Анализ экологической безопасности химически и жаростойкого бетона на основе кварцита и жидкого стекла

Скачать работу - Анализ экологической безопасности химически и жаростойкого бетона на основе кварцита и жидкого стекла

Максимальна разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м.р. ) не должна вызывать, при вдыхании воздуха в течение 30 минут рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.). Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК с.с. ) не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействие при определенно долгом (годы) воздействии.

Допустимый уровень радиационного и иного физического воздействия на окружающую среду — это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

Допустимый уровень радиационного воздействия определяется на основании «Норм радиационной безопасности» (НРБ-96). Установлены нормы и для других физических воздействий.

Допустимый выброс или сброс — это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается выбрасывать данным конкретным предприятием в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязняющих веществ и других неблагоприятных экологических последствий.

Допустимые нормы антропогенной нагрузки на окружающую среду — это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.[1] В последнее вопросы экологии стали важнейшими проблемами человечества, так как развивающие промышленное производство, транспорт и энергетика резко увеличили нагрузку на окружающую среду.

Требует специальных мероприятий борьба с вредными выбросами; возрастают объемы техногенных отходов, так как только незначительная часть природных ресурсов превращается в конечную продукцию, а основная становится отходом; для экологической безопасности требуется повышенный контроль за качеством материалов и производственным процессом.[1] В зависимости от допустимой температуры применения и остаточной прочности при температурном воздействии в качестве вяжущих используют: ортофосфорную кислоту, жидкое стекло, высокоглиноземистый и глиноземистый, а также обычные портландцементы и шлакопортландцементы. В качестве заполнителей применяют щебень и песок из корунда, циркония, муллитокорунда, шамота, керамзита, вермулита, боя шамотных или высокоглиноземистых огнеупоров и кирпича. Кроме того, в состав бетона обязательно вводят тонкомолотые добавки. В качестве тонкомолотой добавки могут использоваться хромитовая руда, бой шамотного или обычного кирпича, андезит, пемза, лессовидный суглинок, гранулированный доменный шлак, топливный шлак и зола-унос. Выбор вида бетона определяется в каждом случае в зависимости от условий и температуры службы конструкций (тепловых агрегатов в черной и цветной металлургии, в химической, нефтеперерабатывающей и машиностроительной промышленности, мощных котельных агрегатов и дымовых труб), а также с учетом экономических показателей - стоимости исходных материалов, возможности использования местного сырья.[2] Анализ жизненного цикла и жаростойкого бетона Основы технологии производства жаростойкого бетона.

Технологическая схема. В этом реферате производится анализ экологической безопасности химически и жаростойкого бетона на основе кварцита и жидкого стекла (далее жаростойкого бетона). Жаростойкие бетоны - это бетоны, способные длительно выдерживать нагревание до температуры свыше 1000 C . В процессе нагревания обычного бетона при температуре более 100 C происходит постепенное снижение прочности сначала (150…400 C ) из-за дегидратации алюминатов кальция, а затем (400…600 C ) в результате дегидратации гидроокиси кальция.

Образцы, подогретые до 600…900 C , разрушаются при последующем выдерживании их в воздушно-сухих условиях вследствие вторичной гидратации окиси кальция. В связи с этим обычный тяжелый цементный бетон применяют для изготовления строительных конструкций, подвергающих длительному воздействию температур лишь до 200 C . При более высоких рабочих температурах (200…1800 C ) используют жаростойкие бетоны.[3] Согласно ГОСТ 20910-90 жаростойкие бетоны подразделяю: по назначению - на конструкционные, теплоизоляционные; по структуре - на плотные тяжелые и легкие, ячеистые; по виду вяжущего - на портландцементе и его разновидностях (быстротвердеющем портландцементе, шлакопортландцементе), на алюминатных цементах (глиноземистом и высокоглиноземистом), на силикатных вяжущих (жидком стекле с отвердителем, силикат-глыбе с отвердителем); по виду тонкомолотой добавки - с шамотной, кордиеритовой, золошлаковой, керамзитовой, аглопоритовой, магнезиальной, периклазовой, алюмохромитовой; по виду заполнителя - с шамотным, муллитокорундовым, корундовым, магнезиальным, карборундовым, кордиеритовым, кордиеритомуллитовым, муллитокордиеритовым, шлаковым, золошлаковым, базальтовым, диабазовым, андезитовым, диоритовым, керамзитовым, аглопоритовым, перлитовым, вермикулитовым, из боя бетона.[4 Рассматриваемый жаростойкий бетон используется в качестве неформованного материала, предназначенного для применения в алюминиевых электролизерах, а так же для герметизации катодного стержня при сборке подовых секций. Имеет следующий состав: Вяжущее В качестве вяжущего применяется жидкое стекло из содовой, содово-сульфатной или натриевой силикат - глыбы (ГОСТ Р 50418-92 «Силикат натрия растворимый.

