CC BY
15К вопросу о свойствах камня керамического с вертикальным расположением пустот, изготавливаемого методом пластического формования
Блягоз Алик Моссович,
кандидат технических наук, доцент кафедры архитектуры ФГБОУ ВО "Кубанский государственный аграрный университет" имени И.Т. Трубилина, [email protected]
Кретинин Константин Михайлович,
доцент, доцент кафедры архитектуры
ФГБОУ ВО "Кубанский государственный аграрный университет" имени И.Т. Трубилина, [email protected]
Скляренко Владислав Павлович,
магистрант архитектурно-строительного факультета ФГБОУ ВО "Кубанский государственный аграрный университет" имени И.Т. Трубилина, [email protected]
Белкина Анастасия Михайловна,
магистрант архитектурно-строительного факультета, ФГБОУ ВО "Кубанский государственный аграрный университет" имени И.Т. Трубилина, [email protected]
В статье приведены данные лабораторных испытаний камня керамического с вертикальным расположением пустот, изготовленного методом пластического формования ОАО «Новокубанский завод керамических строительных материалов» г. Новокубанск. Основной задачей данной работы является определение области рационального применения по результатам лабораторных испытаний камня керамического с вертикальным расположением пустот, пустотностью 33%. При проведении испытаний использовался камень рядовой (лицевой), который характеризуется размерами 250*120*140мм, форматом 2,1 НФ, маркой по прочности М150, классом средней плотности 1,2, маркой по морозостойкости Р50. Изготовленным методом пластического формования согласно ГОСТ 5302012. Количество образцов в сериях для определения характеристик назначалось методом случайного отбора в соответствии с п. 6.5., табл. 8 ГОСТ 530-2012. Максимальное количество образцов составило 25, минимальное 5 шт. на испытание. По результатам проведенных исследований сделаны выводы и даны рекомендации по области применения. Ключевые слова: камень керамический с вертикальным расположением пустот, размеры и форма пустот, предел прочности при сжатии, прочность нормального сцепления, наличие известковых включений.
Целью работы является определение области рационального применения по результатам лабораторных испытаний камня керамического с вертикальным расположением пустот, пустотностью 33%.
Камень рядовой (лицевой) характеризуется размерами 250*120*140мм, форматом 2,1 НФ, маркой по прочности М150, классом средней плотности 1,2, маркой по морозостойкости Р50. Изготовленным методом пластического формования согласно ГОСТ 530-2012, ОАО «Новокубанский завод керамических строительных материалов» г. Новоку-банск. Камень условно обозначен КМ-р (КМ-л) 250*120*140 / 2,1 НФ / 150 / 1,2 / 50.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи согласно требованиям ГОСТ 530-2012, ГОСТ 24992-2014.
Внешний вид (наличие дефектов внешнего вида).
Размеры и правильность формы.
Размеры и форма пустот, пустотность.
Масса изделия.
Средняя плотность.
Наличие известковых включений.
Водопоглощение.
Предел прочности при сжатии.
Прочность нормального сцепления.
Количество образцов в сериях для определения характеристик назначалось методом случайного отбора в соответствии с п. 6.5., табл. 8 ГОСТ 530-2012.
Максимальное количество образцов составило 25, минимальное 5 шт. на испытание.
Предел прочности при сжатии определялся на образцах, подготовленных по стандартной методике (толщина растворного слоя не более 5 мм -прил. 2 ГОСТ 8462-85), на растворном слое толщиной 10-12мм (возрасте 28 суток), на образцах с шлифованной поверхностью, на войлочных прокладках, в количестве 4-х партий.
Прочность нормального сцепления определялась для растворах марки М25, М50, М75 и М100 при сроке твердения 28 суток, а также для раствора марки М150 при сроке твердения 7 и 14 суток. Всего 6 партий.
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю 8
М О
а>
о
см
00 О!
О Ш
т
X
3
<
т о х
X
При испытании прочности нормального сцепления определялась прочность раствора на сжатие.
Теплопроводность и морозостойкость в работе не исследовалась.
Обобщенные результаты испытаний прочности при сжатии камня керамического на 4-х сериях приведенные в таблице 1.
