Керамобетон на основе вторичных заполнителей из кирпичного боя для мелкоштучных стеновых изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Хаджиев Магомед Рамзанович

• Хаджиев Магомед Рамзанович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Хаджиев Магомед Рамзанович

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Опыт использования керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК) в строительстве

1.2 ККБ и ПБК - как материал для получения заполнителей бетона

1.3 Использование отсевов дробления ККБ и ПБК в качестве наполнителя в многокомпонентных бетонах

1.4 Рабочая гипотеза

Цель и задачи диссертационной работы

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Исследуемые материалы

2.1.1 Мелкий и крупный заполнитель из ККБ и ПБК

2.1.2 Вяжущие вещества

2.1.3 Химические добавки

2.1.4 Вода

2.2 Методики, приборы и оборудование для проведения исследований

ГЛАВА 3. ЛЕГКИЙ КЕРАМОБЕТОН НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ

ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ ККБ и ПБК

3.1 Технологические принципы получения легкой керамобетонной смеси и керамобетона на основе вторичных заполнителей

3.1.1 Разработка оптимальных рецептур легких керамобетонов

3.1.2 Динамика изменения структурной организации и жизнеспособности керамобетонных смесей

3.1.3 Динамика набора прочности керамобетонов

3.2 Сравнительные исследования вторичных заполнителей из ККБ и ПБК и легкого керамобетона на их основе

3.2.1 Зависимость основных свойств вторичных заполнителей от вида дробимого сырья

3.2.2 Зависимость свойств керамобетонов от вида применяемых вторичных заполнителей

3.3 Изучение влияния пылевидной части отсевов дробления ККБ и ПБК на прочность цементного камня и керамобетона

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЛЕГКИХ КЕРАМОБЕТОНОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ККБ и ПБК

4.1 Структура легкого керамобетона на основе вторичных заполнителей

4.2 Прочность контактной зоны вторичного заполнителя и цементного камня

4.3 Теплопроводность, плотность и морозостойкость керамобетона на основе вторичных заполнителей

4.4 Прочностные и деформативные свойства легких керамобетонов

на основе вторичных заполнителей

4.5 Прочность сцепления арматуры с керамобетонной матрицей 111 Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

5.1 Рекомендации по получению керамобетонов с использованием вторичных заполнителей из ККБ и ПБК

5.2 Технология керамобетона на основе продуктов дробления ККБ

5.2.1 Технология получения вторичного заполнителя из отходов ККБ

и ПБК

5.2.2 Технология легкого керамобетона на основе вторичных заполнителей из отходов ККБ и ПБК

5.2.3 Технология изготовления мелкоштучных стеновых изделий с использованием легкого керамобетона

5.3 Внедрение результатов работы

5.4 Экономическое обоснование эффективности производства керамобетонов с использованием заполнителей из ККБ и ПБК

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ 159 ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Технологический регламент на производство мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона на вторичных заполнителях из керамического кирпичного боя и брака

Приложение Б. Стандарт организации «Пористые вторичные заполнители из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича для бетонов и строительных растворов и теплоизоляции»

Приложение В. Копия акта о выпуске опытной партии

мелкоштучных стеновых керамоблоков

Приложение Г. Копия акта внедрения мелкоштучных стеновых

керамоблоков

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Керамобетон на основе вторичных заполнителей из кирпичного боя для мелкоштучных стеновых изделий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время строительство зданий и сооружений вследствие существенного увеличения объема и интенсивности работ диктует аналогичное увеличение производства строительных материалов требуемого качества, для переработки исходного сырья которых необходимы минимальные энергозатраты и капиталовложения. Такой подход позволяет застройщику быстро и надежно строить и обеспечивать потребителя жильем высокого качества и долговечности. В соответствии с программой «зеленого строительства» к таким материалам относятся так называемые «зеленые композиты» на основе техногенного сырья, как наиболее эффективные с точки зрения минимальных энергозатрат при их производстве и экологически эффективные с точки зрения охраны окружающей среды.

В результате реализации государственных, региональных и ведомственных программ по сносу устаревших зданий и сооружений, природных и техногенных катастроф, вооруженных конфликтов в различных регионах страны и мира накоплено большое количество техногенного сырья в виде кирпичного и бетонного лома, производственного брака технологических производств строительной индустрии, которое в первую очередь должно быть использовано для реализации вышеуказанных задач в строительном производстве [1,2,6].

В настоящее время в Чеченской Республике, как и во всем мире, ощущается острая потребность в эффективных строительных материалах, особенно стеновых, способных в полной мере обеспечить требуемые теплотехнические параметры. Как показывает зарубежный и отечественный опыт [3,8,11], при комплексном подходе к решению проблемы рационального использования имеющейся базы техногенного сырья с внедрением передовых эффективных технологий ее обработки, можно разработать технологию и предложить конкурентоспособную строительную продукцию, не уступающую по качественным показателям отечественным и зарубежным аналогам. В полной мере это относится к технологии получения легких керамобетонов в виде мелкоштучных стеновых изделий на основе вторичных заполнителей из

керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК). Такой подход позволит значительно снизить дефицит стеновых материалов для строительства и восстановления разрушенных зданий и сооружений, расширить сырьевую базу строительных материалов и повысить экологическую безопасность в регионе.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и республиканской целевой программы «Энергоснабжение и повышение энергоэффективности в Чеченской Республике на 2009-2013 годы».

Степень изученности проблемы. На основании анализа работ Ю.М. Баженова, Л.Д. Чумакова, В.С. Лесовика, М.Ф. Пистилла [6,32,71,78] и других отечественных и зарубежных ученых можно сделать вывод о недостаточной изученности состава и свойств продуктов дробления ККБ и ПБК и об отсутствии отечественного опыта переработки и вторичного его использования.

В связи с этим предлагается использовать в строительном производстве новый относительно дешевый местный строительный вторичный материал, который до этого, в лучшем случае, использовался в качестве подсыпки дорожного полотна - керамический кирпичный бой и производственный брак кирпича. Объемы имеющихся в отвалах отходов ККБ и ПБК позволяют говорить об эффективности их использования вместо природного сырья, поскольку ежегодное образование отходов сноса зданий и сооружений в нашей стране составляет более 17 млн. тонн, 40 % из которых - кирпичный бой.

Таким образом, разработка альтернативных способов использования ККБ и ПБК является актуальной задачей развития программы так называемого «зеленого строительства и зеленых композитов».

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является разработка научно обоснованных способов получения керамобетонов на основе использования вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича для производства мелкоштучных стеновых изделий.

В соответствии с целью исследования в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- изучены особенности состава и свойств техногенного сырья в виде ККБ и ПБК и вторичных заполнителей на их основе с целью получения легкого керамобетона для стеновых материалов;

- изучен механизм действия химических добавок на процессы структурообразования керамобетонных смесей, полученных с использованием вторичных заполнителей;

- разработана рецептура легких керамобетонных смесей с использованием заполнителей из ККБ и ПБК для производства мелкоштучных стеновых материалов и изучены их свойства;

- проведена оптимизация гранулометрического состава вторичных заполнителей и рецептуры легких керамобетонных смесей;

- разработаны нормативные документы и ТЭО полученных результатов экспериментальных, теоретических исследований и опытно-промышленного внедрения.

Научная новизна диссертационного исследования. Предложены принципы получения легких керамобетонов на основе вторичных заполнителей с улучшенными теплофизическими и эксплуатационными свойствами, заключающиеся в оптимизации матричной структуры керамокомпозиционного материала за счет использования современных модификаторов, выбора оптимального соотношения между составляющими бетонной смеси и обогащением зернового состава заполнителя. Полученные составы керамобетонов характеризуются: меньшей теплопроводностью (0,35-0,50

Л

Вт/[м-°С]), плотностью - 1310-1750 кг/м , низкой себестоимостью - более 30 %, при прочности на сжатие (в пределах В10-В25) и морозостойкости - до F100.

