В США, Бельгии, Австрии и Японии получены хорошие результаты при использовании резиновой крошки в дорожном строительстве: значительно повышается износостойкость и снижается шумообразование, повышается морозостойкость, в три раза увеличивается срок службы, сокращается тормозной путь.

Существует два способа изготовления резиноасфальта: первый – химическое взаимодействие крошки с компонентами асфальта, второй – крошку вводят в асфальт в качестве наполнителя подобно щебню и песку.

Снижение потребления регенерата, получаемого из резиновой крошки, происходит вследствие вытеснения его синтетическими каучуками и переходом шинной промышленности на производство шин радиальной конструкции, требующее резиновых смесей высокого качества. Потребление регенерата составляет лишь 1 % общего объема производства шин.

Немодифицированную резиновую крошку используют в резиновых смесях различного назначения, в том числе при изготовлении подошвы обуви, массивных шин для малых транспортных средств и протекторов.

Для улучшения совместимости полимеров при использовании отходов производства, изношенных резинотехнических изделий, шин и полимерных материалов, а также для повышения физико-механических свойств изделий из полиуретана тонкодисперсную крошку модифицируют, обрабатывая газовой смесью, содержащей фтор и еще, по крайней мере, один реакционный газ (О2, Сl2, Br2, SO2, СО), разбавленный инертным газом. При смешивании такой крошки с жидким полиуретаном (ПУ) и последующем структурировании получается композиционный материал. При этом способе можно утилизировать вторичные полимерные и резиновые материалы, трудно разделяемые при сортировке и не подвергающиеся биологическому разрушению.

Покрытия площадок, крыш зданий и сооружений изготавливают из смеси резиновой крошки с добавлением 1...1,5 % серы, которую пропускают между двумя вращающимися сжимающими цилиндрами, а затем прессуют при температуре 121…232 ºС и давлении 7…12 МПа в течение 1…10 мин с образованием непрерывного полотна. Для настила пола, покрытий крыш, плиток, ящиков для упаковки и т. д. получают эбонитоподобный материал из смеси 10…30 (25) % резиновой крошки помола 3...4 мм и 70...90 (75) % отходов пластмасс (пришедшие в негодность полиэтиленовые и полипропиленовые трубки). Смесь формуется под давлением при температуре плавления пластмассы. Материал обладает высокой твердостью и жесткостью, стоек к действию воды и его можно применять в различных климатических зонах.

При строительстве спортивных беговых дорожек требуется от 3 до 5 кг резиновой крошки на 1 м2 дорожки в качестве наполнителя полиуретана. Расход резиновой крошки при строительстве детских игровых площадок составляет около 9 кг/м2.  Противоударные дорожки на хоккейном поле, выполняемые толщиной 40 мм, содержат около 40 кг резиновой крошки и 5 кг порошка на 1 м2 покрытия.

Предлагается использовать резиновую крошку в качестве пластового дренажа при строительстве дорог и зданий. Дренажный слой, укладываемый под дорожным покрытием, состоит из кусков резины, находящихся между двумя текстильными прокладками. Считают, что такой дренаж дешевле и экологически безопасен по сравнению с дренажем, выполняемым из гравия.

Высокодисперсные порошки смогут найти применение в качестве сорбентов для очистки водных поверхностей и суши от разливов нефтепродуктов и в водоподготовке городского водопроводного хозяйства.

В Японии крошку помола 1…5 мм применяют при производстве бетонных дамб для предотвращения усадочных трещин.

В России разработаны и доведены до промышленного внедрения технологии получения кровельных и гидроизоляционных материалов на основе резиновых порошков и вторичных полимеров. Разработаны методы получения широкой гаммы литьевых материалов на основе термопластов и смешанных наполнителей (резиновые порошки и дисперсные минеральные наполнители), метод модификации резиновых порошков, с помощью которого можно изготавливать изделия из них без применения эластомерного или термопластичного связующего, а также технология получения литьевых материалов на основе термопластов и резиновых порошков.

В процессе производства шин образуются следующие производственные отходы:

• подвулканизованные резиновые смеси (горелая резина);
• срезка обрезиненных тканей (обрезиненный текстильный корд);
• вулканизованные выпресовки;
• окончательный брак: авто-, вело-, мотокамер;
• окончательный брак: авто-, вело-, мотопокрышек;
• варочные камеры;
• отходы латекса, каучука.