Технические условия»). Жидкое стекло должно иметь модуль от 2,4 до 3 и плотность от 1,36 до 1,38 г/см3. Свойства жидкого стекла должны соответствовать ГОСТ 13078-81*. Отвердитель В качестве отвердителя применяется кремнефтористый натрий ( Na 2 SiF 6 ) по ТУ 113-08-587-86. Он представляет собой мелкий кристаллический порошок белого или желтого цвета с содержанием чистого Na 2 SiF 6 не менее 93 % и влажностью не более 1%. Алюмосиликатами заполнитель Применяется шамотная крупка марки ЗШБ-1,3 кл. 4 (5) по ГОСТ 23037-99 «Огнеупоры неформованные.

Технические условия» и алюмосиликатный мертель МШ-36 (39) по ГОСТ 6137-97. Химически стойкая добавка Кварциты применяются в качестве кислотоупорных материалов. В соответствии со стандартом (ГОСТ 9854-81.) по химическому составу и содержанию примесей кварциты должны отвечать требованиям: SiO 2 не менее – 96%; Fe 2 O 3 не более –1,1%; Al 2 O 3 не более – 0,6%. Технологическая схема получения жаростойкого бетона выглядит следующим образом: SHAPE * MERGEFORMAT

Получение сырьевых компонентов

Вяжущие Жидкое стекло

Отвердитель КФН

Алюмосиликатный заполнитель Шамотная крупка

Химически стойкая добавка Кварцит

Дозирование

Перемешивание

Укладка в конструкцию и уплотнение

A

B

Жизненный цикл рассматриваемого жаростойкого бетона: SHAPE * MERGEFORMAT

Добыча и переработка сырьевых компонентов

Производства жаростойкого бетона

Эксплуатация жаростойкого бетона

Старение и разрушение конструкции

Утилизация жаростойкого бетона

A

B

C

D

E

Взаимодействие жаростойкого бетона с человеком на всех стадиях жизненного цикла Сырьевые компоненты Горные породы используют в качестве сырья для изготовления искусственных строительных материалов.

Естественные строительные материалы в большинстве случаев добывают из открытых горных выработок — карьеров, число которых на территории России в настоящее время превышает 5 тыс.

Согласно СНиП 11-02—96 различают: 1. 2. Разработка карьеров естественных строительных материалов оказывает существенное негативное воздействие на все компоненты биосферы.

Экологическое состояние недр определяется, прежде всего, масштабом и характером воздействия на них горнодобывающей, строительной и иной деятельности.

Важнейшие из негативных экологических последствий добычи естественных строительных материалов является загрязнение атмосферного воздуха газопылевыми выбросами от работы карьерного оборудования и машин (бульдозеров, транспортеров, экскаваторов, автосамосвалов и др.). Особенно большие выбросы органической и неорганической пыли происходят при проведении открытых горных работ и добычи минерального сырья взрывным способом.

Облако пыли может распространяться на многие километры; осаждаясь на почву, пыль загрязняет ее и снижает плодородие.

Вследствие всего выше названого происходит отчуждение ценнейших земельных ресурсов, литосферные нарушения, уничтожение биоценозов и т.д. Не меньшее загрязнение атмосферы создается при транспортировке добытого сыпучего минерального сырья, перевозимого в открытых вагонах и в кузовах автомашин. В этих случаях выдуваются десятки тысяч тонн естественных строительных материалов. Еще одним экологическим аспектом, связанным с добычей естественных строительных материалов, будут, карьеры и отвалы, которые являются открытыми источниками ионизирующих излучений, потенциально опасными для здоровья человека, вследствие возможных выделений из них радона и торона.

