ПЭТ тарын пайдаланып полимерлі құмды тротуар плиталарының сынақ үлгілерін жасау

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
КЕАҚ Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті

ҒЫЛЫМИ-ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫ

ТРОТУАР ПЛИТАЛАРЫН ӨНДІРУДЕ ПЭТ-ТАРЫН ИННОВАЦИЯЛЫҚ ҚОЛДАНУ ТАҚЫРЫБЫ БОЙЫНША
(Тақырыбы)

Білім беру бағдарламасы: 6В05201-Экология
(ББ коды және атауы)

Орындады: Жабасова Т.С

Ғылыми жетекші : Жапарова С.Б
(т.ғ.к., профессор)

Көкшетау, 2022

МАЗМҰНЫ
Нормативтік сілтемелер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
2
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4-5
1 Полимер-құм плиткаларын жасаудың теориялық аспектілері ... ... .
6
1.1 Полимер-құмды тротуар плиталарын жасау және ПЭТ-тарын пайдалану алғышарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
6
2 Тротуар плиталарының алынған үлгілерін дайындау және сынау...
7
2.1 Алынған өнімнің физика-химиялық және механикалық сипаттамаларын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
7
2.2 Тәжірибелік үлгілер мен алынған бұйымдарға зертханалық, техникалық және заттай сынақтар жүргізу ... ... ... ... ... ... ... ... .
8-14
3 Тұрмыстық пластик қалдықтарын пайдалана отырып, тротуар плиталарын өндірудің әлеуетті көлемін анықтау үшін маркетингтік зерттеулер жүргізу ... ... ... ... ... ... ...
15
3.1 Ақмола облысында сапалық және сандық өлшемдер бойынша тұрмыстық пластикалық қалдықтардың түзілу мониторингі ... ... ... ...
15-19
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
20
Пайдаланылған дереккөздердің тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
21
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22-24

Нормативтік сілтемелер
Осы ғылыми жұмыста келесі стандарттарға сілтемелер пайдаланылды:
МЕМСТ 19679-74-термопластиканы оптикалық сынау үшін инъекциялық қалыптау және престеу үлгілерін жасау.
МЕМСТ 14359-69-Пластмассалар. Механикалық сынау әдістері. Жалпы талаптар.
МЕМСТ Р 59569-2021-құмды-полимерлі бөлшектерді өндіруге арналған шикізат. Аддитивті технологиялық процестер.
МЕМСТ 12.1.005-88-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. Жұмыс аймағының ауасына қойылатын жалпы санитарлық-гигиеналық талаптар
МЕМСТ 12.1.007-76-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. Зиянды заттар. Жіктелуі және жалпы қауіпсіздік талаптары
МЕМСТ 12.3.030-83-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. Пластикалық массаларды қайта өңдеу. Қауіпсіздік талаптары
МЕМСТ 12.4.021-75-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. Желдету жүйелері. Жалпы талаптар
ГОСТ 12.4.028-76-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. ШБ-1 "Лепесток" респираторлары. Техникалық шарттар
МЕМСТ 12.4.121-83-еңбек қауіпсіздігі стандарттарының жүйесі. Өнеркәсіптік Сүзгіш газқағарлар. Техникалық шарттар.
МЕМСТ 18249-72 пластмасса. Сұйылтылған полимер ерітінділерінің тұтқырлығын анықтау әдісі.
МЕМСТ 21553-76-Пластмассалар. Балқу температурасын анықтау әдісі
МЕМСТ 22648-77-Пластмассалар. Гигиеналық көрсеткіштерді анықтау әдістері
МЕМСТ 24104-88-жалпы мақсаттағы және үлгілі зертханалық таразылар. Жалпы техникалық шарттар
МЕМСТ 24888-81-Пластмассалар, полимер және синтетикалық шайыр. Атаулар, терминдер және анықтамалар
МЕМСТ 10180-2012-бетондар. Бақылау үлгілері бойынша тозуға төзімділікті анықтау әдістемесі

