рокаутонов в расчет необходимо вводить коэффициент kd, учитывающий длительность приложения нагрузки, или коэффициент длительности, который меньше единицы и установленный по результатам ползучести.
Вывод. Расчет трещиностойкости внецентренно сжатых гибких элементов из фиброкаутона показал, что данная методика показывает вполне приемлемые результаты, в которых расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 9 %.
Библиографический список
1.Патент № 2261232 RU. С 04 В 26/00. Полимербетонная смесь / Ю.Б. Потапов, Ю.М. Борисов, В.А. Чмыхов, Д.В. Панфилов и др. – Воронежский государственный архитектурностроительный университет. – № 2261232; Заявлено 09.02.2004.; Опубл. 27.09.2005, Приори-
тет 09.02.2004, № 2004103714. – 5 с.
2.Панфилов Д.В. Дисперсно армированные строительные композиты на основе полибутадиенового олигомера: дисс. канд. техн. наук / Д.В. Панфилов – Воронеж, 2004. – 111 с.
3.Пинаев С.А. Короткие сжатые элементы строительных конструкций из эффективного композита на основе бутадиенового полимера: Дис. канд. техн. наук / С.А. Пинаев. –
Воронеж, 2001. – 191 с.
4.Бирюков К.С., Шитиков И.М. Трещиностойкость и прогибы внецентренно сжатых сталеполимербетонных стоек в случае приложения кратковременной нагрузки с большим эксцентриситетом. // Исследования строительных конструкций с применением полимерных материалов. Вып. 3. Воронеж. 1976. С. 99-103.
5.Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Метод расчета керамзитофиброжелезобетонных колонн
сучетом полных диаграмм деформирования материалов // Новые исследования в области строительства. Ростов-на-Дону. 1999. С. 76-82.
References
1.The patent № 2261232 RU. With 04 In 26/00. Polymer a concrete mix/ JU.B.Potapov, JU.М. Borisov, V.A.Chmyhov, D.V.Panfilov, etc. - the Voronezh state architectural - building university. - № 2261232; It is declared 09.02.2004.; Published. 27.09.2005, the Priority 09.02.2004,
№2004103714. - 5 with.
2.Panfilov D.V.Dispersno the reinforced building composites on a basis полибутадиенового олигомера: дисс. Cand.Tech.Sci. / D.V.Panfilov - Voronezh, 2004. - 111 with.
3.Pinaev S.A.short the compressed elements of building designs from an effective composite on a basis бутадиенового polymer: Дис. Cand.Tech.Sci. / S.A.Pinaev. - Voronezh, 2001. - 191 with.
4.Unsociable persons К.С., Shitikov I.M.Treshchinostojkost and deflections outside of the center compressed the concrete racks reinforced polymer in case of the application of short-term loading with big эксцентриситетом. // Researches of building designs with application of polymeric materials. Вып. 3. Voronezh. 1976. With. 99-103.
5.Mailjan D.R., Shilov Is scarlet. V.Metod of calculation керамзитофиброжелезобетонных columns in view of full diagrams of deformation of materials // New researches in the field of construction. Rostov - na-Donu. 1999. With. 76-82.
130
УДК 666.70
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет Канд. техн. наук, доц. кафедры материаловедения и технологии строительных материалов А.А. Суслов; Канд. техн. наук, ст. преп. кафедры материа-
ловедения и технологии строительных материалов А.М. Усачёв; Директор кирпичного завода ОАО «ВАСО» А.Д. Гильдебранд
Россия, г. Воронеж, тел. +7(4732)71-52-35;
Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering
Cand. Tech. Sс., the docent of faculty of materials technology and technology of building materials A.A. Suslov;
Cand. Tech. Sc., the s. teacher to faculty of materials technology and technology of building materials A.M. Usachev;
The director of brick-works "VASO" A.D. Gildebrand
Russia, Voronezh, ph. +7 (4732)71-52-35;
А.А. Суслов, А.М. Усачев, А.Д. Гильдебранд
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕСТНОГО ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИЦЕВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА
В данной статье представлены результаты исследований свойств глинистого сырья Масловского месторождения Воронежской области. Установлено, что данный вид глины может быть использован для производства керамического кирпича пластического формования марки не ниже 150.