Все перечисленные производственные отходы после предварительной переработки могут использоваться при изготовлении товаров хозяйственного и культурно-бытового назначения (резиновые дорожки для стадионов; резинокордные сельскохозяйственные плиты; подрельсовые прокладки и т. д.).

Невулканизованные отходы обрезиненных текстильных материалов относятся к категории наиболее трудноперерабатываемых, т. к. состоят из двух совершенно разнородных материалов: резиновой смеси и синтетических волокон в виде корда или тканей. В настоящее время на ряде шинных заводов из них производят кровельные материалы путем многократной обработки невулканизованных обрезиненных кордов на валковых машинах с последующей вулканизацией в прессах. По такой же технологии готовят подрельсовые прокладки.

Технологический процесс производства резиновых плит и дорожек представлены на рис. 2.10.

В технологии изготовления резиновых плит, дорожек и подрельсовых прокладок используют следующие производственные отходы:

• подвулканизованные резиновые смеси (горелая резина);
• отходы латекса и каучука;
• отходы срезки обрезиненных тканей (обрезиненный текстильный корд).

Отходы подвулканизованной резиновой смеси, латекса и каучука предварительно обрабатывают на вальцах с гладкой поверхностью валков.

На валки добавляется резиновая крошка размером 2 мм, чтобы не происходило прилипание подвулканизованной резиновой смеси вальцам. С вальцов резиновая смесь (с добавленной резиновой крошкой) прокатывается листами, после чего прокатанные листы воздушно охлаждают и укладывают на платформу.

Чтобы прокатанные листы не слипались друг с другом, их укладывают, перестилая пленкой полиэтилена, после чего листы отправляют на участок прессования. Эти листы используются как нижний и верхний слой резиновой плитки  или дорожки.

Отходы срезки обрезиненных тканей (обрезиненный текстильный корд) обрабатываются на вальцах с рифленой поверхностью (при необходимости добавляется резиновая крошка). Окончание обработки определяется визуально – по степени измельчения нитей корда. Затем лист снимается с поверхности валков и используется в качестве внутреннего слоя сельскохозяйственных плит.

До переработки на вальцах отходы в зависимости от габаритных размеров дополнительно измельчаются. Затем дальнейшая переработка до получения необходимых размеров крошки (0,5 мм; 0,9 мм и 2 мм) происходит на агрегате измельчения крошки рис. 2.11.

Агрегат состоит из транспортера (1); дробилки ножевой (2) и дисковой мельницы (3).

Транспортер предназначен для транспортирования подлежащих измельчению производственных отходов в дробилку ножевую.

Дробилка ножевая предназначена для предварительного измельчения отходов до размеров от 3…10 мм.

Мельница дисковая предназначена для размола резиновой крошки поступающей из дробилки ножевой, до размеров от 0,3 – 1,5 мм.

Крошка размером 0,5 мм – используется для изготовления резиновых смесей (в качестве наполнителей), 0,9 мм – для приготовления регенерата, который также применяется для резиновой смеси. Крошка размером 2 мм – после предварительной активации применяется для изготовления ободных лент.

Крошка после мельницы просеивается через вибросито.

Технологический процесс производства изготовления резиновой крошки показан на рис. 2.12.

Строительные отходы образуются при новом строительстве, сносе и реконструкции зданий и сооружений, при производстве строительных материалов, деталей и конструкций, ремонте и модернизации.

В соответствии с временным классификатором отходов при сносе, реконструкции и новом строительстве зданий и сооружений образуются следующие виды отходов: бетон и железобетон; сколы асфальта; керамзитобетон; древесина; лом черных металлов; рубероид; битум (мастика); линолеум (обрезь); использованная минеральная вата; асбошифер (бой); макулатура (в том числе оргалит); стеклобой; использованный санитарно-технический фаянс; кирпич (бой); отработанный раствор цементно-известковой; лакокрасочные (разные); отработанные шлак, зола, асбест; керамическая плитка (бой); использованная тара бумажная, загрязненная; тара металлическая.