Изучен механизм влияния химических добавок на основные свойства легких керамобетонных смесей на основе вторичных заполнителей. Исследованы водоредуцирующий, цементосберегающий и пластифицирующие эффекты от

применения химических добавок, заключающиеся в снижении В/Ц с 1,1 до 0,5, уменьшении расхода вяжущего до 25 % и увеличении подвижности с П1 до П3.

Исследованы параметры поровой структуры легких керамобетонов на вторичных заполнителях и установлено, что водопоглощение их составляет не более 6-7 %, а структура, по сравнению с бездобавочными составами, представлена более мелкими (X =1,5-1,9 мкм) однородными по размеру (а = 0,40,5) порами.

Получены зависимости основных свойств легких керамобетонных смесей и керамобетонов от различных факторов - зернового состава вторичного заполнителя, наличия в нем пылевидной фракции, его водопоглощения, прочности, технологии приготовления смеси и др.

Теоретическая значимость диссертационной работы обоснована тем, что:

- предложены принципы получения легких керамобетонов с оптимальными технологическими, физико-механическими и эксплуатационными свойствами для производства мелкоштучных стеновых изделий путем использования вторичных заполнителей из отходов разборки зданий и сооружений;

- развита теория гидратации и твердения клинкерных минералов в многокомпонентной системе «вяжущее - вторичные заполнители - добавки -вода», а также раскрыты основные положения теории ее структурообразования;

- изложены основные положения, касающиеся повышения энергоэффективности технологии производства легких керамобетонных смесей для мелкоштучных стеновых изделий с использованием отходов в виде ККБ и ПБК;

- раскрыты механизмы снижения объемной массы керамобетона с сохранением при этом плотности, однородности и других эксплуатационных показателей за счет использования суперпластификаторов и оптимизации структуры композита;

- изучено влияние структуры вторичных заполнителей из ККБ и ПБК с повышенным водопоглощением на основные эксплуатационные характеристики стеновых изделий;

- применительно к проблематике диссертации эффективно использованы методы математического планирования эксперимента со статистической обработкой результатов и стандартные методы испытания;

Теоретические выводы, сделанные в результате исследования, могут быть использованы в преподавании следующих учебных курсов: «Технология строительной керамики и искусственных пористых заполнителей», «Бетоны и растворы на основе техногенного сырья», «Технология бетона, строительных изделий и конструкций», «Строительные материалы и изделия», «Строительные композитные материалы» и др.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что:

- существенно расширена сырьевая база для производства легкого керамобетона, предназначенного для мелкоштучных стеновых изделий, за счет использования вторичного заполнителя из ККБ разборки зданий и ПБК производственных предприятий;

- разработаны рациональные рецептуры легких керамобетонных смесей на основе использования вторичных заполнителей и химических добавок-водопонизителей;

- предложена технология получения вторичных заполнителей из ККБ и ПБК и легких керамобетонов на их основе, предназначенных для производства мелкоштучных стеновых изделий, и установлена эффективная дозировка химической добавки для обеспечения оптимальной рецептуры керамобетонной смеси, позволяющая получить значительный водоредуцирующий и цементосберегающий эффекты.

Методы исследования базируются на известных положениях теории твердения клинкерных минералов, бетонов и строительных растворов на их основе в нормально-влажностных условиях, математической логики, теории автоматизации и управления технологическими процессами и производствами. Исследования проводились с учетом действующих государственных стандартов и рекомендаций.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований гранулометрического, химического и минерального составов отходов ККБ и ПБК, а также вторичных заполнителей из продуктов их дробления;

- свойства легких керамобетонных смесей и керамобетонов на основе заполнителей из ККБ и ПБК;

- оптимальные составы легких керамобетонов для производства мелкоштучных стеновых материалов с улучшенными технологическими, физико-механическими и эксплуатационными свойствами;

- особенности технологических переделов сортировки, дробления и фракционирования продуктов дробления ККБ и ПБК с получением вторичных заполнителей, а также приготовления легких керамобетонных смесей и мелкоштучных стеновых материалов на их основе;

- результаты апробации.

Внедрение результатов работы. Полученные результаты были апробированы в промышленных условиях на предприятии ООО «Мустанг» при строительстве малоэтажных жилых и общественных зданий в Чеченской Республике и в Республике Дагестан с использованием в ограждающих конструкциях мелкоштучных стеновых блоков в количестве 80000 штук,

-5

изготовленных из керамобетонной смеси с общим объемом 900 м .

Для внедрения результатов работы при строительстве, ремонте и реконструкции зданий и сооружений разработаны следующие технические документы:

- технологический регламент на производство мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона на вторичных заполнителях из керамического кирпичного боя и брака;

- рекомендации по получению керамобетонов с использованием вторичных заполнителей из ККБ и ПБК;

- стандарт предприятия «Пористые вторичные заполнители из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича для бетонов и строительных растворов и теплоизоляции».

Результаты работы использовались при реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и республиканской целевой программы «Энергоснабжение и повышение энергоэффективности в Чеченской Республике на 2009-2013 годы». В результате этого получены эффекты как экологического и экономического, так и социального содержания.

Основные положения диссертационного исследования, подтвержденные результатами промышленного внедрения, включены в содержание учебно-методических материалов при подготовке специалистов, бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Строительство».

Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов диссертационных исследований подтверждается применением:

- апробированных методов экспериментальных исследований;

- поверенного оборудования и математического аппарата планирования эксперимента;

- при обработке экспериментальных данных современного программного обеспечения.

Апробация работы. Наиболее значимые результаты диссертационного исследования были доложены и обсуждались на:

1. Международной молодежной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов», г. Казань, 2012 г.;

2. II Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании», г. Грозный, 2012 г.;

3. 15-м Московском международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед - 2012», г. Москва, 2012 г.;

4. III Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании», г. Грозный, 2013 г.;

5. Международной заочной научно-практической конференции «Наука и образование в жизни современного общества», г. Тамбов, 2013 г.;

6. V Международной конференции «Современные концепции научных исследований». Редакция Евразийского союза Ученых «ЕСУ», г. Москва, 2014 г.;

7. Международной научно-практической конференции «Современные строительные материалы, технологии и конструкции», посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова», г. Грозный, 2015 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 работ, в том числе 4 - в рецензируемых научных журналах и изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста, содержащих 38 таблиц, 46 рисунков и структурно представлена введением, пятью главами, общими выводами, списком литературы из 104 наименований и 4 приложениями.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Актуальные проблемы рациональной утилизации техногенного сырья сплелись в настоящее время в единый узел с вопросами охраны окружающей среды и энерго- и ресурсосбережения.

При этом на предприятиях металлургической, горнодобывающей, химической, энергетической, деревообрабатывающей, строительных материалов и других отраслей промышленности Российской Федерации ежегодно образуется около 7 млрд. тонн отходов техногенного сырья. Утилизируется же лишь около 2 млрд. т или 28% от общего объема. В связи с этим в отвалах и шламохранилищах страны накоплено около 80 млрд. т только твердых отходов. Под полигоны для их хранения ежегодно отчуждается десятки тысяч гектаров пригодных для сельского хозяйства земель [1,2].

По данным [1] годовой экономический ущерб от загрязнения окружающей среды отходами производства и потребления оценивается на уровне 10 % валового внутреннего продукта.

Как показывает мировой и отечественный опыт, наиболее рациональным направлением утилизации промышленных отходов является их использование в качестве вторичных сырьевых ресурсов при получении различного вида продукции, в том числе и строительного назначения.

1.1 Опыт использования керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК) в строительстве

В настоящее время во всем мире в целом, и в СКФО, в частности, наблюдается процесс интенсивного накопления строительных отходов в связи с ликвидацией развалин, образованных сносом аварийных зданий и сооружений из кирпича, бетона и железобетона (рисунки 1.1 и 1.2). По данным различных источников [3,4] ежегодно в России образуются около 20 млн. тонн отходов строительства и сноса зданий и сооружений с темпами их накопления более 25 % каждый год, при этом более 60-ти процентов этих отходов представляют собой кирпичный бой и бетонный лом.

