Методическое пособие 808

С целью снижения водопотребности цемента совместно с активной минеральной добавкой использовались поверхностно-активные вещества, которые обладают пластифицирующими свойствами, но различаются механизмом действия: суперпластификатор С - 3, Glenium - 30 (Германия) и Staheplast – 2750 ( Чехия) в количестве 1,2 % от массы цемента.

Применительно к цементным системам с добавками Мк-1 и Мк-2 результаты исследования водоредуцирующего эффекта комплексных органоминеральных модификаторов представлены на рис. 1, 2.

Установлено, что исследуемые комплексные добавки оказывают значительный водоредуцирующий эффект, позволяя снизить количество воды затворения. Так, в системе, содержащей 10 % метакаолинита и добавку Staheplast – 2570, уменьшение В/Т-отношения составляет примерно 35 % по сравнению с эталоном – цементной системой без добавки.

В работе были изучены прочностные показатели цементного камня, содержащего добавку метакаолинита, полученного из сырья двух видов: «отбельной глины» и чистого бентонита (рис. 3, 4).

120

Отмечается значительный прирост прочности цементного камня, изготовленного из цементного теста равной подвижности и модифицированного комплексными добавками: в 7 - суточном возрасте нормального твердения при температуре 20° ± 2 ° С и влажности 100 % установлено, что прирост прочности при сжатии достигает 70 – 75 %. В возрасте 28 суток нормального твердения эта величина составляет 15 – 20 % по отношению к эталону.

На основании анализа полученных экспериментальных данных были сделаны следующие выводы. Бентонитовые отходы, активированные термической обработкой, являются ценным сырьевым продуктом и могут быть рекомендованы в качестве эффективной минеральной добавки к цементам и бетонам. Совместное их использование с пластифицирующими добавками обеспечивает высокий водоредуцирующий эффект. Использование предложенной активной минеральной добавки, полученной из «отбельной глины», позволяет не только улучшить свойства цементных систем, но и решить экологические проблемы.

Библиографический список

1.Крылова, А.В. Цементный композит с комплексной добавкой, содержащей «отбельную глину» / А.В. Крылова, С.П. Козодаев, Т.Ф. Ткаченко // Тезисы 65 всероссийской НПК. Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий. – Воронеж, 2010. – 3 с.

2.Наседкин, В.В. Бентонит как природный наноматериал в строительстве / В.В. Наседкин // Строительные материалы, 2006. - № 8. – С. 8 – 10.

References

1.Kreelova, A.V. Cement Composition with Complex Addition with bleach clay / A.V. Kreelova, S.P. Kozodaev, T.F. Tkachenko // Thesis of 65 Old Russia SPC / Innovations in the Science, Education and High Technologies. – Voronegh, 2010. – 3 p.

2.Nasedkin, V.V. Bentonit as Natural Nanomaterial in the Construction / V.V. Nasedkin // Building materials, 2006. - № 8. – Р. 8 – 10.

121

А.В. Уколова, П.Л. Шубин

ШЛАКОЩЕЛОЧНОЕ ВЯЖУЩЕЕ СОДЕРЖАЩЕЕ, ТЕРМОАКТИВИРОВАННУЮ АЛЮМОСИЛИКАТНУЮ ДОБАВКУ

Статья посвящена теоретическим и практическим исследованиям возможностей использования сталеплавильного шлака при производстве композиционных материалов. Определены условия активизирующие шлак. Установлен рациональный состав комплексной минеральной добавки модифицирующего действия, обеспечивающей практическую и экономическую эффективность ее применения. На сырьевой смеси оптимального состава с использованием сталеплавильного шлака получен неавтоклавный ячеистый бетон плотностью 500кг/м3, прочность которого превышает нормативные требования автоклавного ячеистого бетона.

Ключевые слова: композит, сталеплавильный шлак, добавка, газобетон, прочность.

А.V. Ukolova, P.L. Shubin

SHLAKOSHCHELOCHNY KNITTING CONTAINING,

THE THERMOACTIVATED ALUMOSILIKATNY ADDITIVE

Article is devoted theoretical and practical researches of possibilities of use of steel-smelting slag at a prorecension-stve of composite materials. Conditions are defined I make active-shchie slag. The rational structure of complex mineral th additive of the modifying action is established, providing I praktiche-will hold down also economic efficiency of its application. On a raw mix of optimum structure with use of the steel-smelting went go it is received неавтоклавный cellular concrete in density 500kg/m3 which durability exceeds standard requirements автоклавного cellular concrete.