Преобладающий вид строительных отходов в городах – замусоренный грунт, асфальт, каменные материалы, кирпич, бетон и железобетон, древесина, керамическая плитка, картон, бумага и т. д.

Схема очистки городов от строительных отходов предусматривает переработку части отходов во вторичное сырье и вывоз на полигоны ТБО для захоронения той части строительных отходов, которая не может быть использована как вторичный строительный материал. На полигоны принимают строительные отходы, относящиеся к IV классу опасности. В основном это строительный мусор, за исключением крупногабаритных и крупнообломочных.

В настоящее время большая часть строительных отходов вывозится на полигоны и свалки, в том числе несанкционированные, что отрицательно влияет на экологическую ситуацию.

В то же время, отходы строительного производства представляют собой вторичное сырье, использование которого после переработки на щебень и песчано-гравийную смесь может снизить затраты на строительство новых объектов и одновременно позволяет уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок.

Переработка строительных отходов осуществляется в основном на дробильно-сортировочных установках. Щебень от дробления строительных отходов представляет собой рыхлосыпчую смесь кусочков зернистого материала различной формы и различных фракций, которые затем на грохоте разделяются на две основные фракции:  0 – 40 мм и  40 – 150 мм.

В зависимости от исходного материала, поступившего на дробление, получают разные по своим прочностным характеристикам типы щебня.

На основе вторичного щебня допускается изготовление:

• бетонных смесей по ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия» для производства блоков стен подвалов по ГОСТ 13579-78 «блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия»;
• камней бетонных стеновых и других бетонных изделий;
• в дорожном строительстве для устройства оснований дорожных покрытий, подстилающих слоев тротуаров и др.

Получаемый щебень имеет низкую цену и обладает всеми необходимыми свойствами для применения в вышеупомянутых целях.

В мировой практике организация производства и использования вторичного заполнителя из бетонного лома осуществляется по трем вариантам:

1. Бетонный лом с места демонтажных работ транспортируется на завод по производству заполнителей, и полученный заполнитель направляется на бетонный завод (две транспортные операции).

2. Оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают непосредственно на месте демонтажных работ, и полученный заполнитель отправляется на бетонный завод или строительный объект (одна транспортная операция).

3. Получение заполнителя из бетонного лома и производство на его основе организовано на месте демонтажных работ (внутризаводское транспортирование).

В отечественной практике получила распространение технология переработки и использования бетонного лома по второму варианту территориальной схемы – цикл А(рис. 2.13), когда полученный вторичный заполнитель используется в основном для устройства щебеночной подготовки дорожных покрытий и оснований.

Более эффективной является технология переработки и вторичного применения бетона по третьему варианту территориальной схемы – цикл Б(рис. 2.13). Полученный вторичный щебень может быть использован в качестве крупного заполнителя при заводском приготовлении бетонов прочностью от 5 до 30 МПа.

В Японии наибольшее распространение получил третий вариант схемы переработки и вторичного использования бетона (рис. 2.14).

Для повышения экономичности использования бетонного лома в качестве вторичного заполнителя для бетона целесообразно приготавливать такой заполнитель на месте производства работ с помощью небольшой дробилки и грохота. Здесь же производится последующее приготовление и укладка бетонной смеси при возведении нового сооружения.

Технология производства вторичного заполнителя по «замкнутой системе» (рис. 2.15), получила широкое распространение в Нидерландах.

Одновременно используется технология переработки по «незамкнутой системе», обеспечивающая более высокую производительность на том же оборудовании, но имеющая существенный недостаток в менее четком определении максимальной крупности частиц, что может привести к недопустимым колебаниям в размерах фракций получаемого продукта.

Технологическое оборудование используемое для переработки некондиционного бетона: установки первичного дробления (разрушения), вторичного дробления и фракционирования.

Общие принципы создания технологического оборудования по переработке некондиционного бетона и железобетона базируются на возможности применения существующего дробильно-сортировочного оборудования, используемого при переработке битого камня из карьеров. Однако при определении конструктивных параметров дробильной установки, предназначенной для железобетона, необходимо учитывать наличие арматуры и невозможность точного контроля формы и размеров подаваемого материала.

В связи с этим определенные узлы дробильных установок для железобетона значительно более металлоемки и размер их по сравнению с аналогичными узлами обычных дробильных установок такой же производительности больше. Вызвано это, прежде всего необходимостью пропускания арматуры через установку.