Поэтому необходимо строгое соблюдение радиационно-экологических требований, отраженных в ГОСТах. При организации добычи естественных строительных материалов все заинтересованные лица обязаны строго соблюдать действующее законодательство о недрах.

Согласно Закону РФ «О недрах» (1992) для предотвращения экологического вреда необходимо охранять земную поверхность, поверхностные и подземные воды, рекультивировать выработанные участки, не нарушать качество окружающей природной среды в целом. Недра следует рассматривать не только в качестве источника полезных ископаемых, но и как часть среды обитания человека[1]. Производство Производство жаростойкого бетона сопряжено с рядом вредных факторов. При проведении работ по приготовлению и укладке жаростойких плотных химически стойких бетонов на основе жидкого стекла необходимо соблюдать все действующие правила безопасности в соответствии с требованиями СНиП Ш-4-80*, правилам безопасности, регламентированным ГОСТ, а также технологическим инструкциям на каждый вид бетонов.

Производственные помещения должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Полы и стены помещений должны быть выполнены из материалов, обеспечивающих возможность влажной уборки.

Запыленность на рабочих местах не должна превышать ПДК по диоксиду кремния 1 мг/м 3 воздуха и других пылей 2 мг/м 3 воздуха.

Хранение щелочесодержащего материала (жидкое стекло) должно осуществляться в специальной закрытой емкости.

Персонал, работающий с тонкодисперсными материалами, должен быть ознакомлен и обучен с правилами обращения с ними и правилами личной гигиены, а также обеспечен спецодеждой и обувью в соответствии с санитарными правилами. При работе с кварцитами вредным производственным фактором является пыль кварцита, содержащая кристаллическую двуокись кремния в количестве более 70 %, относящуюся к третьему классу опасности.

Двуокись кремния оказывает вредное воздействие на дыхательные пути человека.

Величина предельно допустимой концентрации двуокиси кремния в воздухе рабочей зоны не должна превышать 1 мг/м 3 (ГОСТ 12.1.005)[5]. Общие правила безопасности при работе с кварцитами — по ГОСТ 12.1.007. При работе с кварцитами должны соблюдаться требования, изложенные в стандартах по охране окружающей среды, — ГОСТ 17.0.0.01 и ГОСТ 17.2.3.02. При работе с заполнителями используют индивидуальные средства защиты от пыли по ГОСТ 12.4.028, ГОСТ 12.4.041. По степени воздействия на организм человека алюмосиликатный заполнитель относится к 4-му классу опасности.

Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений по ГОСТ 12.1.005 не должна превышать 2 мг/м 3 Заполнители обладают преимущественно фиброгенным действием.

Длительное вдыхание пыли ведет к поражению дыхательных путей[6]. Еще одним вредным фактором при производстве жаростойкого бетона является вибрационное воздействие. По своей природе вибрация тесно связана с шумом, это одна из форм акустического (физического) загрязнения. Как и шум, вибрация может приводить к различным сердечно-сосудистым заболеваниям, неблагоприятно влияет на психическую сферу человека, повышает его утомляемость, значительно понижает производительность труда.

Особенно неблагоприятно действие вибрации, если частота колебаний механизмов близка к частоте колебаний человеческого тела (~ 5 Гц). Основные источники вибрации технологическое оборудование Утилизация При эксплуатации промышленных объектов с течением времени неизбежен выход из строя конструкций, в которых используется жаростойкий бетон.

Вследствие чего возникает вопрос вторичного использования материала.

Возможно использование лома жаростойкого бетона в качестве мелкого и крупного заполнителя. Нормы экологической безопасности жаростойкого бетона Экологическая чистота строительных материалов и изделий определяется содержанием, выделением или концентрацией в них вредных веществ. При оценке степени экологической чистоты строительных материалов в первую очередь учитывают их токсичность, радиоактивность и микробиологические повреждения.

Токсичность Токсичность — ядовитость (от греч. toxicon — яд), т.е. способность оказывать вредное воздействие на живой организм.

Присутствие токсикантов, т.е. химических веществ, обладающих свойствами токсичности, приводит к дестабилизации экосистем и к возможной гибели всего живого.

Токсичность строительных материалов оценивают путем сравнения их состава с ПДК выделяющихся токсичных веществ и элементов.