Рисунок 1.1 - Образование ККБ в результате сноса аварийного

кирпичного здания

Кроме того, на предприятиях стройиндустрии и промышленности региона образуются твердые отходы производственного брака, нерационального использования вскрышных пород и т.д.

Процентное соотношение между кирпичным боем и бетонным ломом в образующихся отходах строительства и сноса зданий составляет примерно 40:60.

Рисунок 1.2 - Кирпичный бой в результате разбора здания

По данным [5] о состоянии и охране окружающей среды Чеченской Республики в результате деятельности предприятий, внесенных в региональный реестр республики, ежегодное образование сырья техногенного происхождения составляет более 1,5 млн. тонн [6].

Из некондиционного бетона заводов ЖБИ и отходов строительства и сноса зданий в виде бетонного лома получают крупный и мелкий заполнители для бетонов путем их переработки на различных дробильно-сортировочных комплексах [7].

Из всего многотоннажного объема твердых отходов, имеющих в отвалах в России, ежегодно вторично используется лишь 25-30 % от общего объема их ежегодного образования [1].

Твердые отходы разборки зданий и сооружений в мире повторно практически не используются. Из многомилионных ежегодно образующихся в России отходов разборки зданий и сооружений, по данным А.Н. Протопопова [22], обработке с получением вторичного заполнителя подвергаются лишь чуть более 500 тыс. т. В странах Европы - этот показатель в разы выше (рисунок 1.3), в США - в десятки раз. Этот вид деятельности там считается прибыльным.

Страны Европы

Рисунок 1.3 - Объемы образований и рециклинга отходов строительства и сноса (ОСС) в европейских странах

Авторами [102] разработана схема технологической линии (рисунок 1.4) для переработки отходов сноса зданий и сооружений в товарный щебень.

Рисунок 1.4 - Схема технологической линии для переработки бетонного лома разборки зданий и сооружений в товарный щебень

Установка переработки бетонного лома состоит из трех технологических зон. Первая - зона подготовки перерабатываемого сырья, включающая бункеры для хранения подвозимых автотранспортом 1 смесей 2, бетона 3, железобетона 4, асфальта 5. Вторая - зона технологической переработки сырья, имеющая грохот 6 для удаления тяжелого металла, магнит 8 электрический для его улавливания, грохот 9 для отделения песка и его складирования в отвал 7 в качестве заполнителя, ударную дробилку 10 для отделения кусков бетона от арматуры, связанной со вторым электромагнитом 11. Третья - зона отделки и выпуска готовой продукции. Здесь установлен резервный бункер 12, соединенный с ударно-отражательной мельницей 14, связанной с третьим электромагнитом 13, а также два грохота 15 и 16, соединенных с системой водоочистки 17, включающей

смеситель 18 с блоком 19 подачи щепы и органических компонентов, затем узел 20 фракционирования, откуда переработанные изделия направляются на склад 21 вторичных заполнителей.

Для переработки отходов сноса зданий и сооружений в товарный щебень известна и другая технологическая линия (рисунок 1.5) [7].

Установлено [7], что при переработке бетонного лома и фракционировании конечного продукта дробления можно получить 70-75 % вторичного крупного заполнителя (щебня), и 25-30 % - мелкого (отсева дробления). Более того, в настоящее время вторичный мелкий и крупный заполнитель из дробленого бетона все больше и больше внедряется в технологию бетона и строительного раствора, становясь серьезной альтернативой традиционным заполнителям.

Рисунок 1.5 - 3Э-модель дробильно-сортировочного комплекса (ДСК) по

переработке бетонного лома

В последнее время [9-13] вторичный мелкий и крупный заполнитель из дробленого бетона широко применяется:

- при обустройстве оснований фундаментов зданий и сооружений;

- в дорожном строительстве в качестве щебеночного основания под покрытия дорог всех классов;

- в технологии бетона классов по прочности на сжатие В10-В20 в качестве крупного и мелкого заполнителя и наполнителя при производстве бетонных и железобетонных изделий;

при устройстве временных дорог к строительным площадкам;

- в ландшафтной архитектуре в качестве декоративного материала.

Однако, вопрос утилизации керамического кирпичного боя (ККБ) и

производственного брака кирпича (ПБК) остается открытым и актуальным, поскольку он (кирпичный бой) среди прочих твердых отходов строительства и сноса зданий и сооружений в определенных районах республики составляет иногда больше половины этих отходов.

Кроме того, помимо отходов, образующихся при разборке зданий и сооружений, очень большое количество твердых отходов образуются в самом процессе строительства.

Процесс строительства не зависимо от степени ее степени сложности - это не только возведение современных промышленных, общественных или жилых зданий, но и достаточно большой объем отходов, образующихся в ходе строительства. При возведении зданий из кирпича всегда в больших количествах образуется и бой кирпича. Опыт показывает [14], что количество кирпичного боя и брака изделий, непригодных к использованию в строительстве, составляет от 5 до 20 % от общего объема применяемых мелкоштучных стеновых изделий (кирпича и камня керамического). И это только при транспортировке кирпича марки М150 на расстояние до 100 километров, а при использовании кирпича марок М75-М100 этот процент возрастает еще больше. Бой кирпича также образуется при разгрузочно-погрузочных работах в самой строительной площадке. Несмотря на огромное количество их образования на строительных площадках, в настоящее время их относят в категорию «строительный мусор» и, как правило, выбрасывается без сортировки. Это не смотря на то, что на деле битый кирпич может оказаться весьма полезным строительным материалом. К тому же весьма недорогим.

Более того, на строительной площадке кроме кирпичного боя керамические отходы образуют бракованные изделия широкой номенклатуры строительной керамики - изделия кровельные (черепица), отделочные (керамика фасадная, плитки и плиты облицовочные, плитки для полов), стеновые (кирпич, камень) и санитарно-технические (санитарно-технические приборы, трубы, изделия). При этом различают изделия грубой и тонкой строительной керамики.

К грубой строительной керамике относятся изделия, изготовленные из легкоплавких, тугоплавких и реже огнеупорных глин. По строению черепка эти изделия делятся на две группы: с пористой структурой (кирпич, черепица, архитектурно-отделочная и фасадная керамика, дренажные трубы и др.) и с плотной камневидной структурой (плитки для полов, канализационные трубы, кислотоупорный кирпич и плитки и др.).

К тонкой строительной керамике относятся изделия из светложгущихся глин и каолинов с мелкозернистым, обычно белым черепком, покрытые прозрачной или глухой глазурью, или неглазурованные (облицовочные плитки, санитарно -технические изделия из фаянса и полуфарфора, фаянсовая майолика и т. п.).

Бой кирпича помимо его накопления во время ремонтов, сносов, строительства зданий и сооружений, в большом количестве образуется непосредственно в процессе производства кирпича на предприятиях строительной керамики. При некачественной обработке, к примеру, неудачной сушке, плохом прессовании, недостаточном (недожог) или наоборот - очень сильном обжиге (пережог), появляется много брака, который и причисляется к колотому кирпичу.

Появлению брака могут послужить и различные деформации - сколы, трещины, вкрапления известняка и т.д. Последний присутствует по той причине, что месторождения глины часто находятся возле месторождений известняка. При недостаточной очистке глины кирпич становится не таким прочным, как требуют того стандарты, трескается и образует большое количество кирпичного боя.

Брак кирпича на заводах строительной керамики допускается до 1,5 % от выпускаемой продукции [15].

При производстве керамических стеновых изделий брак может получиться на следующих 3-х этапах:

1. При прессовании (когда из глиняной массы формируются прямоугольные кирпичи);

2. При сушке (когда из сырого кирпича удаляют излишнюю влагу);

3. При обжиге (когда под действием высоких температур глина спекается в керамику).

