CC BY
17
люзию доступности данного вида деятельности практически для любого человека. Понимание сути деятельности и логической структуры выполняемых действий в данном случае сводятся к знаниям названий программного продукта или технической системы, которая может автоматизировать решение стоящей перед специалистом задачи. Данная негативная ситуация особенно осложняется в том случае, если в процессе профессиональной подготовки рассматривались только унифицированные рабочие ситуации.
Расширение сферы осведомленности в данном случае приведет не к повышению компетентности, а к проявлению негативного явления парапрофессионализма.
Комплексирование методов, средств, способов мышления и деятельности под конкретную проблемную ситуацию, не имеющую стандартных вариантов решения, составляют специфику современной профессиональной деятельности. При этом специалисту приходится учитывать многообразные и весьма противоречивые интересы самых различных социальных групп и отдельных личностей, а также быть готовым брать на себя моральную ответственность за предлагаемые варианты решения и их реализацию.
Новизна этого подхода характеризуется не только необходимостью обеспечения быстрой адаптации специалиста к изменяющимся условиям профессионально-пред-
метной области, но и активным вниманием к проблеме сохранения и развития социального, культурного и морального капитала общества.
Список литература
1. Кудряков С.А. Актуальные аспекты психологической безопасности личности и общества.// Здоро-вьесберегающее образование, №1, 2013, c.98-101.
2. Кудряков С.А. Размышления о виртуальной истории, или куда бежит «Идиот»?// КЛИО, №1, 2013, c. 135-138
3. Кудряков С.А., Остапченко Ю.Б., Шаповалов Е.Н., Романцев В.В. Транспрофессиональная подготовка современных специалистов: миф или реальная необходимость.// Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", №8, 2014, с.94-98
4. Малиновский П. Конец «Эры милосердия», или российские СМИ и кризис цивилизационной идентичности //[электронный ресурс] http:/ /www. dzyalosh.ru/01-comm/statii/konec-ery/1-0.htm
5. Остапченко Ю.Б., Кудряков С.А., Романцев В.В., Беляев С.А. Проблемы профессиональной подготовки специалистов для эксплуатации сложных технических объектов в современных условиях.// Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", №8, 2014, с.90-94
БЕЗОБЖИГОВЫЕ СТЕНОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ КОМПРЕССИОННОГО ФОРМОВАНИЯ
НА ОСНОВЕ ОПОК
Курилова Светлана Николаевна
Докторант, канд. техн. наук, доцент кафедры, «Строительные материалы», г. Ростов-на-Дону
Котляр Владимир Дмитриевич
Профессор, заведующий кафедрой, «Строительные материалы», г. Ростов-на-Дону
АННОТАЦИЯ
Получение безобжиговых стеновых изделий компрессионного формования с более высокой группой по теплотехническим характеристикам обеспечивается использованием нового вида минерального заполнителя - опал-кристоба-литовых пород осадочного происхождения - опок. С уменьшением средней плотности опок в куске, повышается группа стеновых изделий по теплотехническим характеристикам и можно получать изделия повышенной эффективности и высокой эффективности. Наиболее перспективным видом изделий может быть пустотелый блок со сквозными круглыми пустотами. ABSTRACT
To obtain without burning products of compression molding wall with a higher group for thermal performance is ensured by using a new type of mineral aggregate-opal-cristobalite rocks of sedimentary origin - flasks. With a decrease in the average density of the flasks in the piece, the group increased wall products for thermal characteristics and can obtain products of high efficiency and high performance. The most promising type of product may be hollow block with looping round voids.
Ключевые слова: цемент, заполнитель, прессование, давление, композит, плотность, прочность, кирпич, блок, эффективность.
Keywords: cement, aggregate, pressure, enforcement, composite, density, strength, brick, block, efficiency.
Безобжиговые стеновые изделия компрессионного формования - это прессованные цементно-минеральные композиты, изготавливаемые из цемента, минерального заполнителя песчаных фракций, воды, при необходимости корректирующих добавок с двухсторонним приложением прессующего усилия с последующим твердением в естественных условиях или в условиях тепловлажностной обработки. Примером таких изделий являются различные виды кирпича - рядовой, облицовочный, цокольный. Рядовой кирпич имеет серую окраску и гладкую поверхность. Лицевой кирпич имеет разнообразную цветовую
гамму от светло-желтых до коричневых и темных тонов. Его лицевая поверхность может быть гладкая или рельефная, имитирующая природный камень. В настоящее время такие изделия широко применяются в строительстве одно-и многоэтажных зданий и уличных ограждений (колонны, заборы, беседки).
Особенностью прессованных цементно-минераль-ных композитов является относительно низкий расход цемента - 10-15 % и не высокий расход воды, который зависит от вида минерального заполнителя. Расход воды назначается сверх 100 % от массы сухих компонентов.
