В последнее время бетонные тротуарные плитки стали показателями современного уровня качества строительных изделий для благоустройства городской среды и позволяют создавать строительные объекты, соответствующие современным технике-экономическим критериям. В настоящее время технологии позволяют производить элементы благоустройства различных форм, цветов и размеров, которые будут удовлетворять условиям качества, не теряя своей внешней эстетики.
Современное производство тротуарной плитки позволяет добиваться высоких показателей прочности, долговечности, морозостойкости, а так же противоскользящих эффектов, которые необходимы в северных регионах страны. С такими задачами хорошо справляется технология полусухого объемного вибропрессования, получившая в последние годы большое распространение. Технология изготовления бетонных элементов благоустройства, заключающаяся в уплотнении полусухих (жестких) бетонных смесей, благодаря воздействию на них вибрации и высокого давления, позволяет создавать широкую номенклатуру продукции, отвечающей современным экономическим и экологическим критериям Вибропрессованные изделия, как правило, работают в жестких условиях эксплуатации, учитывая большое количество агрессивных воздействующих сред.
Разработка технологической линии по производству бетонных элементов благоустройства производится по заказу производителя в Республике Саха (Якутия). Необычные климатические, грунтовые и экономические условия районов Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов вызывают необходимость разработки для них сооружений с особыми свойствами. Ледяной панцирь в условиях вечной мерзлоты постоянно меняет свою структуру. Рыхлые грунты, нагреваясь от возведенных на них зданий, теряют свою монолитность, начинают «таять» (до нескольких сантиметров в год) и смещаться. Поэтому необходимо применять сырьевые материалы и технологии, которые гарантировано выдерживают низкие температуры, характерные для региона, обеспечивая долговечность сооружений.
При проектировании составов бетонных смесей должны обеспечиваться повышенные требования по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости конструкций, предназначенных для эксплуатации при расчетных температурах до минус 40 °C и ниже, находящихся в условиях постоянного увлажнения, особенно тяжелых температурно-влажностных условиях их работы в пределах сезоннооттаивающего слоя и у поверхности грунта.
К бетонным элементам благоустройства в северных городах предъявляются повышенные требования по прочности, морозостойкости, истираемости, водопоглощению, то есть по свойствам, которые определяют долговечность и надежность бетонов. Поэтому исследования по совершенствованию составов и технологии для обеспечения комплекса этих свойств являются актуальными.
Целью работы является разработка составов, технологии, технологической линии по получению вибропрессованных бетонных элементов благоустройства - тротуарной плитки для благоустройства современных городов в условиях республики Саха (Якутия).
Задачи исследования:
1. Изучение местных строительных материалов для производства вибропрессованных изделий в Республике Саха (Якутия);
2. Подбор состава бетонной смеси для вибропрессованных изделий;
3. Отработка технологии и механического оборудования.
На основании проведённых исследований разработаны составы, технология, технологическая линия по получению вибропрессованных бетонных элементов благоустройства - тротуарной плитки для благоустройства современных городов в условиях Республики Саха (Якутия) и сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что введение микрокремнезема МКУ-95 в количестве 7 % (состав № 3) приводит к увеличению прочности по сравнению с контрольным составом. Прочность на сжатие состава № 3 составила 59,2 МПа.
2. Установлено, что введение каменной муки - тонкодисперсной фракции отсева при дроблении щебня в количестве 7 % (состав № 2) от массы цемента приводит к увеличению прочности по сравнению с контрольным составом. Прочность на сжатие составила 57,1 МПа.
3. Выявлено, что введение добавки Murasan BWA 17 в количестве от 0,55 % повышает способность к уплотнению жестких бетонных смесей и обеспечивает эффективное смачивание компонентов при изготовлении бетонной смеси, гиброфобизирующая способность снижает водопоглощение лицевого слоя на тонком песке.
4. Подобраны составы вибропрессованного бетона основного и лицевого слоев для плитки тротуарной класса изделий по назначению В2 - класс бетона В25, требуемая прочность не менее 32 МПа. Прочность на сжатие образцов рекомендованного состава основного слоя составила 57,1 МПа. Данные составы можно рекомендовать для производства бетонных элементов благоустройства.
5. Подобрана технологическая линия по производству бетонных элементов благоустройства была использована отечественная линия разработанная предприятием ООО "Рифей". Данное оборудование не уступает по качеству зарубежным аналогам, что позволяет выпускать тротуарные плитки высокого качества.
1. ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения. - Взамен ГОСТ 310-60 в части общих положении; введ. 01.01.1978. - ИПК издательство стандартов. 2003. - 3 с.
2. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. - Взамен ГОСТ 310¬60 в части определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема; введ. 01.01.1978. - ИПК издательство стандартов. 2003. - 11 с.
3. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. - Взамен ГОСТ 310.4-76; введ. 30.06.1983. - ИПК издательство стандартов. 2003. - 10 с.
4. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. - Введ 21.06.2003 - М.:ГУП ЦПП, 2004, 23 С. Гост 30515-2013. Цементы. Общие технические условия. - Введ 11.06.2014 - М.: Стандартинформ 2014, 104 с.
5. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. - Введ 10.07.1985 - М.: Стандартинформ, 2008, 11 с. ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия. - Взамен ГОСТ 8736-93; введ. 01.04.2015. - Москва: Стандартинформ. 2015. - 8 с.
6. ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний. - Взамен ГОСТ 8735-75, ГОСТ 25589-83; введ. 30.06.1989. - Москва: Стандартинформ. 2008. - 24 с
7. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. - Введ 1.01.1995 - М.: Госстрой России, 1994, 14 с.
8. ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний- Введ 1.07.1998 - М.: Госстрой России, 1998, 24 с. ГОСТ 23732. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. - Введ 1.10.2012 - М.: Стандаринформ, 2012, 19 с.
9. ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. - Введ.24.12.1999 - М.: Госстрой России, 2000, 19 с.
10. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, B.C. Демьянова, В.И. Калашников. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 368 с.
11. Зайцев, И. Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Зайцев // СтройПРОФИль, 2007. -№8 (62). - С. 49 - 56.
12. Олъгинский, А.Г. Оценка и регулирование структуры зоны контакта цементного камня с минералами заполнителя: Дис... д-ра техн. наук: 05.23.05 / Харьковский автомобильно-дорожный технический ун-т. - X., -1994. - 397 с. Баженов, Ю.М. Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий / Ю.М. Баженов, JI.A. Алимов, В.В. Воронин, Н.В. Трескова. Уч.-М.: Изд-во АСВ, 2005 - 472с.
13. Косторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. - Ростов н/Д: Феникс, 2005. - 221 с. Ю.Г. Барабанщиков. Строительные материалы и изделия - М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 368 с.
14. Микульский В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие. - М.: ИАСВ, 2002. - 536 с.
15. А.А. Борщевский, А.С. Ильин. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий. - Москва «Высшая школа» 1987, 366 с....(22)