КІРІСПЕ
Өзектілігі. Қазіргі заманғы құрылыс саласының маңызды міндеттерінің бірі шикізат пен отын-энергетикалық ресурстарды ұтымды пайдалануға мүмкіндік беретін өнеркәсіптік қалдықтар мен жергілікті табиғи материалдарды толық көлемде пайдалануға мүмкіндік беретін ресурс үнемдеуші технологияларды әзірлеу және енгізу болып табылады. Мәселенің оңтайлы шешімі қайталама шикізатты пайдалана отырып, аз қалдықты технологияларды әзірлеу және өндіріске енгізу болып табылады.
Өнеркәсіптік кәсіпорындар мен жалпы шаруашылық мақсаттағы кешендер жағдайында полимерлі құм плиталарын пайдаланудың ерекшелігі химиялық, термиялық, су әсерлерін, жаяу жүргіншілер мен көлік құралдарының күшейтілген қозғалысын, соққы жүктемелерін, сондай-ақ ультракүлгін сәулеленуді қоса алғанда, жүктемелердің кең спектрі болып табылады.Тротуар плиталарының құрамы дәстүрлі түрде жасанды қалдықтарды толтырғыштар, толтырғыштар немесе байланыстырушы компоненттер ретінде пайдаланады.
Екінші реттік шикізаттан (ПЭТ-тары) тұратын полимерлі құм плитасы экономикалық және экологиялық тұрғыдан қызығушылық тудырады. Ақмола облысында ПЭТ қалдықтарын кәдеге жарату мәселесі өзекті мәселелердің бірі болып табылады. Полимерлі құм плиткаларын жасау кезінде ПЭТ өнеркәсіптік кәсіпорындар мен жалпы шаруашылық мақсаттағы кешендер жағдайында полимерлі құм плиталарын пайдаланудың ерекшелігі химиялық, термиялық, су әсерлерін, жаяу жүргіншілер мен көлік құралдарының күшейтілген қозғалысын, соққы жүктемелерін, сондай-ақ ультракүлгін сәулеленуді қоса алғанда, жүктемелердің кең спектрі болып табылады.Тротуар плиталарының құрамы дәстүрлі түрде жасанды қалдықтарды толтырғыштар, толтырғыштар немесе байланыстырушы компоненттер ретінде пайдаланады.
Екінші реттік шикізаттан (ПЭТ-тары) тұратын полимерлі құм плитасы экономикалық және экологиялық тұрғыдан қызығушылық тудырады. Ақмола облысында ПЭТ қалдықтарын кәдеге жарату мәселесі өзекті мәселелердің бірі болып табылады. Полимерлі құм плиткаларын жасау кезінде ПЭТ -тарын қайта өңдеу мүмкіндігі экономикалық тиімді құрылыс материалдарын жасау мүмкіндігімен аймақтағы экологиялық жағдайды жақсартады.
Бұл жұмыс аймақтың экологиялық жағдайының нашарлауын болдырмауға, тұрмыстық пластикалық қалдықтардың жиналуын азайтуға және оларды өндіріске енгізудің жаңа, үнемді технологиясын құруға бағытталған. Осыған байланысты Ақмола облысының тұрғындарынан қалдықтардың аз көлеміне негізделген Қалдықтарды кәдеге жаратудың арзан технологиялық жүйесін іздеу орынды. Қайта өңдеу нәтижесінде алынған өнім-тротуар плиталары жоғары техникалық сипаттамаларға ие болады, пайдалану уақыты артады, ал мұндай плиткалардың құны әдеттегі плиткадан 30-50% төмен болады. қайта өңдеу мүмкіндігі экономикалық тиімді құрылыс материалдарын жасау мүмкіндігімен аймақтағы экологиялық жағдайды жақсартады.
Бұл жұмыс аймақтың экологиялық жағдайының нашарлауын болдырмауға, тұрмыстық пластикалық қалдықтардың жиналуын азайтуға және оларды өндіріске енгізудің жаңа, үнемді технологиясын құруға бағытталған. Осыған байланысты Ақмола облысының тұрғындарынан қалдықтардың аз көлеміне негізделген Қалдықтарды кәдеге жаратудың арзан технологиялық жүйесін іздеу орынды. Қайта өңдеу нәтижесінде алынған өнім-тротуар плиталары жоғары техникалық сипаттамаларға ие болады, пайдалану уақыты артады, ал мұндай плиткалардың құны әдеттегі плиткадан 30-50% төмен болады.
Жұмыстың мақсаты: Қазақстан өңірлерінде шағын және орта бизнесті дамытуға ықпал ететін, сондай-ақ тұрмыстық пластик қалдықтарының елеулі көлемін азайтуға және олардың қоршаған ортаға зиянды әсерін азайтуға мүмкіндік беретін тротуар плиталарын дайындау технологиясын пайдалану кезінде тұрмыстық пластик қалдықтарын қайта өңдеу саласындағы инновациялық шешімдерді әзірлеу және іске асыру.
Зерттеу міндеттері:
1. ПЭТ тарын пайдаланып полимерлі құмды тротуар плиталарының сынақ үлгілерін жасау;
2. Тәжірибелік үлгілер мен алынған бұйымдарға зертханалық, техникалық және заттай сынақтар жүргізу;
3. Тұрмыстық пластик қалдықтарын пайдалана отырып, тротуар плиталарын өндірудің әлеуетті көлемін анықтау үшін маркетингтік зерттеулер жүргізу.
Зерттеу тақырыбы: ПЭТ тарын қолданатын полимер-құмды тротуар плиталарының үлгілері;
Ғылыми жаңалығы: алғаш рет Ақмола облысында өндірісті одан әрі іске қосу үшін ПЭТ-тарды пайдалана отырып, полимер-құмды тротуар плиталарын жасау әдістемесі ұсынылды. Материалдың беріктігі мен беріктігін дәлелдейтін алынған үлгілермен толық көлемде зертханалық сынақтар жүргізілді.
Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Жұмыс нәтижелері Көкшетау қаласын жайластыру шеңберінде оларды одан әрі пайдалану үшін тротуар плиталарын өндіру кезінде енгізілуі мүмкін.
Бұл зерттеу жұмысы ҚТҚ кәдеге жарату және қайталама пайдалану жобасы аясында қолданылуы мүмкін және қалдықтардың, негізінен ПЭТ тарының ҚТҚ көлемін айтарлықтай азайтады.
Зерттеу жұмысының теориялық ережелері, эксперименттік зерттеулер мен өнеркәсіптік енгізу нәтижелері оқу қызметінде: "Құрылыс, материалдар бұйымдары мен конструкцияларын өндіру", "Құрылыс", "Экология" білім беру бағдарламаларының мамандарын даярлау кезінде пайдаланылуы мүмкін.
Зерттеу әдісі: бұл зерттеуде келесі зерттеу әдістері қолданылады: теориялық (әдебиеттерді зерттеу және талдау, мақсаттар мен міндеттер қою); эмпирикалық (бақылау, химиялық тәжірибелер қою); индукция әдісі (зерттеу нәтижелерін түсіндіру) және табиғи сынақ әдісі.