Ключевые слова: глинистое сырье, керамический кирпич, высокое качество.
А.А. Suslov, A.M. Usachev, A.D. Gildebrand
ESTIMATION OF POSSIBILITY OF USE OF LOCAL CLAY RAW MATERIALS FOR MANUFACTURE OF AN OBVERSE CERAMIC BRICK
In given article results of researches of properties clay raw materials of the Maslovsky deposit of the Voronezh area are presented. It is established, that the given kind of clay can be used for manufacture of a ceramic brick of plastic formation of mark not more low 150.
Keywords: clay raw materials, ceramic brick, high quality.
В связи с наметившимся в последнее время ростом капитального строительства происходит увеличение производства строительных материалов, в частности строительного керамического кирпича. Поэтому, большую актуальность приобретает вопрос использования доступного местного глинистого сырья.
Кирпичным заводом ОАО «ВАСО» выпускается многопустотный керамический кирпич пластического формования размером 250х120х88 мм. До последнего времени в качестве сырья использовалась глина месторождения Боево-2 Воронежской области. В настоящее время запасы глинистого сырья Боево-2 практически исчерпаны, и поэтому руководство завода приняло решение о разработке нового карьера вблизи поселка Масловка и обратилось с просьбой на кафедру материаловедения и технологии строительных материалов ВГАСУ провести испытания данной глины с целью использования ее для изготовления лицевого керамического кирпича. Результаты исследований глинистого сырья Масловского карьера представлены ниже.
Оценка качества глины с целью определения ее пригодности для производства кирпича
© Суслов А.А, Усачев А.М., Гильдебранд А.Д., 2009
131
проводилась в соответствии с ГОСТ 9169-75* «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
Глина высушивалась до воздушно-сухого состояния, затем измельчалась до полного прохождения материала через сито с диаметром отверстий 2 мм. Измельченная глина замачивалась водой из расчета получения теста нормальной формовочной влажности и выдерживалась 1 сутки для равномерного распределения влаги в ней.
После вылеживания из подготовленной массы формовались образцы:
-кирпичики размером 60х30х15 мм для определения спекаемости, водопоглощения и
усадки;
-кубики размером 50х50х50 мм для определения прочности при сжатии и установления ориентировочной марки кирпича.
Отформованные образцы подвергались сушке в естественных условиях при температуре 20 0С, затем в сушильном шкафу при температуре 60 0С. Высушенные образцы обжигались в лабораторной электрической печи.
Гранулометрический состав глин определялся в соответствии с методикой ГОСТ 9169-75* с выделением крупнозернистых включений (более 0,5 мм), песчаной (0,5…0,063 мм), пылеватой (0,063…0,005 мм) и глинистой (менее 0,005 мм) фракций.
Результаты испытания представлены в табл. 1.
