Учебники 80272

щей прочностью непосредственно после формования без какой-либо тепло-

вой обработки 20 МПа, способный к дальнейшему упрочнению с течением времени [3, 4].В задачи данных исследований входило рассмотрение усло-

вий получения компактированных структур материалов с использованием алюмосиликатных по составу наполнителей техногенного происхождения на примере боя керамического кирпича. Для внедрения данной технологии в широкое производство необходимо тщательно проработать систему управления качеством продукции, в частности, путем выявления узких мест, а также определить численные характеристики изделий для разработки нормативных документов.

Экспериментальная часть

При выполнении экспериментальных исследований для изготовления образцов композиционного материала были использованы сырьевые материалы, удовлетворяющие требованиям соответствующих стандартов:

1.известь комовая негашеная с активностью(массовой долей активного СаО) – 94,8 %, быстрогасящаяся (со скоростью гидратации 5-6 минут) и температурой гидратации 79,6°С, размолотая до удельной площади поверхности частиц 4600-4700 см²/г;

2.бой керамического кирпича Семилукского комбината строительных материалов, размолотый до удельной площади поверхности частиц 5100- 5200 см²/г, химический состав представлен в табл. 1.

Состав формовочной смеси был принят по результатам ранее проведенных исследований:

Известь гашеная – 1 кг.

60

Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019

Бой керамического кирпича – 430 гр.

В ходе исследований осуществлялось прессование образцов-

цилиндров диаметров 5 см, высотой 5 см, масса навески составляла 170 г. Прочность образцов определялась в соответствии с ГОСТ 8462- 85 «Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при

сжатии и изгибе».

Для выявления таких узких мест технологии использовался один из «семи инструментов качества» – «Диаграмма Исикавы» (диаграмма «рыбья кость») [5, 6]. Она способствует определению главных факторов, оказывающих наибольшее влияние на развитие рассматриваемой проблемы.

Результаты и их обсуждение

Вначале проводилось выявление узких критических мест технологии с помощью причинно-следственной диаграммы Исикавы, которая представле-

на на рис. 1.

В ходе анализа диаграммы Исикавы установлено, что основными критическими точками и переделами (подпроцессами) производства изделий на основе контактно-конденсационного твердения являются:

1.Показатели характеристик сырья (активность, температура и время гашения извести, значение величины удельной поверхности алюмосиликатного компонента боя керамического кирпича);

2.Параметры технологии (способ гашения извести, температура и количество воды затворения при гашении извести, давление прессования изделий);

3.Качество используемого оборудования (правильность работы и состояние оборудования);

4.Параметры контроля (используемые для контроля методики). Наибольший интерес из выявленных критических переделов для нас

представляют показатели характеристик сырья и параметры технологии. Для большинства из выявленных критических точек оптимальные значения параметров были разработаны в ранее проведенных исследованиях [7].

61

Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019

В ходе настоящих исследований проводилась оптимизация технологи-

ческих параметров расхода воды затворения для гашения извести и давления прессования.

Результаты оптимизации расхода воды представлены на рис. 2 (давление прессования принято 100 МПа [7]). По полученным данным видно, что

для используемого вида извести оптимальное соотношение И/В=0,8. При соотношении И/В=0,7 спрессовать образцы не представилось возможным, происходило из «раскрошивание». При это по данным [7] оптимальное со-

отношение И/В равнялось 1, то есть предположение, что характеристики извести, и как следствие, расход воды затворения на ее гашение является критической точкой данной технологии подтверждается.

Рис. 2. Зависимость прочности образцов от известково-водного отношения (И/В)

Далее изучалось влияние давления прессования на прочность, результаты представлены на рис. 3. По полученным данным видно, что давление прессования в 100 МПа является оптимальным: прочность при сжатии образцов почти в 2 раза выше, чем при давлении прессования 80 и 90 МПа. Повышение давления прессования не приводит к повышению прочностных характеристик, а, напротив, снижает прочность с 15,8 до 12,5 МПа (практи-

63

чески на 25 %), при этом наблюдается перепрессовка, расслоение образцов.

Для оценки стабильности результатов исследований осуществлялась оценка закона распределения прочностных характеристик образцов. На рис. 3 представлена гистограмма частот распределения, в табл. 2 – результаты расчета статистических характеристик.

Рис. 3. Зависимость прочности образцов давления прессования

64

Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019

Полученные данные позволяют утверждать, что результаты испытаний

имеют распределение, близкое к нормальному [8], несколько смещенное вправо (А= -0,235 ˂ 0), одномодальное, островершинное (эксцесс m4 = 339).

