В связи с тем, что уровень строительной активности по всему миру очень высок (строительный мусор составляет почти треть всех отходов, образующихся в большинстве развитых стран) [1, с. 14], появляется огромное количество строительных отходов. Остро стоит вопрос по поводу их вывоза, утилизации, переработке для вторичного использования. Имеет место быть проблема складирования мусора на строительной площадке. Вывоз мусора на полигон и захоронение приносит огромный вред окружающей среде (например, находящиеся на поверхности почвы отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы) [2].
Актуальность данного исследования состоит в том, что на строительных площадках всегда возникают проблемы утилизации строительных отходов: как и куда вывозить мусор и каким способом утилизировать, учитывая что основные методы либо небезопасны (сжигание отходов), либо вредят окружающей среде. Весь строительный мусор по законодательству должен утилизироваться способами, которые безопасны для окружающей среды, в случае нарушений правил утилизации наступает административная ответственность [3].
По опасности стройотходы относятся к 4–5 классу, то есть они оказывают минимальный вред экосистеме с восстановлением около 3 лет. Но при строительстве и монтаже не исключено выделение тяжелых металлов, солей, газообразующих смесей, возникновения кислотных и щелочных остатков.
Согласно статистике, в ходе строительства и после его завершения, неиспользованными остаются материалы, представленные на графике (рисунок 1).
Битый кирпич — 63 %, бетон и железобетонные изделия — 26 %, древесина — 4 %, металлолом -1 %, прочие отходы –6 %
Рис. 1. Типы отходов, неиспользованных после строительства
Также стоит заметить, что на начальном этапе производства работ на строительной площадке, мало внимания уделяется вопросу строительных отходов. Важный вопрос отходит на второй план, вследствие чего в ходе производства работ случаются следующие «неполадки»:
1. Штрафы для фирмы — производителя работ;
2. Затруднение доставки нового материала на площадку;
3. Затруднение свободного перемещения рабочих по площадке, риск травмоопасности;
4. Трудности в проведении дальнейших строительных работ.
В Российской Федерации в настоящее время перерабатывается лишь 5–10 % отходов строительства, причем переработке подвергается в основном лом железобетона и кирпича, поскольку их переработка одна из самых простых и не требует сложных производственных процессов. На сегодняшний день практически не решается задача утилизации других видов строительных отходов — стеклобоя, линолеума, битумных покрытий, пластмассы, керамики, древесины [3].
В Новосибирской области ситуация с отходами близка к коллапсу. Свалки, обслуживающие столицу региона, почти исчерпали свои ресурсы. В ближайшие годы они будут закрыты. Новые мусоросортировочные комплексы с полигонами, способные принять мусор из Новосибирска, еще не построены. Повторно используются лишь около 5 % строительных отходов [4]. Потому возникает острая необходимость переработки строительных отходов с целью дальнейшего использования.
Был проанализирован следующий материал: научная статья «Снос зданий и использование материалов, образующихся при реновации городских территорий [7], итогом которой являлось то, что повторное применение строительных материалов, изделий и конструкций приводит к значительному снижению стоимости возводимых сооружений. Таким образом результаты работы могут быть использованы в малоэтажном строительстве во всем мире.
Для решения данной задачи на примере объектов по улице Некрасова в городе Новосибирске был рассмотрен комплекс работ по переработке строительных отходов непосредственно на строительной площадке с дальнейшим применением их в работу. Выбор объекта был сделан с расчетом того, что на месте демонтированных зданий был разработан проект строительства нового жилого комплекса. На данной площадке находились 6 зданий, из которых 3 — кирпичные. Объем кирпичного лома после демонтажа зданий составил 559,82 т. Необходимо определить область применения кирпичного лома.
Лом кирпича применяется для следующих видов работ:
− отсыпка грунтовых дорог, а также временных подъездов к строительным объектам;
− заполнение искусственных выемок, включая колодцы, траншеи или котлованы, а также зазоров между фундаментом и грунтом;
− улучшение звукоизоляционных характеристик, особенно в строениях, где имеются деревянные перекрытия между этажами;
− приготовление бетона под фундамент, кирпичный лом используется как заполнитель;
− укрепления грунтов на склонах;
Согласно [п. 9.4.3, 5], строительные отходы, в состав которых входит бетон, кирпич или щебень, могут использоваться для подсыпки дорог, при изготовлении строительных материалов для возведения основания под дороги и фундаментные плиты, при благоустройстве территорий и т. п. при наличии соответствующей документации с соблюдением природоохранных, санитарно-эпидемиологических требований законодательства — исходя из чего можно сделать вывод, что лом кирпича подойдет для отсыпки дорог на строительной площадке, поскольку например для фундаментных плит использование лома не подойдет так как здание жилое.