Первый этап производства - процесс отформовки кирпича-сырца, связан с порезкой изделия не в размер (рисунок 1.6). И такой брак является одним из самых распространённых видов брака, который получается в процессе прессования. Известно, что стандартный рядовой кирпич имеет размер 250х120х65 мм, но по ГОСТу допускается погрешность: 250±5 мм, 120±4 мм, 65±3 мм. Таким образом, брак в данном случае - это кирпич, размеры которого не соответствуют ГОСТу.

Рисунок 1.6 - Виды брака кирпича: а - «драконов зуб»; б - свилеобразная структура; в - Б-образная трещина; г - брус с незаполненными углами; д -опережение середины бруса; е - отставание середины бруса

Все указанные виды брака, образующиеся на первой этапе производства кирпича, можно оперативно устранять путем возврата бракованных сырцов в глиносмеситель. Однако брак кирпича, образующийся на следующих стадиях его производства, требует особого внимания и серьезного решения.

При сушке керамического кирпича-сырца, являющееся вторым этапом производства, может выявляться брак, который возникает как в результате нарушений технологического режима этой операции, так и при подготовке этих процессов.

При этом отбракованными считаются изделия со следующими отклонениями:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хаджиев Магомед Рамзанович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дворкин, Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности: учебно-справочное пособие /Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - С.5-7.

2. Муртазаев, С-А.Ю. Использование местных техногенных отходов в мелкозернистых бетонах /С-А.Ю. Муртазаев, З.Х. Исмаилова // Строительные материалы. - 2008. - № 3. - С.57-61.

3. Александров А.В. Снос зданий и переработка строительного мусора // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. - 2003. - №1. -С.50.

4. Попов К.Н. Новые строительные материалы и материалы из промышленных отходов / К.Н. Попов [и др.]. - М.: Логос-Развитие, 2002. - 152 с.

5. Шахтамиров, И.Я. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Чеченской Республики в 2010 г. / И.Я. Шахтамиров. - Грозный. - 2011. - 181 с.

6. Баженов, Ю.М. Мелкозернистые бетоны из техногенного сырья для ремонта и восстановления поврежденных зданий и сооружений / Ю.М. Баженов, Д.К-С. Батаев, С-А.Ю. Муртазаев [и др.]. - Грозный, 2011. -342с.

7. Муртазаев, С-А.Ю. Эффективные бетоны и растворы на основе техногенного сырья для ремонтно-строительных работ: автореф. дис... докт. тех. наук: 05.23.05 /С-А.Ю.Муртазаев. - Грозный: 2009. - 43 с.

8. Баженов, Ю.М. Строительные композиты на основе бетонного лома и отходов камнедробления / Ю.М. Баженов, С-А.Ю. Муртазаев, М.С. Сайдумов // Грозный: ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2014 - С.266-267.

9. Отчет о НИР (промежуточ.) / ГГНТУ им.акад. М.Д.Миллионщикова; Руководитель С-А.Ю. Муртазаев; ГК № 02.740.11.0149 от 15.06.2009 г.; Инв. 2. - Грозный: 2009. - 185 с. Отв. Исполн. Д.К-С. Батаев, З.Х. Исмаилова, Л.Ш. Махмудова [и др]. - Шифр темы «2009-1.1-232-031». - 2009. - С.126.

10. Dosho Y. Application on recycled aggregate concrete for structural concrete / Y. Dosho, M. Narikawa, A. Nakagome, M. Kikuchi // Part 2 «Feasibility study on cost-effectiveness and environmental impact» Sustainable Construction: Use of Recycled Concrete Aggregate. London. UK. University of Dundee. - 1998. -Р.389-400.

11. Kikuchi M. Application of Recycled Concrete for Structural Concrete. Experimental Study on the Quality of Recycled Aggregate and Recycled Aggregate Concrete / M. Kikuchi, Y. Dosho, M. Narikawa, Y. Ohshima, A. Koyama, T. Miura // Proceeding; of Fourth CAKMET / ACUCI International Conference on Recent Advances in Concrete Technology, Tokushima. Japan. - 1998. - Р.1073-1101.

12. Хархардин, А.Н. Об универсальности критерия структуры неоднородных систем// Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций: Тез. докл. на Междун. конф./ БТИСМ Белгород, 1995. - Ч. 3. - С. 27-28.

13. Хадонов, 3.М. Управление строительным производством. — Владикавказ, Северо-Кавказский горно-металлургический институт (СКГМИ), 1991, 123 с.

14. Пять причин покупки кирпича фагот. Сайт кирпичного завода «Фагот». Москва, 2014. URL: http://fagot77.ru/kupit_fagot

15. Подкова на счастье. Интернет-газета «Вакансия». Дата публикации 05.08.2010. Санкт-Петербург. URL: http://spb.vacansia.ru/info/podkova_ na_schaste.html

16. Хадисов, В.Х., Сайдумов, М.С. Легкие бетоны с использованием керамического кирпичного боя и производственного брака // Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах: материалы 3-й междунар. науч.-практ. конф. (9-10 апреля 2013 г., г. Брянск) в 2-х томах. Т.1/ Брян. гос. инженер.-технол. акад.; ред.кол.: А.В. Алексейцев, Н.П. Лукутцова, B.C. Янченко, М.А. Сенющенков - Брянск, 2013. - С.189-194.

17. Хадисов, В.Х., Сайдумов, М.С., Апкаров, Ш.И. Получение легких бетонов на основе использования керамического кирпичного боя и брака // Молодежь,

наука, инновации. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Том 2. -Грозный: ГГНТУ, 2013. -С.307-311.

18. Абуханов, А.З. Применение керамопенобетона в строительстве / А.З. Абуханов, В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев [и др.]. // Сборник статей Международной заочной научно-практической конференции «Наука и образование в жизни современного общества». - Тамбов, 2013. -С. 98-100.

19. Муртазаев, С-А.Ю. Хадисов, В.Х., Хаджиев, М.Р. Использование отходов производственного брака и керамического боя кирпича для приготовления легкого бетона // Труды Грозненского государственного нефтяного технического университета имени академика М.Д. Миллионщикова. -Грозный: 2011. -№ 11. - С.149-155.

20. Бой кирпича: универсальный и недорогой материал для строительства. Сайт СТК «Барс». Санкт-Петербург, 2014. URL: http://stkbars.ru/boy-kirpicha-material-dlya-stroitelstva/

21. Свойства битого кирпича. Сайт ООО ГК «Строй Актив». Санкт-Петербург, 2014. URL: http://dorozhnye-plity.ru/info/173-svojstva-bitogo-kirpicha

22. Буткевич, Г.Р. Нужно увеличивать производственную мощность карьеров. //Технологии строительства. - 2007. - № 7 (55). - С.146-147.

23. Klose G-R. «Recycling of construction waste» //Isoliertechnic. -1994. - № 2. -P.16.18.23-24,26,28,30,32,35-34.

24. Рахимов, Р.З. Экология, научные достижения и инновации в производстве строительных материалов на основе и с применением техногенного сырья / Р.З. Рахимов, У.Х. Магдеев, В.Н. Ярмаковский // Материалы межд. конгресса «Наука и инновации в строительстве SIB-2008». Современные проблемы строительного материаловедения и технологии, 2008. - С.441-448.

25. Donavan Christine Т. Recycling of construction waste. The new solutions of old problems //Resour. Recycl. - 1991. - № 8. - P.146-155.

26. Горностаева, Т.А. Мелкозернистые бетоны с использованием отсевов дробления щебня изверженных горных пород: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Т.А. Горностаева. - М.: - 2005. - 25 с.

27. Зимин, М.А., Панфилов, Ф.В., Матросов, А.А. [и др.]. Руководство по обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов.