1 Полимер-құм плиткаларын жасаудың экономикалық аспектілері.
1.1. Полимер-құмды тротуар плиталарын жасау және ПЭТ тарын пайдалану шарттары
Қазіргі заманның негізгі проблемаларының бірі қатты тұрмыстық қалдықтарды (ҚТҚ) кәдеге жарату және қайта өңдеу болып табылады. Пайдаланудың төмен деңгейінің нәтижесінде қоршаған ортада тұрмыстық қалдықтардың жиналуы жалғасуда.
ҚТҚ өңдеу мәселесін шешу-әлемдік экономиканың негізгі мәселелерінің бірі. Қатты тұрмыстық қалдықтарды жоюға байланысты мәселелерді шешу тәжірибесі ерекше және әр ел үшін әр түрлі. Бұл мәселені шешкен кезде аймақтың ерекшелігін ескеру қажет. [2]
ҚТҚ-ның көп бөлігі тұрмыстық полимерлі қалдықтар болып табылады, олар біздің еліміздің коммуналдық қалдықтары массасының шамамен 10-20% құрайды. Сонымен қатар, полимерлі қалдықтарды қайта өңдеу деңгейі (1990 жылмен салыстырғанда) 23,5% - дан 8,3% - ға дейін төмендеді. Полимерлі қалдықтарды пайдаланудың төмен деңгейі оларды қайта өңдеу төмен рентабельділікпен сипатталатындығымен түсіндіріледі, демек, бұл қалдықтарды қайта өңдеу технологияларын жасау керек, олар үлкен рентабельділікке ие болады. Полимерлі материалдардың көп бөлігі полиэтилентерефталаттан (ПЭТ) жасалған тұрмыстық қалдықтардан тұрады. Пэтті қайта пайдалану процесі шексіз. [3]
Осы проблемаға сүйене отырып, Жапония, Қытай, Батыс елдері және басқалары ҚТҚ-ны қайта өңдеу үрдісін дамытады, ҚТҚ-ны қайта өңдеу арқылы материалдар жасайды, өндіріс түрлері мен өмір салаларында ең өзекті болып табылады және экономикалық тұрғыдан тиімді технологияларды қолдана отырып, үлкен инвестицияларды қажет етеді. [2, 3]
Егер өңіріміздің ерекшелігін салыстыратын болсақ, онда Қазақстан Республикасы Президентінің Қазақстан халқына 18-ші Жолдауында баяндалған тұрғын үй бағдарламасының негізгі ережелерін іске асыру. 2005 жылы құрылыс индустриясы мен құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндірудің қарқынды өсуіне себеп болды. Сондықтан, осы саладағы өндіріс көлемінің едәуір өсуіне байланысты өнім сапасын қамтамасыз ету мәселелері айтарлықтай өзекті болып отыр. Нарықта тротуар плиталарының көптеген түрлері бар, бірақ олардың барлығы тиісті сапа мен бағаға сәйкес келмейді. [3, 14]