Прочность камня при сжатии соответствует М150 и указанной изготовителем.
Следует отметить, что прочность камня очень сильно зависит от подготовки образцов для испытания прочности (толщина слоя раствора, шлифовка или упругие прокладки). Причем, следует отметить, что минимальная величина прочности получена при испытании на утолщенном до нормального кладочном шве (в сравнении при подготовке по ГОСТ 846285) слое раствора, что более соответствует реальным условиям кладки стен и перегородок.
Таблица 1
Обобщенные результаты испытаний прочности при сжа-
№ п/п. № сер. Дата Подготовка образцов Предел прочности в серии, кгс/см2 Марка
Изготовления Испытания
1 1 03.04.18 02.06.18 Стандарт (1/1,толщ. <5 мм) 256 М250
2 2 05.04.18 02.06.18 М25 толщ. 10-12 мм 156 М150
3 3 - 02.06.18 Шлифованные поверхности 245 М175*
4 4 - 02.06.18 Войлочные прокладки 247 М200
Средняя 226 М200
* - оценка марки по наименьшей прочности образца в серии.
Прочность нормального сцепления определялись для образцов на растворе марки М25, М50, М75 и М100 при сроке твердения 28 суток, а также для раствора марки М50 при сроке твердения 7 и 14 суток. Всего 6 партий.
Результаты испытаний прочности нормального сцепления кладки из камня приведены в табл.2.
Таблица 2
Результаты испытаний прочности нормального сцепления кладки из камня
№ Раствор Прочность нормального сцепления, кгс/см2 Характер отрыва, % Примечания
Марка Предел прочности, кгс/см2 Средняя Мини-маль-ная Макси- маль- ная По контракту По раствору По камню
1 М25 31/31 2,1 1,8 2,4 80-95 0-10 0-20 28 сут.
2 М50 23/25 1,6(2,6)* 1,3 1,8 82-92 8-18 0 7 сут.
3 М50 39/39 2,3(3,0)* 2,1 2,5 78-84 16-22 0 14 сут.
4 М50 52/54 3,0 2,4 3,8 75-85 15-25 0 28 сут.
5 М75 77/71 3,1 2,3 3,7 75-100 0-10 0-15 28 сут.
6 М100 100/99 2,9 2,5 3,2 76-100 0-6 0-20 28 сут.
средняя 2,8 28 сут.
*- с учетом поправочного коэффициента 1,6; **- с учетом поправочного коэффициента 1,3.
Предел прочности раствора перед чертой по испытаниям образцов-кубов, за чертой - по испытаниям образцов из пластин.
Прочность раствора, испытанного в раннем возрасте (7 и 14 сут.) даны без поправочных коэффициентов.
Величина прочности нормального сцепления кладки из камней при марках раствора М25-М100 в пределах 2,1-3,1 и соответствует 1 категории по сопротивляемости сейсмическим воздействиям (более 1,8 кгс/см2). Причем, увеличение прочности раствора более чем М50 не приводит к увеличению прочности сцепления.
Результаты испытаний прочности раствора на сжатие на стандартных образцах-кубах ГОСТ 5802-86 и образцах, изготовленных из пластин ГОСТ 24992-2014, приложение, Б приведены в таблице 3.
Размеры образцов камня, толщина наружных стенок, размеры пустот, отклонения от перпендикулярности и плоскостности смежных граней в пределах допустимых величин и отклонений от номинальных размеров и соответствуют требованиям п.п. 4.2.2.-4.2.5 ГОСТ 530-2012[1].
Размеры и число дефектов внешнего вида лицевых камней не превышают допустимые значения и соответствуют требованиям п. 5.1.4 ГОСТ 530-2012.
Отколы, вызванные наличием известковых включений и высолы в данной партии камня отсутствуют, и камень соответствует требованиям п.п. 5.1.2, 5.1.3 ГОСТ 530-2012.
Средняя плотность данной партии камня равна 1220 кг/м3 и соответствует классу средней плотности 1,4 (табл. 5 ГОСТ 530-2012).