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Результаты определения гранулометрического состава глин |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
Содержание фракций, % по массе |
|
|
||
пробы Ма- |
|
|
|
|
|
|
|
|
крупнозернистых |
|
песчаных час- |
пылевытых час- |
глинистых |
|
|
словского |
|
включений |
|
тиц 0,5…0,063 |
тиц 0,063…0,005 |
частиц ме- |
|
участка |
|
более 0,5 мм |
|
мм |
мм |
нее 0,005мм |
|
Проба 2/1 |
|
2,43 |
|
22,47 |
36,93 |
38,17 |
|
Проба 2/2 |
|
2,12 |
|
33,17 |
35,63 |
29,08 |
|
Проба 3/1 |
|
1,60 |
|
27,22 |
28,96 |
42,22 |
|
Проба 3/2 |
|
2,31 |
|
25,52 |
35,00 |
37,17 |
|
Проба 4/1 |
|
1,87 |
|
34,23 |
34,25 |
29,64 |
|
Проба 4/2 |
|
1,25 |
|
19,88 |
40,76 |
38,11 |
|
Проба 5/1 |
|
0,51 |
|
19,11 |
26,78 |
53,60 |
|
Проба 5/2 |
|
1,08 |
|
20,01 |
27,11 |
51,80 |
|
Проба 6/1 |
|
0,66 |
|
21,56 |
25,78 |
52,00 |
|
Проба 6/2 |
|
0,90 |
|
22,63 |
28,90 |
47,57 |
|
Проба 7/1 |
|
1,98 |
|
24,19 |
29,97 |
43,86 |
|
Проба 7/2 |
|
1,56 |
|
17,10 |
33,69 |
47,65 |
|
Проба 8/1 |
|
1,89 |
|
26,35 |
40,19 |
31,57 |
|
Проба 8/2 |
|
2,09 |
|
28,55 |
32,69 |
36,67 |
|
Проба 9/1 |
|
2,81 |
|
30,95 |
41,08 |
25,16 |
|
Проба 9/2 |
|
2,35 |
|
32,42 |
35,11 |
30,12 |
|
По виду крупнозернистых включений глина относится к группе минерального сырья с кварцевыми, карбонатными и железистыми включениями. Кварцевые включения представлены мелким кварцевым песком с размером зерен 1,1…1,5 мм, карбонатные включения – обломками карбонатных пород размером до 2,2 мм. Железистые включения представлены гидроксидами железа размером до 1,3 мм. По количеству включений согласно требованиям ГОСТ 9169-75* сырье относится к группе с низким содержанием примесей.
132
Пластичность глинистого сырья определялась с помощью прибора конструкции А.М. Васильева [1].
Полученные результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты определения пластичности
Номер пробы Ма- |
Предел |
Предел раскатывае- |
Число пла- |
словского участка |
текучести, % |
мости, % |
стичности |
|
|
|
13,9 |
Проба 2/1 |
35,6 |
21,7 |
|
Проба 2/2 |
38,7 |
24,1 |
14,6 |
Проба 3/1 |
40,3 |
24,5 |
15,8 |
Проба 3/2 |
42,6 |
26,6 |
16,0 |
Проба 4/1 |
40,0 |
22,8 |
17,2 |
Проба 4/2 |
36,6 |
20,1 |
16,5 |
Проба 5/1 |
36,8 |
21,0 |
15,8 |
Проба 5/2 |
39,1 |
27,0 |
12,1 |
Проба 6/1 |
40,2 |
25,8 |
14,4 |
Проба 6/2 |
41,5 |
22,6 |
18,9 |
Проба 7/1 |
39,0 |
19,6 |
19,4 |
Проба 7/2 |
41,3 |
19,3 |
22,0 |
Проба 8/1 |
40,7 |
20,4 |
20,3 |
Проба 8/2 |
39,8 |
19,3 |
20,5 |
Проба 9/1 |
36,8 |
20,9 |
15,9 |
Проба 9/2 |
39,5 |
21,1 |
18,4 |
Установлено, что исследуемая глина по числу пластичности относится к умеренно- и среднепластичному сырью.
Определение воздушной, огневой и полной усадок производилось на образцахкирпичиках согласно методике ГОСТ 21216.9-93 «Сырье глинистое. Метод определения спекаемости».
Величина воздушной усадки (Увозд) вычислялась по формуле
Увозд |
l0 |
l1 |
100. |
(1) |
||||
|
|
l0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Величина огневой усадки (Уогн) определялась по формуле |
|
|||||||
Уогн |
l1 |
l2 |
|
100. |
(2) |
|||
|
|
l1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Величина полной усадки (Уполн) вычислялась по формуле |
|
|||||||
Уполн |
l0 l2 |
100. |
(3) |
|||||
|
||||||||
|
|
|
|
l0 |
|
|
|
|
где l0 – расстояние между метками на свежеотформованных образцах, мм; l1 – расстояние между метками после сушки, мм; l2 – расстояние между метками после обжига, мм.
