Спосіб отримання в’яжучого

Винахід відноситься до галузі виробництва будівельних матеріалів і може бути використаний для приготування штукатурного та мулярського розчинів, виготовлення стінових блоків та будівельної цегли. Для підтримання судохідних глибин портових акваторій та підхідних каналів до них щорічно дістають мільйони кубометрів наносних мулистих відкладень, котрі відвозять на підводні звалища. Відповідно до сучасних екологічних вимог, такі звалища розташовують на відстанях 20 і більше кілометрів від берега. Доставка грунтів на віддалені підводні звалища пов'язана з великими транспортними витратами днопоглиблювального флоту. З екологічної точки зору таке скидання грунтів наносить великої шкоди водному середовищу, що було відзначено в міжнародній Лондонській конвенції (1972p.). Зокрема, в басейні Чорного моря мулисті грунти, що містять багато органічних речовин, скинуті на великі глибини, куди обмежений доступ атмосферного кисню, стимулюють розмноження анаеробних бактерій. Кінцевим продуктом життєдіяльності цих бактерій являється сірководень - речовина надзвичайно згубна для усієї морської фауни. Винахід, що пропонується, може бути простіше використаним при наявності берегових депозитів грунтів днопоглиблення, технологія облаштування котрих розроблена в Державному проектнопошуковому та науково-дослідному Інституті "Чорноморндіпроект" (Авт. св. №1645375). В прибережній смузі Чорного моря щорічно скидають 2 - 3 мільйони кубометрів мулистих грунтів днопоглиблення. Підприємства"замовники" днопоглиблювальних робіт за кожну 1000м3 скинутого грунту відшкодовують збиток господарству та водному середовищу в розмірі 100 - 170грн. За способом, що пропонується, днопоглиблення можна перетворити в виключно безвідходне і економічно вигідне виробництво. Із річного об'єму грунтів, що тепер викидаються в море, можна виготовити близько одного мільярду штук будівельної цегли, реалізаційна ціна якої складе близько 150млн. грн. Крім того, переробляючи грунти днопоглиблення в будівельні матеріали, можна повністю ліквідувати забруднення ними водного середовища басейнів Чорного та Азовського морів. Відомий спосіб використання мулистих донних відкладень Кубанського водосховища шляхом виготовлення з них випалюваної цегли. Через зменшення об'єму при висиханні мул не може бути використаним в природному стані без жорстких домішок. Авторами винаходу, що пропонується, також були проведені лабораторні експерименти по виготовленню випалюваної цегли із донних відкладень Чорноморського басейну з жорсткими домішками та без них. Найбільш вдалим із них був експеримент, коли грунт попередньо прожарювався при температурі 300 - 400°C. Потім з нього формувались цеглини методом напівсухого пресування. Такі цеглини не втрачали свого об'єму після остаточного висихання. Під час випробування цегли були отримані задовільні результати по її щільності та міцності. Але, через велику кількість органічних домішок, що залишились навіть після прожарювання грунту, в цеглинах під час випалювання, в результаті виходу з них газів, з'являлось багато тріщин в різних напрямках і вони втрачали товарний вигляд. Відомо також виготовлення штучного керамічного гравію (керамзиту) бельгійською фірмою "Силт", що спеціалізується на переробці та використанні грунтів днопоглиблення. Як видно із рекламного проспекту фірми, шкідливі домішки, зокрема важкі метали, зв'язуються хімічно з мінералами керамзиту, а вуглеводні просто вигорають. Відомий також вітчизняний спосіб виробництва керамзиту (Авт. св. №1664762), що потребує додатку в шихту легкоплавкої глини. Керамзит - це полуфабрикат в будівельній справі. Виготовлення з нього стінового будівельного матеріалу потребує в'яжучого, а також більш дрібного інертного наповнювача суміші - керамічного або кварцового піску. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу, що пропонується, являється спосіб виробництва романцементу із природних чистих та доломітизованих мертелів (Волженский А.В. и др. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1979. - С.135 - 140). Проте, поклади мергелів зустрічаються не повсюдно, тому не скрізь можна налагодити виробництво в'яжучих із природних мергелів. Запропонований авторами спосіб виробництва в'яжучого із грунтів днопоглиблення дозволить значно поширити коло мінеральних ресурсів, придатних для виробництва місцевих будівельних матеріалів. Суть запропонованого способу виробництва в'яжучого із грунтів днопоглиблення, полягає в подальшому. Взятий із берегового депозиту грунт піддають мокрому розмелюванню, наприклад, в кульовому млині сумісно з доданою до нього вапняковою породою. При цьому мокре розмелювання значно знизить енерговитрати в порівнянні із сухим. Продукт помолу зливають в ставок-відстійник для природного висихання. Отриману таким чином достатньо гомогенізовану суміш грунту та вапняку випалюють в шахтній печі, або ж в печі, що обертається при температурі 900 - 1000°C. Продукт випалювання знову піддають розмелюванню, після чого він набуває властивостей гідравлічного в'яжучого. Лабораторна реалізація запропонованого способу показала, що при додаванні до грунтів днопоглиблення басейнів Чорного та Азовського морів 30% вапняку за масою в сухому стані в'яжуче проявляє властивості романцементу. При додаванні 40% вапняку і більше виходить продукт з властивостями гідравлічного вапна. Для виробництва романцементу із грунтів днопоглиблення можна використовувати вапняки, що не придатні для випалювання вапна, а також кар'єрну дрібноту після видобування каменю ракушняку. Із отриманого в лабораторних умовах романцементу були виготовлені методом пресування кубики з ребром в 10см. Середня міцність на стиск по десятьом випробуваним зразкам кубиків склала 15МПа, середня щільність 1,6кг/дм3, морозостійкість - більш, як 50 циклів.