CC BY
13
3. Сактаганова Н.А. Неавтоклавный гидрофобный газобетон на основе нефтешлама // Наука и Мир. 2014. № 9 (13). С. 38-40.
4. Мостовой А.С., Плакунова Е.В., Панова Л.Г. Модифицированные эпоксидные смолы как перспективные связующие полимерных
композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2011. Т. 12. № 2. С. 34-37.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Е.А. Лободенко, И.А. Синянский, Е.В. Орлов. Исследование свойств ячеистобетонных перемычек, армированных композитной арматурой из армирующего волокна, для малоэтажных зданий — Системные технологии. — 2019. — № 30. — С. 52—56.
История статьи:
Дата поступления в редакцию 02.03.19 Дата принятия к печати 05.03.19
УДК 69
Н.А. Сташевская, Няня Сулейман, К.Е. Ковалева
Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
N.A. Stashevskaya, A.P. Minina, K.E. Kovaleva, Gnagna Souleymane
Peoples' friendship University of Russia, Moscow, Russia
ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОЙ АРМАТУРЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ В ГВИНЕЙСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ (ЗАПАДНАЯ АФРИКА)
PROSPECTS FOR THE INTRODUCTION OF BASALT REINFORCEMENT FOR CONSTRUCTION IN THE REPUBLIC OF GUINEA (WEST AFRICA)
Аннотация
В статье рассматриваются возможности применения базальтовой арматуры в строительстве в Гвинейской Республике (Западная Африка). Установлено, что на территории Гвинейской Республики залегают значительными объемы базальтового сырья, пригодные для применения в промышленных масштабах.
Ключевые слова: базальтовое сырье, минералого-петрографический анализ, непрерывные базальтовые волокна, базальтовая арматура.
Abstract
The article discusses the possibility of using basalt reinforcement in construction in the Republic of Guinea (West Africa). It is established that on the territory of the Republic of Guinea there are significant amounts of basalt raw materials suitable for industrial use.
Keywords: basalt raw materials, mineral-petrographic analysis, continuous basalt fibers, basalt rebar
Введение
Базальтовые камни давно используется в Западной Африке в скульптурных и ювелирных изделиях (рис. 1, 2).
Рис. 1. Каменная статуя
Рис. 2. Ювелирное колье из базальта
Базальт в области строительства в качестве композитного материала для армирования конструкций в Гвинейской Республике в настоящее время не применяется.
Теоретические исследования данного вопроса являются основой для повышения технологического уровня строительства в Гвинее. Внедрение нового для Африки строительного материала, такого как базальтовая арматура, имеет благоприятную перспективу развития. Связано это с наличием развитой сырьевой базы месторождений базальта, пригодного для переработки и получения достаточного количества изделий для массового применения в строительстве.
Однако, учитывая низкий уровень развития тяжелой промышленности в Гвинейской Республике, возникают определенные экономические и технические трудности по установке и запуску высокотехнологичного оборудования для переработки базальтового сырья в промышленных масштабах.
Z м
G
-I м Э СО
<
со ш
5 I
8 >
* га - Е
ш а
^ ге
ч >S
X о
< S
2 g
)S -а
ш 5 С
ft re
и ю
* к X S К X
= a
5 «
^ X
* U
и _
ВО Л
Ш СО
н
<т а.
X с
Анализ состояния вопроса
В настоящее время, базальтовая арматура пользуется большой популярностью в современном строительстве и объём её применения в развитых странах увеличивается. Не смотря на все преимущества, в странах Африки базальтовая арматура практически не применяется. Очевидно, что производство и внедрение данного материала позволило бы решить важную научно-техническую задачу повышения экономической и технологической эффективности строительства в Гвинейской Республике и в Африке в целом. Представляется интересным провести исследования о возможности применения местных базальтов в качестве сырья для композитных материалов, применяемых в строительстве.
