CC BY
32
Машкин Николай Алексеевич - доктор технических наук, профессор кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета, г. Новосибирск, E-mail: mashkin@corp.nstu.ru
Малахов Денис Алексеевич - аспирант кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета
Русаков Валерий Евгеньевич - магистрант кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета
Бартеньева Екатерина Анатольевна - старший преподаватель кафедры строительных материалов, стандартизации и сертификации Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета
Беркутов Сергей Сергеевич - студент Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета
Mashkin Nikolay - Doctor of Engineering, professor of department of engineering environmental problems of Novosibirsk State Technical University, E-mail: mashkin@corp.nstu.ru
Malakhov Denis - graduate student of department of engineering environmental problems of Novosibirsk State Technical University
Rusakov Valery - undergraduate of department of engineering environmental problems of Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk
Bartenyeva Ekaterina - senior lecturer of department of construction materials, standardization and certifications of the Novosibirsk state architectural and construction university
Berkutov Sergey - student of the Novosibirsk state architectural and construction
university
УДК 691+691.3
ВЛИЯНИЕ ВИДА ВЯЖУЩЕГО НА СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА
Иргит Б.Б.
Тувинский государственный университет, Кызыл
INFLUENCE OF BINDING ON THE PROPERTIES OF FOAM CONCRETE
Irgit B.B.
Tuvin State University, Kyzyl
В статье рассмотрены влияние местного Ак-Талского природного гипса и обожженной извести Хайыраканского месторождения на свойства пенобетона, заполнителем которого является местный полевошпатовый серый песок.
Ключевые слова: свойства, портландцемент, строительный гипс, известь.
The influence of the local Ak-Talsky natural gypsum and burned lime of the Khayyrakan deposit on the properties of the foam concrete is also considered. The filler is also local feldspar gray sand.
Key words: properties, portland cement, building gypsum, lime.
Учитывая огромные затраты на обогрев зданий в зимнее время, остро стоит вопрос о применении в качестве ограждающих стеновых конструкций эффективных стеновых и относительно дешевых видов строительных материалов. Одним из таких
материалов является пенобетон. При его применении в качестве стенового материала обеспечивается требуемое термическое сопротивление теплопередаче.
Одним из перспективных направлений повышения эффективности пенобетонов является использование местных материалов.
Решение проблем эффективного использования имеющих сырьевых материалов и повышение качества выпускаемой продукции связано с разработкой новых способов, а также оптимизации составов и технологических режимов производства изделий из пенобетона.
Для бетонных изделий важное значение имеет вид вяжущего, так как связующее вещество формируется в различных условиях и обладает определенной химической основой.
В рамках данной работы выявлено влияние вида вяжущего на свойства полученного пенобетона. Как известно, цементное тесто твердеет гораздо долго, чем гипсовое связующее, а известковая связка имеет самый большой срок для твердения. Соответственно, свойства пенобетона тоже должны быть разными.
В качестве связующего вяжущего приняты портландцемент, строительный гипс и гашеная известь. Заполнителем служит местный полевошпатный серый мелкий песок с естественной гранулометрией [1].
В Республике Тыва отсутствует производство вяжущих, поэтому некоторые связующие минеральные вещества являются привозными.
Связующие минеральные вещества: привозной портландцемент марки ПЦ-400 Топкинского завода Кемеровской области, соответствующий требованием ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия» и ГОСТ 10178-85* «Портландцемент и щлакопортландцемент», местный строительный гипс, изготовленный из Ак-Талского природного гипса и обожженная известь Хайыраканского месторождения, полученная обжигом местных карбонатных пород, активность которой составляет 82 %, т.е. относится ко 2 сорту.
Первые пробы сульфатной породы природного гипса Ак-Талского месторождения были отобраны старшим геологом Тувинской геологоразведочной экспедиции В.И. Кудрявцевым и переданы сотрудникам Ленинградского инженерно-строительного института.
По содержанию двуводного сернокислого кальция гипсовый камень Ак-Талского месторождения, согласно ГОСТ 4013-79, относится к 3 и 4 сортам. Среднее содержание CaSO4 колеблется в пределах от 72 до 84 %. Средняя плотность природного гипсового камня равна 1120-1160 кг/м3. Естественная влажность сульфатной породы 4-6 %.
Как известно, гипсовые вяжущие, в том числе строительный гипс, получают путем термической обработки природного гипса с последующим измельчением. В зависимости от температуры обжига образуются различные модификации (формы) гипсовых вяжущих, начиная с а - полугидрата (строительный гипс) и кончая нерастворимым ангидритом. Строительный гипс получают путем обжига при 120-180 °С с последующим измельчением.
В таблице 1 приведен химический состав известняков основных крупных месторождений карбонатных пород Тувы.
Таблица 1
Химический состав известняков
Наименование месторождений Содержание оксидов, в масс. %
SiO2 А12О3 Fe2Oз СаО МдО R2O п.п.п.
Нарынское 0,57 0,06 0,31 53,75 0,08 0,28 42,34
Хайыраканское 0,55 0,14 0,05 54,12 0,38 0,09 43,47
Чаданское 0,12 0,21 0,20 53,86 0,97 0,11 43,34
По химическому составу местные известняки относятся к классу А, куда относятся карбонатные породы высшего качества для получения жирной пластичной извести.
Все тувинские известняки имеют плотную кристаллическую структуру, и средняя плотность колеблется в пределах 2240-2620 кг/м3. Естественная влажность карбонатных пород до 6 %. Предел прочности при сжатии местных известняков составляет 460-710 кг/см2, что свидетельствует о возможности применения карбонатных пород в качестве несущих и отделочных материалов.