Композиты изготавливаются из полусухих формовочных смесей - пресс-порошков, которые легко засыпаются в металлическую форму-матрицу и уплотняются при давлении 15-40 МПа с приложением прессующего усилия снизу и сверху смеси. Такой вид изготовления изделий называется компрессионным формованием [4, с. 185]. Отформованные изделия обладают достаточной распалубочной прочностью для транспортировки (не менее 1 МПа) и практически сразу направляются на твердение.
В качестве минерального заполнителя для безобжиговых изделий используют отсевы от дробления или рас-
Физико-механические <
пиловки горных пород с последующим их рассевом. Отсевы содержат песчаные фракции с крупностью зерен, как правило, менее 3,0-2,0 мм. Минеральный заполнитель должен иметь зерновой состав, обеспечивающий наиболее плотную упаковку зерен, что предопределяет более высокие прочностные свойства изделий [3, с. 28-32].
В настоящее время в качестве минерального заполнителя безобжигового кирпича предприятия в большинстве случаев используют известняк, травертин, известняк-ракушечник и др. Физико-механические свойства пород представлены в таблице 1.
Таблица 1
Название горной породы Минералогический состав породы Физико-механические свойства породы
Средняя плотность, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа
Известняк плотный СаСО3 кальцит 2000-2700 80-150
Травертин (известковый туф) СаСО3 кальцит 1500-2400 20-56
Известняк-ракушечник СаСО3 кальцит 900-2200 5-21
Применяемые заполнители характеризуются достаточно высокой средней плотностью, поэтому и изделия имеют высокую среднюю плотность. Кирпич стандартных размеров с пустотностью 26 % на основе плотного известняка при расходе цемента 12 % имеет среднюю плотность 1600 кг/м3 и массу около 3,10 кг. Кирпич с пустотностью 24 % на основе травертина при расходе цемента 12 % имеет среднюю плотность 1675 кг/м3 и массу 2,40 кг. По средней плотности такой кирпич в соответствии с нормативными требованиями имеет класс 2,0 и группу по теплотехническим характеристикам - малоэффективный (обыкновенный) [1, с. 7-8]. Государственного стандарта на безобжиговый кирпич в настоящее время не существует. Предприятия выпускают кирпич в соответствии с техническими условиями, которые сами и разрабатывают для своих сырьевых материалов и технологий.
Актуальной задачей в области безобжиговых стеновых изделий является получение изделий с более высокой группой по теплотехническим характеристикам. Понижение класса по средней плотности позволит повысить группу изделий по теплотехническим характеристикам от малоэффективных к условно-эффективным, эффективным, повышенной эффективности и высокой эффективности.
Решение поставленной задачи осуществимо при использовании новых видов минерального заполнителя. Альтернативой плотным заполнителям являются пористые заполнители. Рассматривая сырьевую базу юга России следует обратить внимание на горные опал-кристоба-литовые породы осадочного происхождения - опоки [5, с. 50-51]. Опоки - легкие тонкопористые камневидные породы, не размокаемые в воде, обладающие широким диапазоном ценных свойств. Окраска опок от светло-желтой до темно-серой. Структура пород микропористая, тонкодисперсная. Пористость достигает 55 % (обычно 30-40 %). Средняя плотность их составляет от 1100 до 1600 кг/м3. Прочность нормальных разностей - от 5 до 20 МПа, а крепких кремнеподобных - до 150 МПа. Опоки - это многокомпонентные системы, для которых важной характеристикой является наличие микрозернистого глобулярного опал-кристобалитового кремнезема ^Ю2). Общее содержание кремнезема в опоках составляет в среднем 6878 %, а в запесоченных и окремнелых разностях его количество может возрастать до 85-90 %. В Южном федераль-
ном округе основные выходы кремнистых пород выявлены в правобережной части Нижнего Дона, Предкавказья, прибрежных районах Черного моря и т.д. На Дону обнаружено более 200 месторождений опок. Наиболее крупные месторождения - Журавское, Степан-Разинское, Каменоломненское, Калитвенское, Несветайское, Ореш-кин лог, Шахтинское и др. Наибольшее распространение на территории России кремнистые породы имеют в районах Поволжья и Дона, Западной Сибири, на Северном Кавказе, в центральных и западных областях Европейской части России, Ленинградской области, Дальнем Востоке, Кольском полуострове и на Камчатке. Россия располагает крупнейшей сырьевой базой кремнистых пород. Разведанные запасы кремнистых пород составляют миллиарды тонн, большую часть из которых составляют опоки [2, с. 36-39].