Результаты определения усадок приведены в табл. 3.
133
Таблица 3
Результаты определения воздушной, огневой и полной усадок
Температура |
Номер пробы |
|
Усадка линейная, % |
|
||
обжига, 0С |
|
|
|
|
|
|
воздушная |
|
огневая |
|
общая |
||
|
|
|
|
|||
900 |
3/1 |
9,5 |
|
-0,1 |
|
9,4 |
8/1 |
4,1 |
|
3,0 |
|
7,1 |
|
|
|
|
||||
950 |
3/1 |
10,2 |
|
0,2 |
|
10,4 |
8/1 |
5,4 |
|
2,8 |
|
8,2 |
|
|
|
|
||||
1000 |
3/1 |
10,4 |
|
0,6 |
|
11,0 |
8/1 |
7,3 |
|
2,6 |
|
9,9 |
|
|
|
|
||||
1050 |
3/1 |
8,9 |
|
-3,1 |
|
5,8 |
8/1 |
6,4 |
|
-1,5 |
|
4,9 |
|
|
|
|
||||
Спекаемость глинистого сырья определялась в соответствии с требованиями ГОСТа 21216.9-93. Высушенные образцы обжигали в электрической муфельной печи при температурах 900, 950, 1000 и 1050 0С с выдержкой при максимальной температуре в течении 1,5 часа.
Результаты определения спекаемости приведены в табл. 4.
Таблица 4 Результаты определения спекаемости глины Масловского месторождения
Темпера- |
Номер про- |
Средняя |
Открытая |
Общая по- |
Водопог- |
|
тура обжи- |
плотность, |
пористость, |
ристость, Пt, |
лощение, |
||
га, 0С |
бы |
г/см3 |
По, % |
% |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
3 |
1,79 |
24,9 |
28,3 |
13,9 |
|
7 |
1,81 |
23,5 |
27,7 |
12,8 |
||
|
||||||
950 |
3 |
1,85 |
26,3 |
27,1 |
14,2 |
|
7 |
1,83 |
25,3 |
26,7 |
13,8 |
||
|
||||||
1000 |
3 |
1,91 |
27,5 |
28,1 |
14,4 |
|
7 |
1,86 |
26,9 |
27,2 |
14,5 |
||
|
||||||
1050 |
3 |
1,75 |
25,6 |
30,0 |
14,7 |
|
7 |
1,75 |
25,6 |
29,9 |
14,6 |
||
|
Предел прочности на сжатие обожженных образцов определялся в соответствии с требованиями ГОСТа 8462-85 «Метод определение прочности обожженных образцов при сжатии». Высушенные образцы-кубики обжигались в лабораторной электрической печи при температуре 950…1000 0С.
Результаты определения прочности представлены в табл. 5.
|
Результаты определения предела прочности на сжатие |
|
Таблица 5 |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер пробы |
|
№ об- |
Площадь об- |
Разрушаю- |
Предел прочности при |
|||
Масловского |
|
разца |
разцы, см2 |
щая нагруз- |
|
сжатии |
||
участка |
|
|
|
ка, кгс |
|
|
|
|
|
|
|
кгс/см2 |
|
МПа |
|||
Проба 3/1 |
1 |
5,0х5,0 |
3950 |
158,0 |
|
15,80 |
|
|
|
|
2 |
5,1х4,9 |
4058 |
162,4 |
16,24 |
|
|
|
|
3 |
5,0х5,1 |
3904 |
153,1 |
15,31 |
|
|
Проба 8/1 |
1 |
5,0х5,1 |
4110 |
161,2 |
16,12 |
|
||
|
|
2 |
5,0х5,0 |
4050 |
162,0 |
16,20 |
|
|
|
|
3 |
4,9х5,0 |
3866 |
157,8 |
15,78 |
|
|
На основании данных представленных в табл. 4 следует, что глинистое сырье пригод-
134