаются стабильными и разделяются в жидкой среде без коллапса на более мелкие составляющие молекулы или сбора в нестабильные силикагели.Жидкая дисперсионная среда имеет большую плотность, чем вода, и ее необходимо подвергать электростатической обработке для улучшения ионной стабилизации.

Коллоидный диоксид кремния очень жидкий и имеет низкую вязкость. Использование коллоидного диоксида кремния варьируется в зависимости от размера частиц диоксида кремния в растворе и изменяемого pH, ионизации и поверхностного заряда.

Использование и применение коллоидного кремнезема

Области применения коллоидного кремнезема широко варьируются. Его можно использовать для усиления или направления движения веществ в различных процессах.Например, он используется в процессе производства бумаги для быстрого вытягивания жидкости из готовой бумаги, тем самым позволяя бумаге быстрее высыхать, сохраняя при этом упрочняющий крахмал. Точно так же коллоидный диоксид кремния можно использовать для поглощения влаги в промышленных условиях с высоким уровнем влажности. В зависимости от размера составляющих его частиц коллоидный диоксид кремния может использоваться для улучшения движения материалов или для увеличения поверхностного трения.

Коллоидный диоксид кремния используется в широком спектре отраслей и сфер применения, включая:

• Уплотнение бетона, цемента и других материалов
• Тонкое удерживание при производстве бумаги
• Улучшенное сцепление с клеями на водной основе
• Улучшенное поверхностное трение и противоскользящие свойства
• Флокулянт для фильтрации сточных вод
• Связующее для литья по выплавляемым моделям
• Текстильные покрытия, не загрязняющие окружающую среду
• Антиблокировочная добавка для пленок
• Устойчивые к царапинам поверхностные покрытия
• Анионный коагулянт
• 0002 Связующее вещество из керамического волокна
• Катализатор стойкость к истиранию
• Абразивный полировальный агент
• Добавка, повышающая прочность пластмасс, строительного раствора и бетона

Коллоидный диоксид кремния от Applied Material Solutions

Applied Material Solutions рада предложить высокочистые, настраиваемые коллоидные кремнеземные продукты t может быть адаптирован для удовлетворения конкретных потребностей различных приложений.Наш запатентованный производственный процесс обеспечивает однородный профиль распределения, гарантирующий низкий процент некрупных частиц и загрязнений.

Наша цель — предоставить компаниям-партнерам коллоидный диоксид кремния в соответствии с их указанными требованиями, а также предложить контролируемое распределение частиц по размерам для стабильной работы.

Наши продукты доступны в широком диапазоне размеров, уровней гидрофобности и площади поверхности. Мы также рады предложить изделия в зимнем, пищевом и техническом исполнении, соответствующие отраслевым стандартам.

Коллоидный диоксид кремния AMSol ™

914MS 15% Антипригарное средство в текстиле
Антиблокировочное средство в пленках21 914 914MSol 50% материалы
Противоскользящие свойства для бумаги
Градиент плотности для большинства применений

Продукт	% SiO 2	Среднее значение Размер частиц (нм)	pH (типичное)	Поверхность г Площадь )	Целевая Плотность (г / см3)	Области применения	Функции
▴ AMSol ™ 8 SM	8%	5	10,0		600 21514 Бетон и строительный раствор Защитное покрытие Водоподготовка	Уплотнитель для цемента / бетона
▴ AMSol ™ 8 SMX	6%	3.5	10,0	857	1,04	▴ Осветление напитков Антипригарное покрытие Защитное покрытие Обработка воды Целлюлозно-бумажная промышленность Клеи	Удерживающее средство для мелких частиц в бумаге	17		7	10,5	429	1,11	▴ Косметика	Адгезия и связывание Повышенное поверхностное трение
▴ AMSol ™ 15 SM	15%	15%	5	600	1,10	▴ Осветление напитков Очистка воды Целлюлозно-бумажная промышленность	Вспомогательное флокулянт для фильтрации сточных вод Вспомогательное средство для удержания мелких частиц в бумаге
▴ AMSol ™ 20 SM 922	1821%	10,0	429	1,14	▴ Осветление напитков Водоподготовка Бетон и строительный раствор	Уплотнитель для цемента / бетона
AMSol ™ 30	30%	12.2	250	1,19	Катализатор Бетон и строительный раствор Декоративное покрытие Изоляционное покрытие Литье по выплавляемым моделям Бумага, струйная печать и фото Пигмент Огнеупорные материалы Текстиль и ткани Целлюлоза и бумага для литья по паковке
AMSol ™ 30 SM	30%	7	10,0	429	1.20	Батареи Catalyst Бетон и строительный раствор Декоративное покрытие Литье по выплавляемым моделям Кожа Бумага, струйная печать и фото Огнеупорные материалы Целлюлоза и бумага	Устойчивость к царапинам для поверхностей и покрытий Удержание мелких частиц Удержание частиц Анионный коагулянт
AMSol ™ 4012	40%	12	10,0	250	1,28	Клеи Катализатор Бетон и строительный раствор Покрытие Огнеупорное покрытие Укрепляющее покрытие Паковочная масса Клеящее покрытие Покрытие	Связующее для керамических волокон Упрочняющее средство для огнеупорных и керамических матов Сопротивление истиранию в катализаторах
AMSol ™ 4015	40%	15	10.0	200	1,28	Катализатор Бетон и строительный раствор Литье по выплавляемым моделям Огнеупорные материалы	Сопротивление истиранию в катализаторах Связующее для форм из керамического волокна Упрочняющее средство для огнеупорных материалов и керамических матов		20	9,0	150	1,38	Клеи Бетон и строительный раствор Литье по выплавляемым моделям Полировка Пигмент Пластик Огнеупорные материалы Текстиль и ткани Пульпа и бумага	Огнеупор
AMSol ™ HT	50%	50	9.5	60	1,38	Чистящие средства Бетон и строительный раствор Кожа Бумага, струйная печать и фото Пигмент Пластик Полировка Электроника Целлюлоза и бумага	Полировальное средство для электроники и чистящие средства используется в пластмассах, растворах , бетонах

Applied Material Solutions предлагает специально разработанную «W» (зимнюю) версию всех продуктов AMSol ™, перечисленных выше, которые можно использовать после оттаивания.Суспензию можно восстановить простым перемешиванием. *

* Эта запатентованная смесь снижает точку замерзания, но не предотвращает замерзание или нестабильность из-за чрезвычайно низких температур. Приготовленные к зиме продукты следует защищать от замерзания в качестве меры предосторожности.