Первостепенное значение имеет класс опасности, состав вредных веществ и их количественное содержание.

Токсичность жаростойкого бетона не превышает ПДК. Радиационная безопасность ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные.

Определение эффективной удельной активности естественных радионуклидов», устанавливает методы определения эффективной удельной активности естественных радионуклидов, порядок проведения контроля и критерии оценки материалов (см. таблицу 1). Таблица 1

Класс материала	Эффективная удельная активность А эфф , Бк/кг	Область применения
I	До 370	Все виды строительства
II	Свыше 370 до 740	Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных сооружений
III	От 740 до 1350	Дорожное строительство вне населенных пунктов
IV	Свыше 1350	Вопрос об использовании материала решается по согласованию с Госкомсанэпиднадзором

Эффективная удельная активность естественных радионуклидов рассчитывается по формуле: А эфф =А R а +1,3·А Th +0,09·А K , где – A Ra , A Th , А K удельные активности радия, тория, калия соответственно, Бк/кг.

Рассматриваемый жаростойкий бетон относится к I классу с эффективной удельной активностью А эфф 370 Бк/кг.

Биокоррозия Учитывая что жаростойкий бетон используется в качестве неформованного материала, предназначенного для применения в алюминиевых электролизерах, а так же для герметизации катодного стержня при сборке подовых секций, биоповреждения не актуальны.

Заключение В целом необходимо подчеркнуть, что современный строительный техногенез весьма существенно влияет на процессы, происходящие в природных комплексах и экосистемах, негативно воздействуя на все компоненты биосферы: атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества.

Негативное воздействие строительного техногенеза как одной из форм функционирования природно-технической системы требует принятия специальных мер по поддержанию экологического равновесия с тем, чтобы не допустить деградации и потери устойчивости природных экосистем.

Экологически безопасной может считаться только такая строительная деятельность, при которой в природных комплексах и, экосистемах не будут происходить количественные изменения (загрязнения или нарушения), влекущие снижение пределов гомеостаза, нарушения в них структурных и функциональных характеристик и других предельных границ существования.

Усилия изыскателей, проектировщиков, строителей и других специалистов «должны быть направлены не на то, чтобы оставить неприкосновенной природу, а найти такие методы ведения хозяйства, которые учитывали бы природные связи, развивали и направляли природные равновесия в сторону либо минимальных последствий, либо приводили к улучшению природного потенциала Список использованных источников 1. 2. ACB , 2002 – 500 стр. с иллюстрациями. 3. 4. 5. 6. Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки в данном реферате

№ п/п	Наименование документа	Шифр
1	Бетоны жаростойкие. Технические условия	ГОСТ 20910-90
2	Силикат натрия растворимый. Технические условия	ГОСТ Р 50418-92
3	Стекло натриевое жидкое. Технические условия	ГОСТ 13078-81
4	Огнеупоры неформованные. Технические условия	ГОСТ 23037-99
5	Бетоны. Правила контроля прочности	ГОСТ 18105-86
6	Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам	ГОСТ 10180-90
7	ССБТ. Строительство. Работы по тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Требования безопасности	ГОСТ 12.3.038-85
8	Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов	ГОСТ 30108-94*
9	ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения	ГОСТ 12.1.044-89' ИСО 4589-84
10	ССБТ. Вредные вещества. независимая оценка ущерба в Твери оценка стоимости ценных бумаг в Орле оценка аренды земли в Брянске Юридические документы НАШИ КОНТАКТЫ Адрес Россия НОМЕР ТЕЛЕФОНА Загрузка... График 10:00-19:00 пн,вт,ср,чт,пт Email Загрузка... ДОСТУПНО 24 ЧАСА В ДЕНЬ! Name Message Отправить Thank you! Your message has been sent. Unable to send your message. Please fix errors then try again. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ Я принимаю условия пользовательского соглашения и политики приватности, а также даю свое согласие на обработку моих персональных данных ДОБАВИТЬ З​АКА​З 0 Я принимаю условия пользовательского соглашения и политики приватности, а также даю свое согласие на обработку моих персональных данных обратный звонок Отправить Thank you! Your message has been sent. Unable to send your message. Please fix errors then try again. Я принимаю условия пользовательского соглашения и политики приватности, а также даю свое согласие на обработку моих персональных данных