Водопоглощение отобранной партии камня равно 11,6% и соответствует требованиям п. 5.2.4. ГОСТ 530-2012 для изделий должно быть не менее 6,0%.
Таблица 3
Результаты испытаний прочности раствора на сжатие на стандартных образцах-кубах и образцах, изготовленных из пластин
№ п.п. № сер. Дата Подготовка образцов Предел прочности раствора в серии кгс/см2 Примечание
Изготовление Испытания
Кубики
1 1(28)1 28.05.18 30.06.18 70*70, сц №1 31 М25
2 2/7(1) 08.04.18 15.04.18 70*70, сц №2 23* М10
3 2/14(1) 08.04.18 22.04.18 70*70, сц №3 39** М25
4 2/28(1) 08.04.18 11.05.18 70*70, сц №4 52 М50
5 3/28(1) 28.05.18 30.06.18 70*70, сц №5 77 М75
6 4/28(1) 28.05.18 30.06.18 70*70, сц №6 100 М100
Из пластин
7 1(28)2 28.05.18 01.07.18 Из пластин, сц. №1 31 М25
8 2/7(2) 08.04.18 16.07.18 Из пластин, сц. №2 25* М25
9 2/14(2) 08.04.18 23.04.18 Из пластин, сц. №3 39** М25
10 2/28(2) 08.04.18 13.05.18 Из пластин, сц. №4 54 М50
11 3/28(2) 08.04.18 01.07.18 Из пластин, сц. №5 71 М50
12 4/28(2) 28.05.18 30.06.18 Из пластин, сц. №6 99 М75
*- в возрасте 7 суток; **- в возрасте 14 суток.
Выводы по результатам исследований партии камней:
Внешний вид, размеры и правильность формы образцов соответствуют требованиям ГОСТ 5302012.
Средняя плотность камня равна 1220 кг/м3 и соответствует классу средней плотности 1,4 по ГОСТ 530-2012.
Водопоглощение камня равно 11,6% и соответствует требованиям ГОСТ 530-2012.
Прочность при сжатии, определенная по стандартной методике подготовки образцов, соответствует марке М250.
Прочность при сжатии, определенная на образцах с утолщенным швом (10-12 мм) соответствует марке М150.
Величина прочности нормального сцепления кладки из камней при марках раствора М25-М100 соответствует 1 категории по сопротивляемости сейсмическим воздействиям (более 1,8 кгс/см2).
По результатам выполненных исследований камней керамических с вертикальным расположением пустот можно выделить следующее:
Камень имеет хороший внешний вид (гладкие, равные поверхности, правильную форму, приятный цвет).
Низкая масса (для достаточно больших размеров) камня облегчает выполнение кладки.
Прочность камня при сжатии соответствует марке М150.
Прочность нормального сцепления кладки из камней при марках раствора М25-М100 соответствует 1 категории по сопротивляемости сейсмическим воздействиям.
По величине прочности нормального сцепления кладки возможно применение кладки из камней в сейсмических районах на обычных цементных растворах (без специальных добавок).
Рекомендации по применению.
По результатам проведенных исследований камня керамического с вертикальным расположением пустот (пустотностью 33%), форматом 2,1 НФ, изготовляемым методом пластичного формирования (Камень КМ-р (КМ-л) 250*120*140 (2,1 НФ/150/1,2/50 ГОСТ 530-2012. ОАО «Новокубанский завод керамических строительных материалов» г. Новокубанск, определена следующая область их применения:
Кладка конструкций зданий с нормальным влажностным режимом помещений.
В не сейсмических районах - несущие и самонесущие стены и перегородки зданий высотой до 5 этажей включительно (с мероприятиями, исключающими концентрацию нагрузок на камни).
В районах с сейсмичностью 7-8 баллов (в соответствии с требованиями табл. 8 СНиП 11-7-81* «Строительство в сейсмических районах») и СНКК 22-302-2000 (ТСН 22-302-2000 Краснодарского края) «Строительство в сейсмических районах Краснодарского края»:
- кладка стен при заполнении каркасов;
- кладка стен комплексной конструкции с железобетонными включениями, образующими четкую
каркасную схему (в зависимости от категории кладки и расчетной сейсмичности);
- кладка перегородок.