Целью данной работы являлось изучение возможности внедрения базальтовой арматуры в строительство в Гвинейской Республике. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
- выявление основных преимуществ базальтовой арматуры;
- исследование наличия месторождений базальта в Республике Гвинея;
- минералого-петрографический анализ характеристики базальтовых пород с точки зрения возможности их применения для изготовления строительных изделий,
В Гвинейской Республике наиболее распространёнными типами зданий являются малоэтажные жилые дома (рис. 3,4).
Рис. 3. Традиционные дома в Гвинее Рис. 4. Малоэтажная застройка в
г. Конакри
Монолитное строительство нашло распространение при возведении зданий в столице Гвинеи — Конакри. Для армирования элементов конструкций, используют только арматурные стали. Композитные материалы в строительстве, такие как базальтовая арматура, в настоящее время не применяются.
Термин «базальт» происходит от эфиопского слова basal, означающего «кипяченый», «железосодержащий камень». Для базальта характерно тонкозернистое строение, высокая плотность, удельный вес 2,6-3,11 г/см3, температура плавления 1100-1450 оС, прочность на сжатие до 400 МПа, темный, чаще всего черный цвет.
Основные преимущества базальтовой арматуры
В последние годы популярность приобретает такой строительный материал, как базальтовая арматура (рис 5), имеющая улучшенные показатели, по сравнению с такими композиционными материалами, как изделия на основе углеродного волокна и стекловолокна. Анализ показателей базальтовой арматуры, приводимых ведущими специалистами установил следующие её преимущества:
- высокая прочность на растяжение;
- стойкость к разрывным нагрузкам; модуль упругости составляет 71 000 МПА.
- долговечность;
- диапазон рабочих температур от 70 до + 100 ^
- хорошее сцепление при работе в бетоне;
- высокая коррозионная стойкость;
- высокая огнестойкость;
низкая стоимость по сравнению с по сравнению с другими композитными материалами;
- низкая теплопроводность;
- инерция к электричеству;
- экологичность;
- маленький вес.
О
г
со
Рж. 5. Базальтовая арматура
Огромный спектр преимуществ базальтовой арматуры по сравнению с аналогами делает её более перспективным и надёжным материалом в современном строительстве в условиях Гвинейской Республики.
Месторождения базальта в Республике Гвинея
Базальт представляет собой вулканическую магматическую породу, образованную быстро охлажденной магмой и характеризующуюся ее минералогическим составом: плагиоклазами (50%), пирогенами (25-40%), оливином
<
со ш
§ г
8 ?
- 2
ш а
^ га
, >2
X О
< ё
>2 Л
ш ^
с я
> го
и ю
«Х к
X 5
К X
1 &
ГТ *
б :
со л
ш а
м
ч
X С
(10-25%) и 2-3% магнетитом. Базальт является одним из основных компонентов земной коры и распространяется как на материковой, так и на океанической коре (рис. 6 — 8).
Рис 6. Базальтовое Рис. 7. Месторождение Рис. 8. Базальтовые
сырьё базальта столбы
Базальты представляют собой геологическое образование, состоящее из регулярных частей (рис 8). Порядок скопления базальтовых столбов был установлен учеными из университета Торонто [1]. Было выявлено также влияние скорости твердения магмы на структуру базальтовых столбов. Установлено, что регулярность базальтовых столбов-гигантов в Гвинейской Республике обусловлена постоянной скоростью потери тепла при твердении магмы.
Согласно исследованиям, проведенным советско-российскими, гвинейскими и зарубежными экспертами разных поколений, составлены «геологическая карта» и «книга геологии» Республики Гвинея в масштабе 1:500 000. Данные материалы содержат информацию о геологической структуре и полезных ископаемых страны. В этих документах указано наличие большого количества залежей базальта, который возможен к применению в промышленных масштабах. Самые значительные залежи базальта встречаются в основном в южной части страны, особенно в префектурах Масента, Бейла,Киссидугу, Керуане, Дамаро, Тинсу.