2. Тротуар плиталарының алынған үлгілерін дайындау және сынау.
2.1 Алынған өнімнің физика-химиялық және механикалық сипаттамаларын анықтау.
Зертханалық жағдайда бірқатар эксперименттер жүргізе отырып, пластик пен құмның оңтайлы қатынасы анықталды.
Сәтті зертханалық сынақтардан кейін біз өндіріске жақын тұрмыстық жағдайда үлгілер жасадық (1-сурет).

Үлгі №1 (Т1)

Үлгі № 2 (Т2)

Үлгі № 3 (Т3)

1 - сурет-полимерлі құмды тротуар плиталарының үлгілері

2.2 Тәжірибелік үлгілер мен алынған бұйымдарға зертханалық, техникалық және заттай сынақтар жүргізу

Сығымдау сынағы кезінде текше-үлгілер мен цилиндр-үлгілер сынау машинасының (Престің) тақтасына немесе арнайы орталықтандыру құралына келтірілген тәуекелдерді пайдалана отырып, сынау машинасының (Престің) төменгі тірек тақтасына оның бойлық осіне қатысты орталықтандырылған түрде таңдалған беттердің бірін орнатады. [2,9]
Егер сынақ машинасында (немесе престе) бір шарлы топса болса, оның радиусы үлгіні жүктеу процесінде тірек тақтасының айналуын қамтамасыз етпейді, содан кейін үлгі осі бойынша қысу күшін беру үшін оның айналуын қамтамасыз ететін топсасы бар қосымша тірек тақтасын орнату ұсынылады. Қосымша тірек тақтасы сынақ машинасының тақтасы (пресс) ілмекпен және қосымша тірек тақтасы үлгінің қарама-қарсы беттеріне жабысатындай етіп орнатылады.
Сығымдау сынағы кезінде үлгілердің жартысы үлгілердің жартысына жүктемені беру үшін екі қосымша пластинаның арасына орналастырылады.[1,10]
Үлгіні сынақ машинасының тірек тақталарына немесе қосымша Болат тақталарға орнатқаннан кейін, сынақ машинасының үстіңгі тақтайшасын үлгінің жоғарғы тірек бетімен біріктіреді, осылайша олардың жазықтықтары бір-біріне толығымен сәйкес келеді. Үлгі жүктеменің тұрақты өсу жылдамдығымен (0,6 +- 0,2) МПас бұзылғанға дейін жүктеледі.
Тротуар плиталарының қысу беріктігін сынау нәтижелері 1-кестеде келтірілген.
1-кесте-Орташа қысу күші
№
Сынақ үлгісі
Сынақ үлгісінің өлшемі
Салмақ
Жүктің максималды салмағы
Қысу күші
Орташа қысу күші

Ұзындығы
Ені
Биіктігі
гр
кг
Мпа
Мпа
1
Т1
4.91
4.34
4.88
183.27
3000
10,7
12,1

5.18
4,76
4.12
157,49
3200
11,5

4.74
5.08
4.10
105.17
4100
14,2

2
Т2
5,68
5,44
5,14
131,18
6800
22,9
23

5,56
5,76
5,34
146,59
7300
24,4

5,58
5,57
5,1
132,79
6100
21,6

3
Т3
5.82
5.91
4.26
114.79
5000
16,1
18,7

5,71
5,73
4.20
112,77
5200
9,2

5,7
5.57
4.5
117.26
5400
20,8

Т1 құм қатынасы: пластик 2575
Т2 құм қатынасы: пластик 3169
Т3 құм қатынасы: пластик 3565