28. Муртазаев, С-А.Ю. Формирование структуры и свойств бетонов на заполнителе из бетонного лома /С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, М.И. Гишлакаева //Бетон и железобетон. - 2008. - № 5. - С.25-28.

29. ТУ 21- РСФСР-65-87 «Материалы из отсевов дробления изверженных горных пород Шкурлатовского месторождения гранитов для асфальтобетона. Технические условия».

30. Мороз, И.И. Технология строительной керамики. -М.: Эколит, 2011. -384 с.

31. Хадонов, 3.М. Минимизация ресурсов. —В сб.: Информатизация производства. — Владикавказ, Терек, 1996. - С.45-47.

32. Чумаков, Л.Д. Технология заполнителей бетона. -М.: Высш. шк., 2011. - 264с.

33. Другие отходы промышленности. Сайт, 2014. URL: http://www. bibliotekar.ru/spravochnik-98-beton/68.htm

34. Великин, Б.А., Футеровка сталеразливочных ковшей / Б.А. Великин, А.К. Карклит, Кузнецов, Ю.Д. [и др.]. - М.: Металлургия, 1990. - 246 с.

35. Муртазаев, С.-А.Ю. Формирование себестоимости строительных композитов, полученных с использованием керамического кирпичного боя / Муртазаев С.-А.Ю., Абуханов А.З., Хадисов В.Х. [и др.]. // Экономические науки. Февраль, №2, 2012. г. Москва: С.100-104.

36. Пивинский, Ю.Е., Череватова, А.В. Материалы на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС). Изучение и сопоставительная оценка способов формования кремнеземных керамобетонов // Огнеупоры и техническая керамика. 1997, -№10. - С. 6-11.

37. Пивинский, Ю.Е. Керамические вяжущие и керамобетоны. - М.: Металлургия, 1990. -272 с.

38. Пивинский, Ю.Е., Череватова, А.В., Рожков Е.В. Литой кремнеземистый керамобетон. Патент РФ № 2141460, МПК C04B35/14; заявка: 97117138/03 от 20.10.1997 г., обупл.: 20.11.1999 г. - 5 с.

39. Мантуров З.А. Допустимые скорости одностороннего нагрева конструкций футеровки из жаростойкого бетона на основе низкожженного шамотного заполнителя и силикат-натриевого композиционного вяжущего. - Вестник ДГТУ. Технические науки.- 2013.- №30.- С.61-67.

40. Мантуров, З.А. Физико-химические и дилатометрические исследования безобжигового карборунд-шамот-силикат-натриевого композиционного вяжущего. - Вестник ДГТУ. Технические науки.- 2013.- №28.- С.84-90.

41. Петрова, Т.М. Радиационностойкий бетон на основе шлакощелочного вяжущего / Т.М. Петрова, П.Г. Комохова, Н.П. Чибисова [и др.] // Цемент. -1997. январь-февраль, -с. 33-35.

42. Хархардин, А.Н. Способы получения высокоплотных составов зернистого сырья.// Изв. вузов. Строительство. 1996. - № 10. - С. 56-60.

43. Хархардин, А.Н. Топологические свойства зернистых композиций.// Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций: Тез. докл. Межд. конф./ БТИСМ Белгород, 1993. -Ч.2. -С.17-18.

44. ГОСТ 8736-93 - Песок для строительных работ. Технические условия.

45. ГОСТ 9757-90 - Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия.

46. ГОСТ 10181-2000 - Смеси бетонные. Методы испытаний.

47. ГОСТ 10180-90 - Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

48. ГОСТ22690-88 - Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

49. ГОСТ 17624-87 - Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

50. ГОСТ 12730.0-78 - Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости.

51. ГОСТ 12730.3-78 - Бетоны. Метод определения водопоглощения.

52. ГОСТ 7025-91 - Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.

53. ГОСТ 8462-85 - Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.

54. ГОСТ 30108-94 - Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

55. ГОСТ 530-2012 - Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.

56. ГОСТ 9758-86 - Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний.

57. ГОСТ 10060.3-95 - Бетоны. Дилатометрический метод ускоренного определения морозостойкости.

58. ГОСТ 310.1-76 - Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

59. ГОСТ 310.2-76 - Цементы. Методы определения тонкости помола.

60. ГОСТ 310.3-76 - Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.

61. ГОСТ 310.4-81 - Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

62. ГОСТ 5382-91 - Цементы. Методы химического анализа.

63. ГОСТ 6139-91 - Песок стандартный для испытаний цемента. Технические условия.

64. ГОСТ 7473-94 - Смеси бетонные. Технические условия.

65. ГОСТ 10181.0-81 - Смеси бетонные. Общие требования к методам испытаний».

66. ГОСТ 10181.1-81 - Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости.

67. ГОСТ 10181.2-81 - Смеси бетонные. Методы определения плотности.

68. ГОСТ 10181.3-81 - Смеси бетонные. Методы определения пористости.

69. ГОСТ 10181.4-81 - Смеси бетонные. Методы определения расслаиваемости.

70. Баженов, Ю.М. Бетон: технологии будущего / Ю.М. Баженов // Строительство: новые технологии-новое оборудование. -М.: ИД "Панорама", 2009. -№ 8. -С.29-32.

71. Лесовик, В.С. Строительные композиты на основе отсевов дробления бетонного лома и горных пород / В.С. Лесовик, С-А.Ю. Муртазаев, М.С. Сайдумов // Грозный: ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2012 - 192 с.

72. ГОСТ 27006-86 - Бетоны. Правила подбора состава.

73. Попов, Л.Н., Ипполитов, Е.Н., Афанасьев, В.Ф «Основы технологического проектирования заводов железобетонных изделий». -М.: «ВШ», 1988. -С.65-88.

74. Пособие к СНиП 3.09.01-85 - Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий.

75. Колобов А.В., Ярымов, Ю.А. Технологическая карта на кладку стен из кирпича с расшивкой швов. -М.: 1999. -20 с.

76. Пособие к СНиП II-22-81 - Проектирование и применение панельных и кирпичных стен с различными видами облицовок.

77. Чич, Ю.Н. Формирование армоцементных изделий, локально-ориентированным высокочастотным вибрированием: дис. ... канд. техн. наук /Ю.Н. Чич. - Краснодар: - 1999. - С.64-65.

78. Pistill M.F. Variability of Condesed Silika Fume Fume from a Canadion Sourse and influence on tne Properties of Cement. Cem., concr. Fnd. Aydr 1984. - V 6. - № 1. -Р.33-37.

79. Соломатов, В.И. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости. -Киев: 1991. - 276 с.

80. Хархардин, А.Н. Топология зернистого слоя.// Математическое моделирование в технологии строительных материалов. Белгород, 1992. -С. 81-86 (Сб. науч. тр. / БТИСМ).

81. Фиголь, А.А. Управление трещиностойкостью тонкослойных композиционных покрытий на цементной основе добавками и наполнителями различной природы: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 /А.А. Фиголь. - С-П.: - 2004. - 144 с.

82. Хархардин, А.Н. Топологические свойства неоднородных систем./ Белгородский технол. ин-т строит, м-в. Белгород, 1991. - 116 с. - Деп. в ВИНИТИ 22.07.1991.-№311 - В 91.//Указатель депон. работ. - М.: 1991. -228 с.

83. Баженов, Ю.М. Материалы и технологии для ремонтно-восстановительных работ в строительстве /Ю.М. Баженов, Д.К-С. Батаев - М.: КомТех, 2000. -232с.

84. Баженов, Ю.М. Энерго- и ресурсосберегающие материалы и технологии для ремонта и восстановления зданий и сооружений / Ю.М. Баженов, Д.К-С. Батаев, С-А.Ю. Муртазаев. - М.: Комтех-Принт, 2006. - 235 с.

85. Головин, Н.Г., Алимов, Л.А., Воронин, В.В. Использование отсевов дробления бетонного лома // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. - № 9. - С. 26-27.

86. Хархардин, А.Н. Эффективные составы заполнителя для бетонов.// Изв. вузов. Строительство. 1997. - № 5 - С. 21-25.