В результате коэффициент полезного действия установок значительно ниже, чем обычных камнедробильных. При этом увеличение габаритов подаваемого на дробление некондиционного железобетона еще больше снижает КПД установки.

В то же время, чем крупнее установка первичного дробления, тем меньше подготовки требует подаваемый материал.

Основными узлами установок первичного дробления некондиционных железобетонных изделий являются: гидравлический рычажной пресс, колосниковый стол, направляющая рама и гидростанция, развивающая давление 20 МПа. Рабочее положение гидравлического пресса может быть различным: пресс перемещается вдоль неподвижного колосникового стола с лежащим на нем изделием, или занимает стационарное положение, а изделие при этом подается в зону разрушения подвижным столом.

Исходными данными для выбора необходимого типа установки являются габариты подлежащих переработке некондиционных железобетонных изделий. При этом следует руководствоваться техническими характеристиками параметрического ряда установок.

Разрушение некондиционного бетона и железобетона осуществляется следующим образом.

На колосниковый стол краном укладывается некондиционное железобетонное изделие или посредством переносного бункера выгружаются бетонные отходы.

На разрушаемое изделие или отходы опускается рычажный пресс (нож), работа которого заключается в чередовании цикла опускания и поднятия. По мере разрушения изделия дробленый материал проваливается через колосниковую решетку стола на ленточный конвейер и переносится на установку вторичного дробления.

Куски арматурной стали из массы дробленого бетона, прошедшие через колосники стола, извлекаются в зоне выхода ленты конвейера магнитным отделителем. Арматурный каркас, очищенный от бетона, с колосникового стола снимается подъемным механизмом.

После извлечения арматуры из бетона разрушаемых железобетонных изделий ее измельчают на мерные куски путем огневой резки на гидравлических или ручных аллигаторных ножницах СМЖ-549.

Используемые зарубежными фирмами перерабатывающие установки, обычно, оснащены первичными дробилками, позволяющими принимать некондиционный железобетон размерами, ограниченными по длине до 2– 3 и по ширине до 1 м. Это вызывает необходимость организации предварительного разрушения крупногабаритного железобетона до допустимых размеров с соответствующим выделением больших складских и производственных площадей.

Английская фирма "Паркер Плант", на основе анализа испытаний различных типов установок первичного дробления некондиционного железобетона, используемых европейскими фирмами, отметила, что ударные роторные дробилки способны дробить железобетон ограниченного размера ввиду конструктивной особенности системы подачи (рис. 2.16).

Арматура излишней длины, отделенная от бетона, не может проходить вокруг ротора ударной дробилки. Первичные ударные дробилки подвержены также значительно более быстрому износу по сравнению с первичными щековыми дробилками.

Конструктивно щековые дробилки (рис. 2.17) значительно отличаются от ударных. В дробильной камере щековых установок нет препятствий, затрудняющих прохождение материала. При правильном поступлении в нее железобетона и достаточном зазоре между зоной выхода дробленого материала и отводящего конвейера разрушение железобетона производится достаточно эффективно.

Для удаления арматурных изделий, извлеченных из бетона, наиболее широкое распространение за рубежом получили магнитные надконвейерные сепараторы, стационарные магниты и магнитные барабаны на натяжной станции конвейера.

Наилучшие результаты при удалении арматуры достигаются при использовании магнитного надконвейерного сепаратора (рис. 2.18).

Во-первых, сепаратор более производителен, чем стационарный магнит, т. к. самостоятельно освобождается от притянутой арматуры.

Во-вторых, при оптимальном расположении его над конвейером магнитный сепаратор обеспечивает не только извлечение металла из дробленого бетона, но и попадание его непосредственно в приемный бункер для арматурных отходов.

Для более тщательного удаления металла эта операция может быть разделена на 2 стадии: после установок первичного дробления используется магнитный надконвейерный сепаратор и на конечной стадии конвейера – магнитный барабан. Надконвейерный магнитный сепаратор обеспечивает извлечение крупных кусков арматуры с верхнего слоя дробленого материала, а магнитный барабан собирает более мелкие обломки арматуры, лежащие в нижнем слое материала.