Минералого-петрографический анализ характеристик базальтовых пород, залегающих в Гвинейской Республике
Для производства базальтовых волокон с заданными характеристиками по прочности, химической и термической стойкости, определенными электроизолирующими свойствами, необходимо использовать базальтовые породы с требуемыми характеристиками по химическому составу и выработочным свойствам. Для производства непрерывных волокон основной интерес представляют «длинные» базальтовые породы: андезиты, андезитобазальты, диабазы, доле-риты, порфириты, габбро-диабазы, габбро, амфиболиты, амфиболизированные пирокселиты.
Был проведен минералого-петрографический анализ базальтов, залегающих в Гвинее. Установлено, что в состав породы входит:
1. Базальтовые порфириты. Представляют собой мелко гранулированные породы, темно-зеленовато-серого, светло-зеленого и темно-порфирической структуры, а также плагиоклазы с размерами от 0,1-0,3 мм до 1-1,5 мм.
2. Спилиты. Представляют собой мелкозернистые, компактные породы, темно-зеленые, темно-серые до черного цвета, иногда имеющие видимое сфероидальное деление и афирическую или порфирическую структуру.
3. Диабазы — мелкозернистые породы, зеленовато-серые. По составу они похожи на базальтовые порфириты.
4. Алевролит — компактные, твердые, светло-серые, серые и зеленовато-серые породы с включением твердых частиц кварца, часто с добавлением эпидотизированного пироксена.
5. Альбитофиры — мелкозернистые, компактные, серые, желтовато-серые, светло-серые породы. Они состоят из мелких кристаллов от 0,030,05 мм до 1-1,5 мм.
6. Яшмы — мелко измельченные, компактные, твердые породы, часто конхоидальные, красные, вишнево-красные, редко серые и зеленые. Они состоят из зерен, зазубренных очень тонкими (0,01-0,03 мм) и тонкими (0,05-0,1 мм) кристаллами халцедона.
7. Песчаник. Материал песчаника представляет собой кварц (80-100%) и небольшое количество полевого шпата (до 20%).
8. Известняки состоят из ксеноморфных, иногда идиоморфных зерен кальцита от 0,1-0,3 мм до 1-1,5 мм. Локально отмечается наличие (до 20%) угловатых и тупых зерен кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклазы.
9. Кремень представляет собой мелкий агрегат (0,01-0,05 мм) зубчатых зерен халцедона, часто параллельно ориентированных, с пыльной примесью и комочками гематита и гидроксидов железа.
10. Гравелиты имеют преобладание тупых или мало закругленных кварцевых осколков размеров до 1,5 — 4 см., с незначительным включением полевого шпата.
11. Филлиты — это серые, мелкочешуйчатые слюдяные буровато-серые породы с наличием блесткости на плоскостях чешуек. Они состоят из мелких зерен кварца (0,01-0,02 мм) и мелкой серицитовой чешуи. Структура пород лепидобластна.
12. Мусковитные сланцы, по сравнению с филлитами, отличаются увеличением размеров кварцевых зерен и чешуек слюды, достигающих 0,05-0,1 мм. Мусковит (60-70 %) образует удлиненные мелкие чешуйки, часто с окрированной патиной.
13. Сланцы характеризуются наличием биотита рядом с мусковитом. Биотит образует чешуйки 0,05-0,08 мм коричневого и темно-коричневато-зеленого цвета.
14. Биотитные сланцы содержат буровато-зеленый биотит (40-50%) и кварц (40-50%).
15. Сланцы с биотитом-эпидотом состоят из эпидота (40%), биотита (30%), кварца (30%) и небольшого количества сфена и магнетита.
03
г
м О
-I
м
Э СО
< со
ш :
§ I
§ >
* го
■ I
ш а
^ (С
, >5 О
<
>5
ш £
и £
К (К X 5
5 I
8 ? СО .0 ш и
П
Ч <1 а
" <и
16. Кварциты массивны, имеют зазубренную гетеробластную структуру, содержат крупные зерна кварца (до 0,08-0,2 мм) и имеют почти мономерный состав с небольшим количеством мусковита.
17. Кварцевые сланцы-гематиты встречаются в виде чечевицы. Состоят из чередующихся полос с гематитом и гематитом-кварцем шириной 1-3 мм.