Keywords: a composite, steel-smelting slag, an additive, a gas concrete, durability.

В связи с повышением требований к качеству материалов для выполнения строительных работ, особое внимание ученых обращено к высокопрочным смесям, например на осно-

122

ве шлаковых составляющих [1]. Использование местных сырьевых ресурсов и побочных продуктов различных производств, в том числе шлаков, является одним из путей удешевления отечественного строительного производства. Особое внимание уделяется модифицированным шлакощелочным вяжущим. Важным моментом при получении материалов и изделий на их основе является изыскание путей повышения не только прочностных свойств, но и стабилизацию их во времени.

Известно, что на свойства искусственного конгламерата оказывают существенное влияние фазовый состав гидратных новообразований, скорость формирования и прочность связей в кристаллогидратных комплексах, поровая структура. Причем основные параметры, предопределяющие синтез прочности искусственного камня в значительной степени зависят от состава и качества сырьевой смеси, вида щелочного компонента, условий гидратации и твердения. Влияние указанных факторов на долговечность шлакощелочных материалов неоднозначно и требует детального исследования. Выбор неоптимальных технологических параметров, как правило, является причиной получения бетонов с нестабильными физикомеханическими свойствами. Следует отвести при этом значительную роль корректирующим добавкам, оказывающим модифицирующее влияние на формирующую структуру конгламерата, повышающая в конечном итоге его долговечность. К таким добавкам относятся: термоактвированные породы алюмосиликатные(цеолитные) породы, разновидности щелочного компонента. Они интенсифицируют процессы структурообразования. В ранние сроки ускоряется кристаллизация в поровом пространстве. Глинистые минералы в обожженном состоянии взаимодействуют с щелочами и низкомодульными щелочными силикатами с образованием водостойких гидратов алюмосиликатного состава, проявляющих вяжущие свойства. Могут также образовываться малорастворимые щелочноземельные низкоосновные гидросиликаты RО*SiO2*H2O. Иногда практически нерастворимые гидроалюмосиликаты RO*Al2O3*SiO2*H2O [2,3]. Направление реакций зависит от вида и количества оксидов, находящихся в исходной системе сырьевых компонентов.

С научной точки зрения интерес для исследования представляет комплексное сочетание шлака, щелочного компонента и добавки глинистых минералов в обозженном состоянии. Эта добавка способствует ускорению катионнобменных процессов и кристаллизации из гелевидной фазы новообразований Na2O*Al2O3*(6-10)*SiO2*H2O каркасной структуры. При этом завершение гидратационных и кристаллизационных процессов, повышается жесткость твердеющего цементного камня, что и обуславливает относительную стабильность во времени его прочностных и деформативных характеристик по сравнению с аналогичными показателями для образцов на основе бездобавочного шлакощелочного вяжущего. В данной работе изучалась возможность эффективного применения термоактивированной глинистой породы

ищелочного компонента в шлаковом вяжущем.

Вкачестве сырьевых материалов использован тонкомолтый(S=350±20, м2/кг) гранулированный доменный шлак Липецкого металлургического комбината с коэффициентом ос-

новности 1,1-1,2. В качестве щелочного компонента использовалось термоактивированная добавка (бой керамического кирпича) дисперсностью 420±10, м2/кг. Химический состав гли-

нистой добавки (в % по массе): SiO2-67%, Ai2O3-12, Fe2O3+FeO-5,CaO-4, MgO-1,5 SO3-0,15,

остальное п.п.к.

Изготавливались образцы микробетона размером 2*2*2 см в лабораторных условиях, шлакощелочная смесь приготавливалась в турбинном смесителе. Перемешивание обеспечило получение однородной массы. Подвижность раствора по Суттарду составляла 30-32 см.