87. ГОСТ 12730.4-78 (2007) - Бетоны. Методы определения показателей пористости.

88. ГОСТ 12730.0-78 (2003) - Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости.

89. Сайдумов, М.С. Отсевы дробления бетонного лома и горных пород для получения бетонных композитов: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.05 /М.С. Сайдумов. - Белгород: - 2012. - 23 с.

90. Дворкин, Л.И., Дворкин, О.Л. Основы бетоноведения. - СПб.: Стройбетон, 2006. - 696 с.

91. Лермит, Робер. Проблемы технологии бетона: Пер. с фр. / Под ред. и с предисл. А.Е. Десова. Изд. 2-е. — М.: Издательство ЛКИ, 2007. - 296 с.

92. Комохов, П.Г. Энергетические и кинетические аспекты механики разрушения бетона - Российская инженерная академия, 1999. - 111 с.

93. Хархардин, А.Н., Манаков А. Б. К расчету механической прочности пористых и пустотелых изделий.// Пласт, массы. 1994. - № 6. - С. 42-43.

94. Зоткин, А.Г. Влияние воздушных пор на прочность бетона / А.Г. Зоткин // Технологии бетонов. - 2011. - № 3/4. - С. 58-60.

95. Баженов, Ю.М., Демьянова, B.C., Калашников, В.И. Модифицированные высококачественные бетоны / Научное издание. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 368 с.

96. Виноградов, Б.Н. Влияние заполнителя на свойства бетона / Б.Н. Виноградов.

- М.: Стройиздат, 1979. - С.223.

97. Карпенко, Н.Л. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996.

- 416 с.

98. Попов, Н.Н., Чарыев, М. Железобетонные и каменные конструкции. М.: Высшая школа, 1996. - 255 с.

99. Бенин, А.В. Деформирование и разрушение железобетона: аналитические, численные и экспериментальные исследования. СПб.: ПГУПС, 2006. - 127 с.

100. Alvarez, M. Einfuss des Verbundverhaltens auf das Verformungsvermogen von Stahlbeton. Zurich: Promotionarbeit. 1998. - 192 p.

101. Баженов, Ю.М. Технология бетона. - М.: Изд-во АСВ, 2007. - 528 с.

102. Кочетов, О.С., Стареева, М.О., Стареева, М.М. Установка переработки бетона. Патент РФ № 2491136, МПК B09B3/00, B02C1/00; заявка на изобретение от 25.05.2012 г., обупл.: 27.08.2013 г. - 5 с.

103. ГОСТ 19010-82 (1993) - Блоки стеновые бетонные и железобетонные для зданий. Общие технические условия.

104. ГОСТ 6133-99 (2002) - Камни бетонные стеновые. Технические условия.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Копия технологического регламента

Грозный 2014

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общая характеристика производства . 3

2. Нормативные документы, ссылки на которые приведены

в настоящем регламенте . 4

3. Определения, встречающиеся в настоящем технологическом регламенте . 5

4. Характеристики исходного сырья и материалов для производства мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона на вторичных заполнителях . 6

5. Технология изготовления мелкоштучных стеновых материалов (камней) из легкого керамобетона на вторичных заполнителях . 17

6. Технологическое оборудование для изготовления мелкоштучных стеновых блоков из легкой керамобетонной смеси . 26

7. Контроль качества материалов и изделий . 35

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА

Настоящий технологический регламент устанавливает описание технологии производства мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона на вторичных заполнителях из керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК).

Настоящий технологический регламент предназначен для проектирования производства, выпуска опытных и товарных партий и освоения технологии их изготовления.

2. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, ССЫЛКИ НА КОТОРЫЕ ПРИВЕДЕНЫ В НАСТОЯЩЕМ РЕГЛАМЕНТЕ

ГОСТ 530-95 Кирпич и камни керамические. Технические условия ГОСТ 965-89 Портландцементы белые. Технические условия ГОСТ 4579-79 Красители органические. Пигмент зеленый. Технические условия

ГОСТ 5578-94 Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия

ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости

ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе

ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия ГОСТ 9757-90 Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия

ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 18343-80 Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия

ГОСТ 23616-79 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Контроль точности

ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия ГОСТ 24211-91 Добавки для бетонов. Общие технические требования

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В НАСТОЯЩЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ РЕГЛАМЕНТЕ

Стеновой блок пустотелый - блок, имеющий сквозные или тупиковые

пустоты (обычно вертикальные), которые получают в процессе их формования с целью придания изделию как эксплуатационных, так и теплотехнических свойств.

Стеновой блок полнотелый - стеновой блок, не имеющий в своем теле

пустот, однако такие изделия могут иметь технологические пустоты для захвата данного изделия при их монтаже.

Стеновой блок рядовой - стеновой блок, применяемый в качестве

кладочного материала при возведении стен зданий и сооружений.

Стеновой блок лицевой - стеновой блок, применяемый в качестве

облицовочного материала при возведении стен зданий и сооружений. Такие блоки могут иметь одну или две лицевые грани.

Паз - специальное углубление на боковых поверхностях блока,

обеспечивающее хорошее сцепление между ними при их кладке.

Фактура шлифованная - поверхность блока с равномерной

шероховатостью после их технологической обработки.

Фактура гладкая - поверхность блока с равномерной шероховатостью без

следов их технологической обработки.

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛКОШТУЧНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЛЕГКОГО КЕРАМОБЕТОНА НА ВТОРИЧНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Для производства мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона рекомендуется использовать материалы местного производства, основные характеристики и свойства которых приведены ниже.

Мелкий и крупный заполнитель из ККБ и ПБК

В качестве мелкого и крупного заполнителей в легких керамобетонах, предназначенных для производства мелкоштучных стеновых материалов, необходимо использовать вторичные продукты дробления ККБ и ПБК, т.е. кирпичный щебень и песок. Для регулирования плотности и прочности можно заменить долю вторичного мелкого заполнителя природным плотным кварцевым песком Червленского месторождения.

По результатам рассева дробленого материала на наборе сит с размерами ячеек от 0,16 мм до 40 мм при производстве вторичного заполнителя из ККБ и ПБК соотношение щебеночной и песчаной фракций должно иметь значение, схожее с результатами, приведенными в таблице А. 1.

Таблица А.1 - Результаты рассева дробленного ККБ на ситах 5-40

Наименование дробимого сырья Содержание зерен фракций, мм, в продукте дробления ККБ и ПБК, % по массе

0-5 5-10 5-10 20-40

1 2 3 4 5

ККБ и ПБК 27,54 9,78 24,04 38,64

Количество частиц менее 5 мм (песок из отсева дробления ККБ и ПБК) должно составлять около 25-30 % от массы дробимого сырья.

Основные свойства вторичного мелкого заполнителя, получаемого при дроблении ККБ и ПБК, представлены в таблице А.2.

Таблица А.2 - Основные характеристики песка из ККБ и ПБК

Наименование показателя Значение показателя

Зерновой состав песка Размер сит, мм 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16 Дно

Остатки на ситах, г 221 119 163 307 80 120

Частные остатки, % 22,1 11,9 15,3 30,7 8,0 12,0

Полные остатки, % 22,1 34,0 49,3 80,0 88,0 100

Модуль крупности 2,6 (крупный песок)

Содержание пылевидных и глинистых частиц, % 0,2

Содержание глины в комках, % нет

Прочность песка при сдавливании Л в цилиндре, МПа (кгс/см ) 10,8 (108)

Марка по прочности [45] П400

-5 Истинная плотность зерен, кг/м 2580

-5 Насыпная плотность, кг/м 1170

Водопоглощение, % по массе 12

Пористость, % 16

Пустотность песка, % 33

График просеивания отсева дробления ККБ и ПБК, характеризующая его зерновой состав, должен располагаться в области допустимых значений мелкого заполнителя для легкого бетона (рисунок А.1).