В дополнение к нашим исключительным продуктам из коллоидного диоксида кремния, мы предлагаем широкий спектр пеногасителей и пеногасителей, гидрофобно обработанный диоксид кремния, силиконовые эмульсии и услуги по производству платных услуг.

Чтобы узнать, как наши современные растворы коллоидного диоксида кремния могут принести пользу вашей работе, свяжитесь с нами сегодня .

Кремнезем — WorkSafeBC

Кремнезем — одна из наиболее распространенных опасностей на рабочем месте, особенно в строительстве, нефтегазовой, обрабатывающей и сельскохозяйственной отраслях. Кремнеземная пыль может вызвать силикоз — серьезное и необратимое заболевание легких. Это также может вызвать рак легких. При резке, разрушении, дроблении, сверлении, шлифовании или взрыве бетона или камня образуется пыль. Когда рабочие вдыхают пыль, кремнезем оседает в их легких.

Информацию о защите рабочих от вредного воздействия кремнеземной пыли см. В разделе ресурсов ниже, в котором есть средство контроля содержания кремнезема.

• Как рабочие подвергаются воздействию
• Риски

• Как снизить риски
• Ресурсы

Как рабочие подвергаются воздействию

Кремнезем является основным компонентом песка и камня. Это строительные материалы, такие как:

• Бетон, бетонные блоки, цемент и строительный раствор
• Кладка, черепица, кирпич и огнеупорный кирпич
• Гранит, песок, насыпная грязь и верхний слой почвы
• Асфальтосодержащая порода или камень
• Абразив для струйной очистки

Кремнезем является наиболее распространенной опасностью на рабочем месте.Любая деятельность, приводящая к образованию пыли, может подвергнуть рабочих воздействию кремнезема, переносимого по воздуху. Наиболее распространенные способы создания кремнеземной пыли следующие:

• Стружка, распиловка, шлифование, молоток или сверление
• Дробление, погрузка, транспортировка или разгрузка
• Снос здания
• Камень для механической резки или правки
• Ремонт фасада, в т.ч.
• Абразивная или гидроабразивная очистка
• Сухая подметание или продувка сжатым воздухом
• Прохождение туннелей, земляных работ или земляных работ

Риски

Вдыхание кварцевой пыли может вызвать силикоз — серьезное и необратимое заболевание легких.Это может быть смертельным. Кремнезем повреждает легкие и вызывает образование рубцовой ткани. Это приводит к утолщению легочной ткани. Воздействие кремния также может вызвать рак легких.

Можно иметь силикоз без каких-либо симптомов на первых порах. Чем дольше рабочие будут подвергаться воздействию кремнеземной пыли, тем хуже будут симптомы. По мере прогрессирования заболевания у рабочих могут проявляться такие заметные симптомы, как:

• Одышка
• Сильный кашель
• Слабость тела

Как снизить риски

Лучший способ снизить риск воздействия кремнеземной пыли — это устранить источник воздействия.Если это невозможно, можно использовать другие средства контроля риска. Выбирая средства контроля риска, начните с вопросов на следующих этапах. Шаги перечислены в порядке их эффективности.

1. Исключение или замена

   Устранение опасности путем замены более безопасного процесса или материала, где это возможно, является наиболее эффективным средством контроля.Некоторые вопросы для рассмотрения:

   • Можно ли использовать менее опасный материал (например, гранат вместо кремнезема при пескоструйной очистке)?
   • Можно ли более тщательно спроектировать опалубку, чтобы уменьшить объем необходимой отделки бетона?
   • Можно ли использовать процесс, при котором образуется меньше пыли (например, раскалывание, а не пиление бетонной брусчатки)?

2. Инженерно-технический контроль

   Внесение физических изменений в объекты, оборудование и процессы может снизить воздействие.Некоторые вопросы для рассмотрения:

   • Можно ли использовать местную вытяжную вентиляцию на всем оборудовании, генерирующем кварцевую пыль?
   • Можно ли использовать воду для предотвращения попадания пыли в воздух?
   • Можно ли закрыть участки, производящие большое количество пыли, и обеспечить надлежащую вентиляцию для очистки воздуха?

3. Административный контроль

   Сюда входит изменение методов работы и правил работы.Предоставление средств информирования и обучения также считается административным контролем. Все это может снизить риск воздействия кварцевой пыли. Некоторые вопросы для рассмотрения:

   • Разработали ли вы письменный план контроля воздействия кремнезема?
   • Можно ли размещать предупреждающие знаки в рабочей зоне?
   • Могут ли бригады работать как можно дальше от процессов образования кремнеземной пыли?
   • Есть ли у вас на объекте необходимые удобства для стирки?
   • Разработали ли вы правила безопасной работы с кварцевой пылью?
   • Как будет контролироваться воздействие диоксида кремния на рабочих?

4. Средства индивидуальной защиты

   Это наименее эффективный контроль.