Термоактивированная добавка варьировалась в интервале (5-30) %. Термовлажностная обработка проводилась при 90 ОС, изотермической вдержке- 5 часов. После ТВО образцы выдерживались сутки в естественных условиях и испытывались на сжатие. Результаты экспери-

123

ментов обрабатывались методами метематической статистики. Доверительные интервалы оценок получаемых показателей определялись на основании результатов испытаний малых выборок с использованием распределения Стьюдента с надежностью равной 0,95. Результаты исследования представлены в таблице.

На основании результатов исследования установлен оптимальный состав, содержащий в шлакощелочном вяжущем 15% термоактивированной добавки. Прочность при сжатии микробетона составляла 51,8 МПа при плотности образца 2205кг/м 3 , что в 1,6 раза больше аналогичного показателя образцов без добавки. На основе сырьевой смеси оптимального состава (при температуре -90 оС, изотермической выдержки-8 часов) был получен неавтоклавный ячеистый газобетон с плотностью 500±20 кг/м3 с прочностью 3,0 мПа.Неавтоклавный модифицированный ячеистый шлакощелочной бетон с термоактивированной глинистой добавкой алюмосиликатного состава по прочностным показателям существенно превышает нормативные требования для автоклавного ячеистого бетона.

Примечание: Оптимальный состав шлакощелочной смеси содержал в % по массе: шлака95%, соды-5%.

На основании выполненных ранее исследований и имеющихся литературных данных можно утверждать, что при введении в состав шлакощелочного вяжущего термоактивированной глинистой добавки наблюдается эффект относительной стабилизации прочностных характеристик получаемого искусственного камня [4]. Отсутствует трещинообразование при длительном хранении образцов в естественных условиях, по сравнению с аналогичными образцами без добавки.

Прочность при сжатии микробетона составляла 51.8 МПа, при плотности образца 2205 кг/м3, что в 1.6 раза больше аналогичного показателя образцов без добавки. На основе сырьевой смеси оптимального состава при тепловлажностной обработке(температура-900С, изотермическая выдержка-8 часов), был получен неавтоклавный ячеистый газобетон с плотностью 500±20кг/м3, с прочностью 3.0 МПа.

На основании выполненных ранее исследований и литературных данных можно утверждать, что при введении в состав шлакощелочного вяжущего термоактивированной глинистой добавки наблюдается эффект относительной стабилизации прочностных характеристик, получаемого искусственного камня. Отсутствует трещинообразование при длительном хранении образцов в естественных условиях, по сравнению с аналогичными образцами без добавки. Неавтоклавный модифицированный ячеистый шлакощелочной бетон с термоактиви-

124

рованной глинистой добавкой алюмосиликатного состава по прочностным показателям существенно превышают нормативные требования для автоклавного ячеистого бетона[5].

Библиографический список

1.Денисов Г.Н. и др. Открытое письмо председателю Правительства Российской Федерации М.М. Касьянову // Строительная газета 2003, №48, с. 3.

2.Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент // Стройиздат, - М., 1974. – с. 325.

3.Белов Н. В. Кристаллохимия силикатов с крупными катионами // АН СССР, - М., 1961. – с.67.

4.Кашибадзе Н.В. Шлак Оскольского электрометаллургического комбината, как заполнитель для сухих смесей //Сб. тр. междунар. научно-технич. конф. «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов».

Пенза, 2008. – с.69-71.

5.ГОСТ 25485-89. Бетоны ячеистые. Технические условия.

References

1.Denisov G. N, etc. the Post card to the chairman of the Government of the Russian Federation M.M.Kasyanov//the Building newspaper 2003, №48, with. 3.

2.Butt J.M., Timashev V.V. Portlandtsement//Stroyizdat, - М, 1974. - with. 325.

3.Belov N.V. Kristallohimija of silicates with large cations//АН the USSR, - М, 1961. - с.67.

4.Kashibadze N.V.slag Oskolsky of electrometallurgical industrial complex, as a sealer for dry blends//the Receiving tank of works. The international scientific and technical conference «New powerand saving resources high technologies in production of building materials». Penza, 2008. - s.69-71.

5.State standard 25485-89. Concrete cellular. Technical specifications.

125

УДК 666.368

Д.И. Черных, Я.Г. Щиголь, Д.Ю. Золототрубов, А.А. Суслов, А.Е. Турченко

ОЦЕНКА СОСТАВА И РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ФОРМОВАНИЯ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ ПЕТРОПАВЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

В представленной работе приведены результаты по получению стеновых керамических материалов на основе глин воронежской области и конверторного шлака. Разработанные составы керамических масс позволили получить керамические изделия с высокими физико-механическими свойствами.