Крупный заполнитель (щебень) из ККБ и ПБК, рекомендуется фракционировать с получением трех его фракций - 5-10 мм, 10-20 мм и 20-40 мм.

И «

н «

Я

Я «

£ и £ §

0 10 20 30 40 50

<и

о «

2 я

п о

И

чР 60 О4

70 80 90 100

нижняя граница крупности песка; верхняя граница крупности песка; кривая просеивания песка из ККБ

0,16 0,315 0,63 1,25 2,5 5

Размеры контрольных сит, мм

Рисунок А.1 - Кривая просеивания песка из отсева дробления ККБ и ПБК, нанесенная на график зернового состава мелкого заполнителя

Результаты исследования свойств вторичного крупного заполнителя из ККБ и ПБК представлены в таблице А.3.

Таблица А.3 - Основные характеристики щебня из ККБ и ПБК

Наименование показателя Значение показателя

Фракция, мм 5-10 10-20 20-40

Насыпная плотность, кг/м 863 848 822

Пустотность песка, % 40 45 48

Прочность песка при сдавливании л в цилиндре, МПа (кгс/см ) 12,1 (121) 12,4 (124) 13,2 (132)

Марка по прочности [45] П400

Содержание пылев-ых и глин-ых частиц, % нет

Содержание комковой глины, % нет

Истинная плотность зерен, кг/м 2580

Водопоглощение, % по массе 12

Морозостойкость, цикл 25

Пористость, % 16

При дроблении ККБ следует учитывать конструктивное решение дробимой части кирпичного здания: толщину стен, наличие с одной или с двух сторон штукатурки или ее отсутствие, для качественной оценки получаемого вторичного заполнителя, который будет состоять из фрагментов дробимого керамического кирпича, кладочного раствора, использованного при кладке стенового материала и штукатурной части. Примерное соотношение между кирпичной и растворной частями, колеблющийся в широком диапазоне, можно определить по таблице А.4.

Таблица А.4 - Соотношение между кирпичной и растворной частями

в заполнителе из ККБ

Процентное соотношение между

№ Конструктивное решение части дробимого сырья (ККБ) кирпичной и растворной частями в продукте дробления ККБ / их объемы в 1 м2 кирпичной стены

п.п. Кирпичная Растворная часть из

кладки кирпича

часть штукатурки

1 2 3 4

1. Толщина стены:

1 120 мм - в полкирпича 83 17

2. Штукатурка: Отсутствует 0,09945 0,02055

1. Толщина стены:

2 120 мм - в полкирпича 71 15 14

2. Штукатурка: С одной стороны 0,09945 0,02055 0,02

№ Конструктивное решение части дробимого сырья (ККБ) Процентное соотношение между кирпичной и растворной частями в продукте дробления ККБ / их объемы в 1 м2 кирпичной стены

п.п. Кирпичная часть Растворная часть из

кладки кирпича штукатурки

1 2 3 4

1. Толщина стены:

3 120 мм - в полкирпича 62 13 25

2. Штукатурка: С обеих сторон 0,09945 0,02055 0,04

1. Толщина стены:

4 250 мм - в кирпич 80 20

2. Штукатурка: Отсутствует 0,1989 0,0511

1. Толщина стены:

5 250 мм - в кирпич 74 19 7

2. Штукатурка: С одной стороны 0,1989 0,0511 0,02

1. Толщина стены:

6 250 мм - в кирпич 69 18 14

2. Штукатурка: С обеих сторон 0,1989 0,0511 0,04

1. Толщина стены:

7 380 мм - в полтора кирпича 79 21

2. Штукатурка: Отсутствует 0,29835 0,08165

1. Толщина стены:

8 380 мм - в полтора кирпича 75 20 5

2. Штукатурка: С одной стороны 0,29835 0,08165 0,02

№ Конструктивное решение части дробимого сырья (ККБ) Процентное соотношение между кирпичной и растворной частями в продукте дробления ККБ / их объемы в 1 м2 кирпичной стены

п.п. Кирпичная часть Растворная часть из

кладки кирпича штукатурки

1 2 3 4

1. Толщина стены:

9 380 мм - в полтора кирпича 71 19 10

2. Штукатурка: С двух сторон 0,29835 0,08165 0,04

1. Толщина стены:

10 510 мм - в два кирпича 78 22

2. Штукатурка: Отсутствует 0,3978 0,1122

1. Толщина стены:

11 510 мм - в два кирпича 75 21 4

2. Штукатурка: С одной стороны 0,3978 0,1122 0,02

1. Толщина стены:

12 510 мм - в два кирпича 72 20 8

2. Штукатурка: С двух сторон 0,3978 0,1122 0,04

Примечание: 1. В числителе - процентное соотношение кирпичной и растворной частей в продукте дробления ККБ; в знаменателе - объем данного материала в 1 м2 кирпичной стены;

2. Расчеты, приведенные в таблице, выполнены исходя из того, что толщина штукатурного слоя составляет 20 мм, а шва кирпичной кладки: горизонтальный - 12 мм, а вертикальный - 10 мм [75,76].

В случае, если кирпичное здание, подлежащее сносу, построен с использованием керамических кирпичей или камней иных размеров, процентное соотношение между кирпичной и растворной частями в продукте дробления ККБ, их объемы в 1 м2 кирпичной стены рассчитываются с учетом данных таблицы А.5.

Таблица А.5 - Расчета расход кирпича в 1 метре квадратном

Единица измерения Размер кирпича Без учета растворных швов, шт. С учетом растворных швов, шт.

1 кв.м. кладки в 0,5 кирпича (толщина кладки 12 см) 1 (одинарный) 61 51

1,5 (полуторный) 45 39

2(двойной) 30 26

1 кв.м. кладки в 1 кирпич (толщина кладки 25 см) 1 (одинарный) 128 102

1,5 (полуторный) 95 78

2(двойной) 60 52

1 кв.м. кладки в 1,5 кирпича (толщина кладки 38 см) 1 (одинарный) 189 153

1,5 (полуторный) 140 117

2(двойной) 90 78

1 кв.м. кладки в 2 кирпича (толщина кладки 51 см) 1 (одинарный) 256 204

1,5 (полуторный) 190 156

2(двойной) 120 104

1 кв.м. кладки в 2,5 кирпича (толщина кладки 64 см) 1 (одинарный) 317 255

1,5 (полуторный) 235 195

2(двойной) 150 130

Для регулирования плотности, прочности, пористости легкого керамобетона на основе заполнителей из ККБ и ПБК рекомендуется использовать плотный кварцевый песок Червленского месторождения, основные физико-механические характеристики которого представлены в таблице А.6.

Таблица А.6 - Основные характеристики песка Червленского _месторождения_

Наименование показателя Значение показателя

Зерновой состав песка Размер сит, мм 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16 < 0,16

Частные остатки, % 2 4 14 44 34 2

Полные остатки, % 2 6 20 64 98

Модуль крупности 1,9

Содержание пылевидных и глинистых частиц, % 2,4

-5 Истинная плотность зерен, кг/м 2620

-5 Насыпная плотность, кг/м 1560

Пустотность песка, % 40,5

Вяжущие вещества

В качестве вяжущего в экспериментальных работах рекомендуется применять портландцемент (ПЦ) М500 ДО Чири-Юртовского цементного завода марки ЦЕМ I 42,5 Н, широко применяемого в Чеченской Республике.

Ниже представлены химический и минералогический составы этих цементов, и основные характеристики (таблица А.7).