18. Аргилиты представляют собой карбонато-глинистую пасту с пелитами, коричневую с мелкими чешуями и волокнами (0,01-0,003 мм) серицитом, иногда спримесью (до 10-15%) угловатых и удлиненных зерен кварца и альбита 0,01-0,03 мм.
Минералого-петрографический анализ базальтов, залегающих в Гвинейской Республике, показал, что они пригодны в качестве сырья для производства композитных материалов для строительства.
Заключение
Увеличение долговечности зданий и повышение экономической целесообразности применения новых материалов является одной из важнейших задач современного строительства. Поэтому, внедрение базальтовой арматуры в строительство в Гвинейской Республике является актуальной задачей.
Очевидно, что производство и внедрение данного материала позволило бы решить важную научно-техническую задачу повышения экономической и технологической эффективности строительства в Гвинейской Республике и в Африке в целом.
В результате проведенного теоретического анализа уставлено:
a) в отличие от роста объемов применения базальтовой арматуры в строительстве развитых стран, в Африке и, в частности в Гвинейской Республике, не проведены исследование и анализ возможного производства и использования базальтовой арматуры в области строительства;
b) огромный спектр преимуществ базальтовой арматуры указывают на её эффективность при использовании в малоэтажных жилых зданиях;
c) базальтовое сырье в Гвинейской Республике имеется в достаточном количестве для переработки в промышленных масштабах. Самые значительные залежи базальта встречаются в основном в южной части страны;
d) минералого-петрографический анализ базальтов, залегающих в Гвинейской Республике, показал, что они пригодны в качестве сырья для производства композитных материалов для строительства;
e) возможно наладить производство базальтовой арматуры на месте, так как есть наличие площадей и трудовых ресурсов;
f) к факторам, сдерживающим применение базальтовой арматуры относится отсутствие оборудования по ее производству и соответствующих технологий в Гвинейской Республике;
g) внедрение базальтовой арматуры в строительстве в Гвинейской Республике является новизной и имеет перспективу развития.
Литература
1. Novitsky Alexander. Traitement des roches de type basalte dans différents types de fibres, site d'information, Toml, volumel- Geologie de la Republique de Guinee 2008.
2. AREDOR, Quelques Considérations sur le Cadre Structural des Kimberlites et la Géologie Régionale dans la Concession
d'AREDOR, Rapport Mensuel. CPDM, Conakry, 1986.
3. Заикин В. Результаты поисково-съемочных и геологозаверочных работ на алмазы и др. за период 19611963 гг. DNG, Conakry. OZGEO, Москва, 1963.
4. RIO TINTO Simandou Prospecting Report. CPDM, Conakry, 2000.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Сташевская Н.А.,Няня Сулейман, Ковалева К.Е. Перспективы внедрения базальтовой арматуры в строительстве в Гвинейской Республике (Западная Африка). — Системные технологии. — 2019. — № 30. — С. 56—63 .
и
Z н
Û
История статьи: Дата поступления в редакцию 19.02.19
Дата принятия к печати 28.02.19
CÛ
УДК 69.003.13
А.Н. Бирюков*, Е.О. Добрыш-кин**, И.Н. Кравченко***
*Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В.Хрулева, г. Санкт-Петербург ** Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В.Хрулева, 191123, г. Санкт-Петербург
*** Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва
A.N. Biryukov *, E.O. Dobryshkin **, I.N. Kravchenko ***
* Military Institute (Engineering) of the Military Academy of Material and Technical Support named after General of the Army AV Khrulev, St. Petersburg
** Military Institute (Engineering) of the Military Academy of Material and Technical Support named after General of the Army AV Khrulev, 191123, St. Petersburg *** Russian State Agrarian University — KA Moscow Agricultural Academy Timiryazev, Moscow
о *
x ш 7
CO <
a
о г
s
s
*
u
0
== S
H 2 «
M
S1
Q га
ш S
_ о
<U
s
1
га u
0 a s
1
га
< с
cû
О *
a s ш