Заключение. В целом можно утверждать, что материалы, полученные

на основе извести с наполнителем алюмосиликатного типа (боя керамического кирпича) по технологии контактно-конденсационного твердения обладают прочностью непосредственно после формования до 20 МПа без какой-

либо тепловой обработки и могут использоваться в качестве стеновых материалов при малоэтажном строительстве. Отметим также, что при разработке технологии и основных технологических документов выявленные критические точки и переделы нуждаются в более детальной проработке.

Список литературы

1.Значко-Яворский И.Л. Очерки истории вяжущих веществ от древних времен до середины XIX века. Изд. Академии наук СССР. Москва. Ленинград,1963. 400 с.

2.Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Искусственный камень на основе кристаллизации портландита // Современные проблемы строительного материаловедения: Академические чтения РААСН: материалы к международной конференции. Самара, 1995, Ч.1. С.20-21.

3.Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д., Сергуткина О.Р., Кукина О.Б. Портландито-карбонаткальциевый материал с контактно-конденсационным

механизмом структурообразования // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения: Материалы международной на- учно-технической конференции. Самара, 2004. С. 566-570.

4.Кукина О.Б. Техногенные карбонаткальциевые отходы и технология их использования в строительных материалах с учетом структурообразующей роли: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05. Воронеж, 2002. 186 с.

65

5.Исикава К. Японские методы управления качеством /Сокр. пер. с

англ./Науч. ред. и авт. предисл. А.В. Гличев. /- М.: Экономика, 1988. 215 с.

6.Леонов О.А., Темасова Г.Н., Вергазова Ю.Г. Управление качеством: Учебник – 3-е изд., стер. СПб.: Изд. «Лань», 2019, 180 с.

7.Чернышов, Е.М. Портландито-алюмосиликатные контактно-

конденсационные системы твердения и композиты на их основе: оптимизация определяющих условий и факторов технологии / Е.М. Чернышов, М.П. Степанова, Н.Д. Потамошнева // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура, 2012, №3. С. 96-106.

8.Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М.: Физматлит, 2006. 816 с.

REFERENCE

1.Znachko-Yavorsky I.L. Sketches of history of the knitting substances from ancient times to the middle of the 19th century. Prod. Academy of Sciences of the USSR. Moscow. Leningrad, 1963.400p.

2.Chernyshov E.M., Potamoshneva N.D. An artificial stone on the basis of crystallization of the portlandit//Modern problems of construction materials science: Academic readings PAACH: materials for the international conference - Samara, 1995, Ch.1. P. 20-21.

3.Chernyshov E.M., Potamoshneva N.D., Sergutkina O.R., Kukina O.B. Portlan-dito-karbonatkaltsiyevy material with the contact and condensation mechanism of structurization//the Current state and perspective of development of construction materials science: Materials of the international scientific and technical conference. Samara, 2004. P. 566-570.

4.Kukina O.B. Technogenic karbonatkaltsiyevy waste and technology of

their use in construction materials taking into account a structure-forming role: yew.… кандютехн. sciences: 05.23.05. Voronezh, 2002. 186 p.

5. Isikava K. The Japanese methods of management of quality / Abbr. the

66

Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019

lane with English / Nauch. edition and bus предисл. A.V. Glichev./-M.: Econo-

my, 1988. 215 p.

6.Leonov O.A., Temasova G.N., Vergazova Yu.G. Quality management: The textbook – the 3rd prod., erased. - SPb.: Prod. «Fallow deer», 2019, 180 p.

7.Chernyshov, E.M. Portlandito-alyumosilikatnye the contact and condensation systems of solidification and composites on their basis: optimization of the defining conditions and factors of technology / E.M. Chernyshov, M.P. Stepanova, N.D. Potamoshneva//the Scientific bulletin of the Voronezh GASU. Construction and architecture, 2012, No. 3. P. 96-106.

8.Kobza player A. I. Applied mathematical statistics. For engineers and scientists. M.: Fizmatlit, 2006. 816 p.

Степанова Мария Петровна – канд. техн. наук, доцент кафедры технологии строитель-

ных материалов, изделий и конструкций Воронежского государственного технического университета Белькова Наталья Анатольевна – канд. техн. наук, доцент кафедры технологии строи-

тельных материалов, изделий и конструкций Воронежского государственного технического университета Аникеенко Сергей Геннадьевич – магистр 2-го года обучения гр. М052 Воронежского

государственного технического университета

67