2-сурет-Орташа қысу күші
Полимерлі құмды тротуар плиталарының қысу беріктігін зерттеу МЕМСТ10180 -- 2012 "Бетондарға сәйкес жүргізілді. Бақылау үлгілері бойынша беріктікті анықтау әдістері" [3,13]. Біз үлгілерді үш рет үш рет зерттедік, нәтижелер 1-кестеде және 6-суретте көрсетілген. Алынған мәліметтерге сәйкес, Т2 тротуар плиткалары (69 пластик: 31 құм) орташа 23 МПа негізінде басқалардан ерекшеленетін қысу беріктігіне ие болды. 35: 65 қатынасындағы тротуар плитасы 18,7 қысу күшіне ие болды, бұл 31: қатынасындағы тротуар плиталарынан 4 көрсеткішке төмен, ал Т1 (75 пластик: 25 құм) ең төменгі 12,1 МПа мәніне ие.
6-суретке сәйкес қысу беріктігі зерттелетін үлгінің салмағына тәуелді емес, салмағы 136,85 г Т2 үлгісі 6733 кг ең үлкен жүкті көтере алады , ал салмағы 148,64 г Т2 үлгісі 3433 кг-ға тең ең төменгі жүктеме коэффициентіне төтеп бере алады.
Бұл тәжірибеде Т2 тротуар плиталары 69: 31-ден құмға дейінгі барлық Пластмассалардың ішінде оңтайлы болып шықты.
Суды сіңіруге арналған материалды сынау.
Бұл жұмысты орындау кезінде бақылау құралы ретінде келесі жабдықтар қолданылады:
- Сөрелері бар кептіру шкафы.
- Минималды қателік деңгейі бар зертханалық техникалық таразылар.
- Металл тұғыры бар тостаған.
- Губка.
- Сым щеткасы немесе абразивті тас.
Сынақ үшін салмағы кемінде 50 г болатын тротуар плиталарының бірнеше үлгілері алынды. жұмыстар келесі схема бойынша жүргізілді:
- Үлгілер су толтырылған контейнерге орналастырылады, осылайша контейнердегі су деңгейі төселген үлгілердің жоғарғы деңгейінен шамамен 50 мм жоғары болады.
- Үлгілер тығыздағыштарға үлгінің биіктігі минималды болатындай етіп орналастырылады (призмалар мен цилиндрлер бүйіріне қойылады).[11]
- Ыдыстағы судың температурасы (20+-2)°С болуы керек.
- Үлгілер 0,1% - дан аспайтын қателікпен таразыда 24 сағат су сіңіргеннен кейін өлшенеді.
- Кәдімгі таразыда өлшеу кезінде Судан алынған үлгілер Сығылған дымқыл шүберекпен алдын ала сүртіледі. Үлгінің тесіктерінен таразыға ағатын судың массасы қаныққан үлгінің массасына қосылуы керек.
- Сынақ қатарынан екі салмақтың нәтижелері 0,1% - дан аспайтын уақытқа дейін жүргізіледі.
- Табиғи ылғалдылық жағдайында сыналатын үлгілер сумен қанықтыру процесі аяқталғаннан кейін МЕМСТ 12730.2 бойынша тұрақты массаға дейін кептіріледі [4].
Сынақ нәтижелері келесідей өңделеді:
- Сумен қаныққан үлгінің салмағынан сол үлгінің бастапқы салмағы алынады;
- Алынған сан плитканың бастапқы массасына бөлінеді;
- Нәтиже 100-ге көбейтіледі.
тротуар плиталарын суды сіңіру сынақтарының нәтижелері 24 сағат бойы сіңдіру арқылы алынды және алынған нәтижелер 2-кестеде келтірілген.

2 кесте - Тротуар плиталарын суды сіңіру сынақтарының нәтижелері
Сынақ үлгісі
Құрғақ салмақ (г)
Жібіткеннен кейінгі салмақ (г)
Суды сіңіру %
Т1
1534
1538
0,26
Т2
1409
1418
0,64
Т3
1336
1343
0,52

Біз T2 және T3 үлгілері T1 үлгісіне қарағанда жоғары сіңірілетінін көреміз. Тротуар плиталарының сапасының көрсеткіші ретінде сіңірілмегенімен, зерттелетін барлық үлгілердің сіңірілуі 10% - дан төмен. Ең үлкен сіңіру мәні 0,64% болды, атап айтқанда T2.
Суды сіңіру полимерлі құмды тротуар плиталарының беріктігі мен беріктігін төмендетеді. Үлгілерді ылғалдандыру жауын-шашынның түсуіне және ауадан ылғалды сіңіруге, су буының көші-қон процесінде және капиллярлық сору нәтижесінде пайда болады. Суды сіңіру және онымен байланысты аязға төзімділік көбінесе кеуекті құрылымның сапасына байланысты. Капиллярлық кеуектілік неғұрлым аз болса, жабық тесіктер де біркелкі бөлінеді, судың сіңуі соғұрлым төмен болады және бетонның аязға төзімділігі жоғары болады.
7-суретте судың кеуектілігін өлшеу нәтижелері көрсетілген.

3 кесте - Пластмассаға қатысты суға қатысты кеуектіліктің өзгеруі

Бұл график политетилентерфталат үлесінің артуымен судың кеуектілігі төмендейтінін көрсетеді. Бірақ T1 және T2 үлгілері үшін кеуектілік мәндері ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.