Рассматривая опоки как сырье для производства безобжиговых стеновых изделий, нами были проведены экспериментальные исследования по подбору состава безобжиговых композитов компрессионного формования на основе опок и оценки их свойств. Для детальных исследований нами были выбраны опоки Нагольновского (карбонатная опока), Авило-Федоровского и Таскалинского месторождений имеющие различную среднею плотность, которая у опоки Нагольновского месторождения составляет 1650 кг/м3, у опоки Авило-Федоровского месторождения - 1300 кг/м3, а у опоки Таскалинского месторождения - 1120 кг/м3. На основе данных опок были отформованы композиты при удельном давлении прессования 30 МПа, в которых расход портландцемента марки М400 составлял 15 % по массе, расход опоки - 85 % по массе, а расход воды соответствовал оптимальному. Оптимальный расход воды устанавливался по максимальному значению средней плотности прессовок и готовых изделий с учетом минимальных значений водопоглоще-ния по массе. Он составил в композитах с опокой Наголь-новского месторождения - 12 %, с опокой Авило-Федо-ровского месторождения - 19 %, а с опокой Таскалинского месторождения - 31 %. Это сверх 100 % сухой смеси по массе. Высокая формовочная влажность пресс-порошков на основе опок объясняется их высокой микропористостью и низкой средней плотностью опоки. Эффективный радиус пор у опок, как правило, меньше 10-
9 м. Отформованные композиты твердели в условиях теп-ловлажностной обработки при температуре изотермической выдержки 85 0С по режиму (2+6+2) ч.
После твердения проводились испытания образцов по определению физико-механических свойств. Частичные результаты испытаний представлены в таблице 2.
Анализ результатов показывает, что более высокая средняя плотность закономерно наблюдается в композитах с опокой Нагольновского месторождения -1680 кг/м3, а самая низкая - в композитах с опокой Таскалинского месторождения - 1210 кг/м3. Более низкое водопоглощение по массе наблюдается в композитах с опокой Нагольнов-
Физико-механические свойства без(
ского месторождения - 25 %, а самое высокое в композитах с опокой Таскалинского месторождения - 46 %. Предел прочности композитов при сжатии в сухом состоянии для всех трех опок не менее 30 МПа, что достаточно для стеновых изделий. Как видно из результатов испытаний, с уменьшением средней плотности опоки в куске снижается средняя плотность композитов и как следствие увеличивается их пористость и водопоглощение. Для рядовых стеновых изделий, защищенных лицевой кладкой, определяющими свойствами являются средняя плотность и предел прочности при сжатии, а водопоглощение по массе можно не принимать во внимание.
Таблица 2
иговых композитов на основе опок
Месторождение опоки Средняя плотность опоки в куске, кг/м3 Физико-механические свойства композитов
Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 Предел прочности при сжатии в сухом состоянии, МПа Водопоглощение по массе, %
Нагольновское 1650 1680 45 25
Авило-Федоровское 1300 1360 30 29
Таскалинское 1120 1210 34 46
Высокая прочность композитов позволяет изготавливать пустотелые изделия. Если на основе рассматриваемых опок изготавливать стеновые изделия с пустотностью 50 %, то средняя плотность на опоке Нагольновского месторождения составит 840 кг/м3, на опоке Авило-Федо-ровского месторождения - 680 кг/м3, а на опоке Таскалинского месторождения - 605 кг/м3. По средней плотности изделия на опоке Нагольновского месторождения имеют группу по теплотехническим характеристикам повышенной эффективности, а изделия на опоках Авило-Федоровского и Таскалинского месторождений - группу высокой эффективности [1, с.7-8]. Таким образом, чем меньше средняя плотность опоки в куске, тем выше группа изделий по теплотехническим характеристикам.
Применение опок со средней плотностью в куске от 1100 до 1600 кг/м3 в качестве минерального заполнителя безобжиговых композитов позволяет повысить группу стеновых изделий по теплотехническим характеристикам и получать изделия повышенной эффективности и высокой эффективности. Это подтверждает высокую перспективность использования опок для безобжиговых стеновых изделий компрессионного формования. Наиболее перспективным видом изделий с технологической точки зрения, физико-технических свойств и особенностей применения может быть пустотелый блок с размерами 250 х250 х140 мм со сквозными круглыми пустотами (рис. 1).
Рис. 1. Стеновой пустотелый блок компрессионного формования
Список литературы
1. ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2013. - 39 с.
2. Котляр В. Д. Классификация кремнистых опоковид-ных пород как сырья для производства стеновой керамики // Строительные материалы. - 2009. - № 3.
3. Котляр В.Д. Особенности прессования керамических порошков на основе опок при производстве
стеновой керамики // Строительные материалы. -2009. - № 12.
4. Попильский Р.Я., Кондрашев Ф.В. Прессование керамических порошков.- Изд-во «Металлургия», 1968. - 272 с.
5. Талпа Б.В. Новые виды минерального сырья на юге России / Б.В. Талпа, Н.И. Бойко, В.Д. Котляр // Известия Вузов, Сев.-Кав. регион, Естеств. науки. -1995.- № 2.