Ключевые слова: глины воронежской области, кирпич, керамика, полусухой, пластический, способ формования, прочность, чувствительность к сушке.

D.I. Сhernykh, Y.N Schigal, D.U. Zolototrubov, А.А. Suslov, А.Е. Turchenko

EVALUATION OF COMPOSITION AND PROPERTIES OF RATIONAL METHOD OF MOLDING CLAY RAW MATERIAL OF PETROPAVLOVSK DEPOSITS

OF THE VORONEZH REGION

Set the chemical and mineralogical composition and technological properties of clay raw material of Petropavlovsk deposits of the Voronezh region. Found that in this material can produce ceramic brick by semi-dry method to mark 100 and 150 by plastic method.

Key words: Voronezh region clay, brick, ceramic, clay, semy-dry, plastic, method of molding, strength, sensitivity to drying.

В связи с наметившимся ростом капитального строительства происходит увеличение производства строительных материалов, в частности стеновых керамических изделий. Поэтому, приобретает актуальность использование местного глинистого сырья.

С целью оценки глинистого сырья Петропавловского месторождения Воронежской области для производства керамических сырьевых материалов и определения рационального способа формования были выполнены его химико-физические испытания.

126

Установлено, что глинистое сырье по числу пластичности является к среднепластичным (П = 19,6 %), высокочувствительным к сушке (коэффициент чувствительности 1,76), по огнеупорности – легкоплавким [1].

Минералогический состав глинистого сырья, как показывает рентгенофазовый анализ, представлен глинистыми минералами: нонтронитом в количестве 15...20 %, d/n (А°): 14,6; 4,53; 2,6; каолинитом 5…8 % , d/n ( А°): 7,13; 4,484; 4,136; 3,77; 2,558; иллитом 5…8 %, d/n (А°): 4,98; 3,562; 3,480; 3,225; 2,56; 2,38; 2,181; 1,65; 1,06. Из примесей присутствуют: кварц

4,04; 3,209; 3,164; 2,903; 2,404; 2,16; 2,006; 1,933; 1,845; магнетит не более 5 % d/n (А°): 2,97; 2,714; 2,53; 2,1; 1,60.

Дифференциально-термический анализ глинистого сырья, выполнен на дереватографе 3425-1500-ОД системы Паулик-Паулик-Эрдей (Венгрия). Как показывают данные DTA глинистого сырья, при нагревании до температуры 140…160 0С наблюдается эндотермический эффект. Потеря массы на кривой DTG при этом эффекте составляет 4…8 %. При 560 0С фиксируется эндоэффект, который соответствует процессу дегидратации и сопровождается потерей массы 2,2…2,6 %. При 760…850 0С наблюдается реакция полной диссоциации кальцита.

Для исследуемого сырья были применены методы пластического и полусухого формования. Методом пластического формования изготавливались образцы кубы с размером ребра 50 мм и кирпичики размером 60х30х15 мм при влажности 20…25 мас. %. Методом полусухого формования - образцы цилиндры диаметром и высотой 50 мм при влажности 8…12 мас. % и давлении 20 МПа. Отформованные образцы подвергались сушке в естественных условиях при температуре (20+2) 0С, а затем в сушильном шкафу при температуре (60…100) 0С, до постоянной массы. Высушенные образцы обжигались в лабораторной муфельной печи при температуре (980…1000) 0С в течение 2 часов.

Усредненное значение прочности на сжатие образцов пластического формования составляет Rплсж=11,1 МПа, причем на образцах имеются незначительные трещины. Усредненное значение прочности на сжатие образцов полусухого прессования находится в пределах Rппсж=15,9 МПа; образцы не имеют трещин и других дефектов.

Таким образом, в соответствии с полученными результатами испытаний исследуемое глинистое сырьё может быть использовано для изготовления керамического кирпича пластического формования марки не ниже “100”, а также керамического кирпича полусухого прессования марки не ниже “150”.

