ОСОБЕННОСТИ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  ОБРАБОТКИ  КВАРЦЕВОГО  ПЕСКА  ПРИ  СОЗДАНИИ  СИЛИКАТНЫХ  СТРОИТЕЛЬНЫХ  БЛОКОВ

Корнилов  Денис  Юрьевич

к.  т.н.,  доцент  СевКавГТУ,  г.  Ставрополь 

E-mail: 

Гурьянова  Александра  Сергеевна

студентка,  СевКавГТУ,  г.  Ставрополь

E-mail:  Shellest_06@mail.ru

Высокие  темпы  строительства  жилых  и  промышленных  зданий  с  новыми  и  уникальными  архитектурными  формами  и  особенно  специальных  особо  нагруженных  сооружений  (таких,  как  большепролетные  мосты,  небоскребы,  морские  нефтяные  платформы,  резервуары  для  хранения  газов  и  жидкостей  под  давлением  и  др.)  требуют  разработки  новых  высокопрочных  материалов.  Каждый  год  строительный  рынок  России  развивается  все  с  большей  интенсивностью.  Те  материалы  и  технологии,  которые  еще  несколько  лет  назад  можно  было  отнести  к  новинкам,  сегодня  перешли  в  разряд  повседневных,  а  то  и  в  разряд  устаревших.  На  сегодняшний  день  застройщики  применяют  различные  строительные  материалы:  это  керамический  кирпич,  силикатный  кирпич,  шлакоблок  и  т.д.,  пределы  прочности  на  сжатие  которых  составляют  от  75  до  300  кг/см²,  предел  прочности  на  сжатие  разработанных  по  предложенной  технологии  силикатных  строительных  блоков  составляет  1700  кг/см²  ,  при  значительно  меньших  стоимостных  характеристиках. 

Суть  разработки  состоит  в  следующем,  смесь  состоящая  из  извести  и  песка  в  пропорции  1:9  поступает  в  мельницу,  где  происходит  наноизмельчение  методом  свободного  высоконагруженного  удара.  Мельница  состоит  из  двух  вращающихся  во  взаимно  противоположные  стороны  дисков  с  круглыми  пальцами  (билами)  [1,  c.  220],  которые  расположены  на  каждом  диске  по  кругу  в  несколько  рядов  перпендикулярно  к  плоскости  вращения,  образуя  корзины  (рисунок  1). 

Рисунок  1.  Схема  мельницы

Пальцы  одной  корзины  располагаются  между  двумя  рядами  пальцев  другой.  Диски  корзин  насажены  на  валы,  расположенные  на  одной  геометрической  оси,  каждый  с  самостоятельным  приводом. 

Практически  было  установлено,  что  при  скорости  вращения  корзин  мельницы  1000  –  1500  об/мин  при  соударении  зерна  песка  раскалываются,  что  приводит  к  повышению  прочностных  свойств  материала.  Такое  изменение  качества  песка  после  измельчения  методом  высоконагруженного  удара  объясняется  следующим  образом.  Песок,  находящийся  в  карьерах,  имеет  определенную  структуру  поверхности,  которая  ввиду  длительного  пребывания  потеряла  свою  химическую  активность.  Зерна  такого  песка  можно  смешать  с  известью  и  впоследствии  получить  монолит,  но  для  этого  смесь  нужно  подвергнуть  очень  сильному  давлению,  чтобы  получить  максимальный  объемный  вес.  При  этом  расстояния  между  частичками  песка  будут  более  короткими.  При  измельчении  зерен  песка  при  средней  скорости  100  –  160  м/с  их  число  может  увеличиваться  в  40  раз.  Кроме  увеличения  числа  зерен  имеет  место  очень  важное  явление  –  увеличение  поверхности  зерен  песка.  Но  прирост  прочности  изделий,  полученных  из  измельченной  смеси,  не  пропорционален  приросту  поверхности  зерен,  а  превышает  его  в  несколько  раз.  Это  объясняется  тем,  что  новые  поверхности,  полученные  в  результате  сильных  ударов  в  мельнице,  значительно  активнее  в  химическом  смысле,  чем  старые  поверхности.  Кроме  того  поверхности  зерен  песка,  получаемые  на  других  помольных  машинах,  в  том  числе,  например,  на  вибромельницах,  мало  отличаются  от  поверхности  зерен  естественного  песка.

В  ходе  работы  было  установлено,  что  поверхность  зерен  естественного  песка  имеет  сферическую  форму  (рисунок  2),  а  измельченного  с  использованием  мельницы  имеет  граненую  структуру  с  размером  грани  не  более  400  нм  (рисунок  3). 

Рисунок  2.  Песок  до  его  измельчения  в  мельнице

Рисунок  3.  Песок  после  его  измельчения  в  мельнице

Отформованные  на  вибростоле  из  этих  смесей  изделия,  твердея  в  автоклаве,  получают  высокие  строительно-технические  свойства,  значительно  превышающие  свойства  аналогичных  силикатных  изделий.  Предел  прочности  на  сжатие  силикатных  строительных  блоков,  полученных  методом  свободного  высоко  нагруженного  удара,  составляет  1,7  МПа,  что  превышает  прочность  некоторых  видов  самого  крепкого  строительного  материала  -  гранита  (в  таблице  1  представлены  основные  сведения  и  показатели  прочности  строительных  материалов). 

Таблица  1.  Сравнительные  характеристики  строительных  материалов.

При  росте  спроса  на  строительные  материалы,  связанным  с  началом  реализации  приоритетного  национального  проекта  «Доступное  и  комфортное  жилье  –  гражданам  России»,  а  так  же  в  связи  с  наступившим  мировым  кризисом  остается  актуальным  вопрос  создания  новых  строительных  материалов  обладающих  высокой  прочностью  и  более  низкой  стоимостью  по  сравнению  с  аналогами  [2,  c.  87].  Поэтому,  благодаря  своим  характеристикам  высокопрочные  силикатные  строительные  блоки  смогут  найти  применение  для  решения  различных  практических  задач  строительства. 

Список  литературы:

1.Фасеева  Г.Р.  Структура  пор  и  сравнительные  характеристики  кирпича  /  Г.Р.  Фасеева,  А.М.  Салахов,  А.И.  Хацринов  Вестник  Казанского  технологического  университета.  2010.  №8.  С.  220-223;

2.Шишкина  И.В.  Применение  строительных  материалов  из  нетрадиционного  сырья  в  современном  строительстве  /  И.В.  Шишкина,  М.Ю.  Мальков  Строительство  и  реконструкция.  2009.  №5-25.  С.  87-90