Таблица А.7 - Основные характеристики Чири-Юртовского ПЦ М500 ДО

марки ЦЕМ I 42,5 Н

Наименование показателя Значение показателя

Химический состав цемента, % 8102 АЬОз Бе203 М§0 СаО 803 Т102 ппп №20 К20

20,09 5,30 4,06 2,03 63,14 2,44 0,066 2,20 0,22 0,38

Минералогический состав, % СзБ С2Б С3А С4АБ

59 16 8 13

Удель. поверх., м /кг 330

Наименование показателя Значение показателя

Норма-я густота, % 25

Плотность, кг/м 3100

Сроки схватывания, час. - мин. Начало Конец

2-15 3-40

Активность, МПа, 28 сут, При сжатии При изгибе

52,6 6,2

Завод-изготовитель ФГУП «Чири-Юртовский цементный завод», ЧР

Химические добавки

В качестве пластифицирующих добавок в соответствии с ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов. Общие технические требования» и экспериментальными данными рекомендуются использовать суперпластификатор С-3 (таблица А.8), соответствующий ТУ 6-36-0204229-625-90, производимый п/о «Оргсинтез» в г. Новомосковск Тульской области и состоящий из продуктов конденсации меламинсульфокислоты и формальдегида и гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе «Хидетал-ГП-9» бета «в» (таблица А.9).

Таблица А.8 - Качественные показатели суперпластификатора С-3

Показатель Фактическая величина

Внешний вид Порошок светло-корич. цвета

Массовая доля активного вещества, % 70

Массовая доля влаги, % 3,2

Массовая доля золы, % 38

Показатели активности водородных ионов (рН) водного раствора с массовой долей вещества 2,5 % 8,7

Массовая доля формальдегида, % 0,1

Таблица А.9 - Качественные показатели гиперпластификатора «Хидетал-ГП-9» на основе поликарбоксилатов

Наименование показателя Показатель Наименование показателя Показатель

Агрегатное Жидкость Повышение П1-П5, ОК> 25

состояние подвижности см, РК > 63 см

Цвет От светло-жёлтого до темно-коричневого Сокращение расхода воды От 25 % и более

Плотность, г/см3 1,00 ±0,01 Сокращение расхода цемента До 25%

РН-показатель, ед., 6,5 Набор прочности Более 60 % на

не менее 3-й сутки

Температура хранения, °С От +5 °С до +35 °С Морозостойкость Увеличение на 2 марки и более

Массовая доля 30±3,0 Водонепроницаемость Увеличение на

сухих веществ, % не менее 4 ступени и более

Примечание: П1-П5 - класс подвижности бетонной смеси; ОК - осадка конуса;

РК - расплыв конуса

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов АЭФФ вторичных мелкого и крупного заполнителей из ККБ и ПБК по ГОСТ 30108-94 не должна превышать более 370 Бк/кг.

Вода

Для затворения цементного теста и растворных смесей в соответствии требований ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов» необходимо использовать водопроводную питьевую, а также можно использовать другую воду, водородный показатель рН которой превышает 4, - это некислая вода, которая не окрашивает лакмусовую бумагу в красноватый цвет. Ограничено также и содержание сульфатов, их не должно быть более 2700 мг/л (в пересчете на SО4), а все другие его (соли) разновидности - более 5000 мг/л. В случае

отсутствии качественных показателей применяемой для приготовления бетонных смесей воды, как правило, проводят сравнительные исследования бетонных образцов, приготовленных на исследуемой и на обычной питьевой воде.

Также допускается использование для бетонов морской (соленой) воды, отвечающим вышеуказанным требованиям. Однако использование морской соленой воды не допускается для приготовления бетонов, используемых для внутренних конструкций жилых и общественных зданий, в надводных или других сооружениях, где соли, как правило, выходят на поверхность и вызывают коррозию арматуры.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕЛКОШТУЧНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (КАМНЕЙ) ИЗ ЛЕГКОГО КЕРАМОБЕТОНА НА ВТОРИЧНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Изготовление мелкоштучных стеновых блоков регламентируется ГОСТ 6133-99 - Камни бетонные стеновые. Технические условия.

Основные параметры и размеры

Мелкоштучные стеновые блоки в зависимости от назначения выпускают:

- лицевые для облицовки стен и рядовые - для их кладки;

- наружные и внутренние блоки (порядовочные, угловые, перевязочные) и перегородочные блоки (для устройства перегородок).

В зависимости от применения лицевые мелкоштучные стеновые блоки выпускают двух видов - это блоки с двумя лицевыми поверхностями (боковая и торцевая стороны) и блоки с одной лицевой поверхностью (боковая сторона).

Лицевые мелкоштучные стеновые блоки в зависимости от степени шероховатости выпускают трех видов - это блоки с гладкой, рифленой или колотой поверхностью.

Мелкоштучные стеновые блоки выпускают, в основном, в виде прямоугольного параллелепипеда.

Однако в зависимости от характера заявки потребителя можно выпускать блоки другой формы и размеров, например, фасонные, лекальные и др. Но при этом блоки не стандартных размеров должны отвечать требованиям модульной координации размеров возводимых стен.

Рекомендуемые размеры мелкоштучных стеновых блоков приведены в таблице А. 10.

Торцы у мелкоштучных стеновых блоков могут быть плоскими или с пазами. Допускается выпускать мелкоштучные стеновые блоки с одной плоской торцевой гранью.

Углы у мелкоштучных стеновых блоков могут быть прямыми или закругленными.

Таблица А.10 - Номинальные размеры мелкоштучных стеновых блоков

Тип мелкоштучных Габариты блоков, мм

стеновых блоков Длина блока 1 Ширина блока Ь Высота блока И

288 288 138

Для стен зданий и 288 138 138

сооружений 390 190 188

290 190 188

190 190 188

90 190 188

Для устройства 590 90 188

перегородок 390 90 188

190 90 188

Опорные поверхности мелкоштучных стеновых блоков допускается получать плоскими или они могут иметь продольные пазы, расположенные на расстоянии не менее 2 см от боковой поверхности блока.

Мелкоштучные стеновые блоки выпускают пустотелыми и полнотелыми. Масса одного блока при этом должна быть < 31 кг.

Пустоты, которые должны распределяться равномерно по сечениюизделия, как правило, предусматривают перпендикулярно опорной поверхности мелкоштучных стеновых блоков и могут быть сквозными и несквозными.

Наружные стенки и вертикальные диафрагмы (перегородки внутри блока) пустотелых мелкоштучных стеновых блоков должны быть толщиной не менее 2 см, а горизонтальные диафрагмы для блока с несквозными пустотами - > 1 см.

По прочности на сжатие мелкоштучные стеновые блоки из легких керамобетонов подразделяют на марки: М100, М75, М50, М35, М25.

По морозостойкости мелкоштучные стеновые блоки подразделяют на марки: Б15, Б25, Б35, Б50, Б100, Б150, Б200. Морозостойкость перегородочных блоков не нормируется.

Размеры, мм, форма и расположение пустот стеновых блоков из керамобетона, предлагаемых к выпуску

Рисунок А.2 - Блок стеновой рядовой

Рисунок А.3 - Трехчетвертной блок (дополнительный)

Рисунок А.4 - Блок-поперечная половинка (дополнительный)

Рисунок А.5 - Блок перегородочный

Рисунок А.6 - Блок перегородочный

Рисунок А.7 - Блок стеновой рядовой с щелевыми пустотами

сквозными

Рисунок А.8 - Блок стеновой рядовой

Рисунок А.8 - Блок стеновой рядовой

Рисунок. А.10 - Блок стеновой рядовой (продольная

половинка)

Рисунок А.11 - Блок стеновой рядовой (продольная

половинка)

Условное обозначение мелкоштучных стеновых блоков при заказе должно состоять из сокращенного обозначения блока - Б, его области применения и назначения (С - для кладки стен или П - для перегородок, Л - лицевой или Р -рядовой), вида блока с точки зрения его использования в кладке (ПР -порядовочный, УГ - угловой, ПЗ - перевязочный) и наличия пустот (ПС -пустотелый), длины в сантиметрах, марки по прочности, марки по морозостойкости, средней плотности и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения стенового пустотелого лицевого порядовочного блока длиной 390 мм, марки по прочности 75, марки по

-5