Библиографический список

1. Химическая технология керамики: Учебное пособие для вузов [Текст]:/Под ред. Проф. И.Я. Гузмана. – М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. – 496 с., ил. – Библиогр.: С. 487-488. – 1000 экз. - ISSN 5-94026-004-7.

References

1. Chemical technology of ceramics: Training tutorial for universities [Text]:/ Edited by prof. I.Y. Guzmana. - M.: OOO RIF «Building materials»2003. – pp. 496.

127

АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

Т.В. Богатова, С.М. Фомичева

ТАУНХАУС: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАЛОЭТАЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА. ТАУНХАУСЫ И ИХ ДОСТОИНСТВА

Рассмотрена история возникновения таунхаусов. Проведен анализ по развитию малоэтажного строительства. Приведены достоинства таунхаусов.

Ключевые слова: таунхаус, малоэтажное строительство.

T.V. Bogatova, S.M. Fomicheva

TOWNHOUSE: A HISTORY OF THE DEVELOPMENT OF LOW-RISE BUILDING.

TOWNHOUSES AND THEIR DIGNITY

The history of townhouses. The analysis of the development of low-rise building. Given the dignity of townhouses.

Keywords: townhouse, low-rise construction.

Для жителя современной России само понятие «таунхаус» является чем-то расплывчатым, а многие даже и не представляют, что это такое. Мы привыкли классифицировать жилье на два типа: городская квартира и загородный дом. Таунхаус - это сочетание городской квартиры и загородного дома. Он представляет собой комплекс малоэтажных комфортабельных коттеджей с отдельными входами, которые совмещены друг с другом боковыми стенками и располагают собственными земельными участками размером 1-4 сотки.

Каждый коттедж представляет собой не только жилую площадь (примерно 150-300 кв. м.), но и личный гараж и место для парковки автомобилей. Как правило, в таунхаусах используют вертикальную планировку. На первом этаже чаще всего располагают кухню, гостиную, технические и подсобные помещения, на втором — спальни, детскую и рабочий кабинет. Есть таунхаусы с цокольным этажом. Все уровни оснащены отдельными санузлами. Также, в таунхаусе обязательно наличие собственного гаража или места, оборудованного под стоянку для одного-двух автомобилей. Очень удобный момент для жителя мегаполиса, в котором парковочная проблема грозится приобрести масштаб национального бедствия.

Архитектурная модель «пристроенных» друг к другу домов появилась в Европе несколько столетий назад. Например, именно в таком стиле по указу Генриха IV в начале 17 века были построены дома, примыкающие к парижской Площади Вогезов (Place des Vosges) (Рис 1).

128

Но родиной таунхаусов все же принято считать Англию, где этот термин начал применяться в 19 веке. Именно тогда здесь впервые появились так назывались лондонские «городские дома» аристократов, где они останавливалась во время своих визитов в столицу. Таунхаус, таким образом, выполнял функцию второго дома, в то время как основной резиденцией для представителей английской знати продолжало оставаться родовое поместье. Любопытно, что создавался таунхаус как остроумное решение жилищно-семейной проблемы. Англичане, склонные к созданию «родовых гнезд» совсем не горели желанием, повзрослев и став на ноги, уезжать от родителей далеко. Собственное семейное гнездо просто пристраивали к отчему дому. Некоторые города вообще наполовину состоят из улиц, заставленных таким престижным и удобным жильем (Рис 2).

Подобный вид застройки дал второе дыхание малоэтажному строительству, добавив к практичной идее новые стандарты качества. В начале прошлого века модель такой застройки начала широко практиковаться в Европе, но особое распространение она получила в США, особенно в их северо-восточной части. В частности, уже в двадцатые годы таунхаусы буквально «опоясали» Нью-Йорк. На сегодняшний день таунхаусы получили широкое распространение как в Соединенных Штатах, так и во многих странах Европы. Расположившись в ценовой нише между коттеджем и многоквартирным домом, таунхаусы стали удобным бюджетным вариантом для среднего класса, являясь с одной стороны довольно экономичным, с другой – вполне респектабельным и достойным жильем. Таунхаусы в Германии, Финляндии и Польше, а в Канаде поселки и небольшие города, практически полностью состоящие из таунхаусов, составляют почти 70 % жилого фонда. (Рис. 3).

Рис.3. Фото таунхаусов в Германии

129