При выполнении работы соотношение вяжущего и песка изменялось в пределах 1:1, 1:2 и 2:1. Водотвердое отношение регулировалось в зависимости от водопотребности вяжущего и текучести пенобетонной смеси. Выявлено, что наибольшую водопотребность имеет смесь на основе строительного гипса и извести.
Содержание пенообразователя равно 0,5 % от массы воды. При изготовлении опытной пенобетонной смеси, сначала изготовили смесь с добавлением воды к вяжущепесчаной перемешанной смеси. Пенообразователь ввели в предварительно изготовленную текущую смесь и затем перемешивали в течение 1,5 минуты до получения пенобетонной смеси с равномерно распределенными порами.
Изготовленные образцы твердели в естественных условиях на воздухе в течение 28 суток.
В таблице 2 приведены результаты выполненной работы.
Таблица 2
Влияние вида вяжущего на свойства пенобетона_
Вид вяжущего Состав смеси Объемная масса, кг/мз Водопог-лощение, % Предел прочности при сжатии, МПа
Портландцемент Ц-30% П-70% 970 23,5 2,1
Ц-50% П-50% 880 24,5 2,8
Ц-70% П-30% 810 26,3 3,2
Местный строительный гипс Г-30% П-70% 780 31,4 1,8
Г-50% П-50% 670 33,6 1,5
Г-70% П-30% 590 37,4 1,3
Известь И-30% П-70% 860 24,7 1,6
И-50% П-50% 770 26,4 1,3
И-70% П-30% 680 27,1 0,9
Анализ полученных результатов показывает, что свойства пенобетонных изделий зависят от вида вяжущего. Выявлено, что максимальную величину объемной массы или средней плотности имеют изделия на основе портландцемента. Установлено, что средняя плотность пенобетонного образца из смеси состоящей 30 % цемента и 70 % песка равна 970 кг/м3, а при увеличении доли цемента до 70 %, объемная масса изделий уменьшается до 810 кг/мз, что на 20% легче, чем в первом случае. Уменьшение средней плотности в данном случае связано с плотностью цемента, который является значительно меньше, чем у песка.
В случае использования местного строительного гипса в качестве вяжущего, объемная масса полученного материала еще уменьшается. Пенобетон, содержащий 30, 50 и 70 % гипса, соответственно имеет объемную массу 780, 670, 590 кг/мз. По сравнению пенобетоном на основе цементного вяжущего, при применении строительного гипса объемная масса изделий становится на 20-30 % меньше, что связано с малым весом самого строительного гипса и получением более текучего гипсового теста. Выявлено, что в случае со строительным гипсом, количество воды на 25 % больше, чем при использовании цемента. Установлено, что пенобетон на основе строительного гипса имеет гораздо большую пористость, чем пенобетон из цемента. Гипсовый камень между твердых зерен песка имеет значительную микропористость в силу воздухвовлекающей способности гипса.
При использовании извести Хайыраканского месторождения, объемная масса получаемого материала занимает промежуточное положение, между цементным и гипсовым пенобетоном. При 30, 50 и 70 % извести в составе смеси, объемная масса получаемого пенобетона равна 860, 770 и 680 кг/мз соответственно, что является значительно тяжелее, чем в случае с гипсопенобетоном.
Следует отметить, что по сравнению гипсопенобетона и цементнопенобетона, пенобетон на основе извести, гораздо долго твердеет, в силу другого механизма твердения. Образование кристаллов гидрооксида кальция и карбонизация Са(ОН)2 идет значительно медленнее, чем гидратация гипсовых и цементных частиц.
Обобщая полученные результаты, следует отметить, что с учетом условий эксплуатации пенобетонных материалов, которых в основном применяют для производства стеновых материалов, наиболее оптимальным видом вяжущего для пенобетона является портландцемент.
Применение материала с меньшей средней плотностью позволяет сохранить тепло, но характеризуется недостаточной прочностью. Для стеновых материалов средняя плотность в пределах 800-1000 кг/м3 является наиболее оптимальной, что снижает теплопроводность материала, по сравнению с кирпичной кладкой и кладкой из легких бетонов из пористых заполнителей.
Библиографический список
1. Кара-сал Б.К. Минеральное сырье Тувы для производства строительных материалов: Монография. - Кызыл: Ред.-издат. отдел ТувГУ. - 2009. - 169 с.
Bibliograficheskij spisok
1. Kara-sal B.K. Mineralnoe syre Tuvy dlya proizvodstva stroitelnykh materialov: Monografiya. - Kyzyl: Red.-izdat. otdel TuvGU. - 2009. - 169 s.
Иргит Байлак Борисовна - магистр по направлению подготовки «Строительство», лаборант кафедры «Промышленное и гражданское строительство», Тувинский государственный университет, Кызыл, E-mail: bailak93@mail.ru
Irgit Baylak - master in the direction of training "Construction", laboratory assistant of the department "Industrial and civil construction", Tuvin State University, Kyzyl, E-mail: bailak93@mail.ru
УДК 69.059.3: 624.074.353
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «БЕЙСИК VBA» ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КООРДИНАТ ОСИ КОРОБОВОГО СВОДА
Калдар-оол А-Х.Б. Тувинский государственный университет, г. Кызыл Бабанов В.В.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-стротиельный университет,
г. Санкт-Петербург
THE DESCRIPTION OF THE PROGRAM WITH USE «VBA BASIC» FOR CALCULATION OF COORDINATES OF THE AXIS OF THE BOX VAULT
Kaldar-ool A-Kh.B, Tuvan State University, Kyzyl Babanov V. V.
Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engeneering, Saint-Petersburg.
Описана работа программы Visual Basic в режиме Excel для вычисления оси свода и других его геометрических параметров, которые получены аналитическим методом в параметрической форме.
Ключевые слова: свод, расчет, программа «Бейсик VBA».