При проектировании зданий и сооружений из камня керамического с пустотностью до 33% расчетные сопротивления сжатию R кладки следует принимать по табл. 2 СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» с введением понижающих коэффициентов, учитывающих особенность работы пустотелых камней вкладки в зависимости от от прочности раствора:
- на растворе марки 100 и выше - 0,8;
- на растворе марки 75,50 - 0,7;
- на растворе марки 25 - 0,6.
При заполнении пустот в камне строительным раствором, расчетные сопротивления кладки следует принимать по табл. 2 СНиП II-22-81 без понижающих коэффициентов.
5.прочность нормального сцепления камня с раствором удовлетворяет требованиям, предъявляемым при строительстве в сейсмических районах и соответствует I категории (более 1,8 кгс/см2; 180 кПа).
Литература
1. ГОСТ 530-2012. Кирпич и камень керамические. «Общие технические условия».
2. ГОСТ 24992-2014. Конструкции каменные «Метод определения прочности сцепления в каменной вкладки».
3. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые «Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе».
4. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные «Методы испытаний».
5. ГОСТ 4.233-86.Система показателей качества продукции. Строительство. Растворы строительные «Номенклатура показателей».
6. ГОСТ 4.206-83.Система показателей качества продукции. Строительство. Материалы стеновые каменные. «Номенклатура показателей».
7. ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения, водопо-глащения плотности и контроля морозостойкости.
8. ГОСТ 26433.1-89. Правило выполнения измерений. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.
9. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.
10.СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах.
11.СНКК 22-301-2000. Строительство в сейсмических районах Краснодарского края. (ТСН 22302-2000 Краснодарского края)
To the question about the properties of the ceramic stone
with a vertical voids manufactured by the method of
plastic molding Blyagoz A.M., Kretinin K.M., Sklyarenko V.P., Belkina A.M.
Kuban state agrarian University" named after I.T. Trubilin
X X О го А С.
X
го m
о
ю 8
М О
to
The article provides data from laboratory testing of ceramic stone with a vertical voids manufactured by plastic molding, OAO "Novokubansky plant of ceramic building materials" Novokubansk. The main objective of this work is to determine the field of rational application of the results of laboratory tests of ceramic stone with a vertical void, voidness 33%. When testing the stone used ordinary (face), which is characterized by a size of 250*120*140mm, formats 2,1 NF, brand strength M150, class average density 1.2, mark on frost resistance F50. Made by plastic molding according to GOST 530-2012. The number of samples in the series to determine the characteristics appointed by random selection in accordance with paragraph 6.5., table. 8 GOST 530-2012. The maximum number of samples was 25, minimum 5 items per test. The results of the research conclusions and recommendations for application.
Keywords: ceramic stone with a vertical arrangement of voids, the shape and size of voids, tensile strength at compression, the normal adhesion strength, the presence of calcareous inclusions.
References
1. GOST 530-2012. Brick and stone are ceramic. "General technical conditions."
2. GOST 24992-2014. Stone structures "Method for determining
the adhesion strength in a stone tab."
3. GOST 8462-85. Wall materials "Methods for determining the
tensile strength in compression and bending."
4. GOST 5802-86. Building solutions "Test methods".
5. GOST 4.233-86. System of indicators of product quality. Building. Building solutions "Nomenclature of indicators".
6. GOST 4.206-83. System of indicators of product quality. Building. Stone wall materials. "Nomenclature of indicators."
7. GOST 7025-91. Ceramic and silicate bricks and stones. Methods for determination, water absorption density and frost resistance control.
8. GOST 26433.1-89. The rule for taking measurements. A system
for ensuring the accuracy of geometric parameters in construction.
9. SNiP II-22-81. Stone and armored constructions.
10. SNiP II-7-81 *. Construction in seismic areas.
11. SNKK 22-301-2000. Construction in seismic areas of the Krasnodar Territory. (TSN 22-302-2000 of the Krasnodar Territory)
a>
o
CN
00 Ol
O m m x
3
<
m o x
X