Согласно стройгенплану площадь временных дорог составляет 1 662,62 м 2 .
Рис. 2. Строительный генеральный план
Переработанный кирпичный лом берется в расчет с учетом технологических потерь (1,15 % на транспортировку и 2 % на переработку), 542,5 тонн. Путем проведенных расчетов была получена толщина слоя засыпки щебеночного покрытия 18 см.
Согласно [п. 12.5.2, 6], первичная переработка кирпичных отходов от сноса здания должна производиться на однороторных дробилках, полученный щебень переносится ленточным транспортером в бункер — накопитель. После обзора видов и характеристик дробильного оборудования, также исходя из возможности аренды в городе Новосибирске, выбор был сделан в пользу мобильной роторной дробилки Sandvik QI341, представленной на рисунке 3, которая может работать как на первой, так и на второй стадиях дробления.
Рис. 3. Дробилка роторная Sandvik QI341
Исходя из характеристик данного устройства, производительность около 275 тонн в час, что позволит переработать весь объем кирпичного лома около 2-х часов.
На процесс транспортировки материала после демонтажа здания до места складирования, его дальнейшую переработку и устройство щебеночного слоя временной дороги была разработана технологическая карта, календарный график производства работ и два сметных расчета для сравнения вариантов.
Производство работ начинается после окончания демонтажа здания, а именно, после того, как спецтехника — бульдозеры и экскаваторы, покинули строительную площадку.
- На стоянке № 1 находится экскаватор, который подает кирпичный лом в кузов самосвала, после чего самосвал направляется разгружать материал на площадку складирования. Данный процесс аналогичен для всех 9 стоянок экскаватора (для 3-х демонтированных зданий).
Рис. 4. Склад первичных отходов
- После выгрузки всего материала экскаватор занимает положение на стоянке у площадки складирования первичных отходов, для дальнейшей подачи их в дробильное устройство.
Рис. 5. Место стоянки экскаватора на площадке складирования
- Экскаватор подает кирпичный лом в бункер дробильного устройства. В дальнейшем образуется площадка складирования переработанного кирпичного лома.
- После переработки всего объема материала экскаватор вновь меняет положение с целью подачи материала в самосвал (засыпка дороги).
- Засыпка дороги самосвалом производится по следующей схеме движения, представленной на рисунке 6.
Рис. 6. Схема движения автосамосвала при засыпке дороги
Результаты:
Согласно календарному графику, общее время реализации данного процесса: доставки до места складирования кирпичного лома, его переработка и дальнейшая отсыпка временной дороги заняла 732,54 минут, что равно 12,2 часов. Основной процесс — процесс доставки лома к месту складирования и его переработки возможно произвести за одну 8-ми часовую смену.
Путём сметных расчётов был проведён анализ стоимости двух вариантов устройства временных дорог на строительной площадке и было получено следующее:
- Стоимость транспортировки с помощью спецтехники материала до места складирования и его дальнейшая переработка дробильным оборудованием составила 107 329,78;
- Стоимость приобретения нового материала для засыпки временной дороги с учётом вывоза на полигон строительного мусора после демонтажа здания составила 424 305,91 р.
Литература:
- Гиоева, А.Уроки запада/А. Гиоева // Корпоративное издание «Все с размахом», 2013.— № 5 (19).— с. 14–15.
- В. Н. Горбачев, Р. М. Бабинцева, В. Д. Карпенко, Л. В. Карпенко Современные проблемы экологии (патология почв): [учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению высшего профессионального образования 020700 «Почвоведение»]; Ульяновский гос. ун-т, Ульяновск, 2008, 140 с.
- Владимиров С. Н. Эколого — гигиенические требования при производстве строительных материалов. // «Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук» № 03(62)-2014. — М: «Литература».
- Новости Новосибирска РБК. [Электронный ресурс] /– Электрон. текстовые дан. — Новосибирск, 2017. — Режим доступа: https://nsk.rbc.ru, свободный.
- ГОСТ Р 57678–2017 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Ликвидация строительных отходов».
- СП 325.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила производства работ при демонтаже и утилизации.
- Колодяжный С. А., Золотухин С. Н., Абраменко А. А., Артемова Е. А. Снос зданий и использование материалов, образующихся при реновации городских территорий. Научная статья. 2020 год. Вестник МГСУ/ Научно-технический журнал по строительству и архитектуре: МГСУ, 2020. — N 2. — С. 271–293. — ISSN 1997–0935 (Шифр В715600/2020/2)
