МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬВЫЕ РЕСУРСЫ КАМЧАТСКОГО КРАЯ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ

MINERALS RESOURCES OF KAMCHATKA KRAI THEIR USE IN CONSTRUCTION INDUSTRY

Elena Kulikova

lecturer of Pacific National University,

Russia, Khabarovsk

Ekaterina Krivun

student 4kursa speciality “Сonstruction of unique buildings” Pacific National University,

Russia, Khabarovsk

АННОТАЦИЯ

В статье приведена оценка использования минерально-сырьевых ресурсов Камчатского края в строительном комплексе и их применение в качестве легких пористых заполнителей для изготовления стеновых панелей на домостроительных комбинатах.

ABSTRACT

The article describes the evaluation of the use of mineral resources of Kamchatka Krai in building complex and their use as light porous fillers for manufacture wall panels.

Ключевые слова: вулканический шлак, вулканическая пемза, вулканический песок, стеновая панель, заполнитель для бетона.

Keywords: volcanic slag, volcanic pumice, volcanic sand, wall panel, filler for concrete.

Задача крупнопанельного строительства - возведение массового жилья, общественных зданий, промышленных сооружений, поэтому основное внимание уделяется производству наружных стеновых панелей с широким применением местных минерально-сырьевых ресурсов. Для Камчатского края характерно одновременное воздействие многочисленных неблагоприятных факторов, которые влияют на организацию строительного производства. Это и значительная удаленность от развитых промышленных регионов страны, слабо развитые транспортные сети. Большая территория полуострова с неравномерно распределенным населением, а также высокая сейсмичность застраиваемых территорий. Большие ветровые и снеговые нагрузки, повышенная влажность прибрежных районов. Отрицательное влияние на наружные ограждающие конструкции оказывают сменяющие друг друга попеременные замораживания и оттаивания [4].

Особое значение в настоящее время приобретает решение вопросов по изготовлению эффективных, максимально облегченных стеновых конструкций, которые позволят повысить их эксплуатационные качества и снизить их стоимость. Снижение массы несущих и ограждающих конструкций позволит значительно уменьшить нагрузки на них при сейсмических воздействиях, что очень важно для обеспечения надежности возводимых зданий и сооружений в условиях высокой сейсмичности большей части территории полуострова. Решение многих из вышеперечисленных проблем возможно при наиболее эффективном использовании в строительстве богатых минерально-сырьевых ресурсов Камчатского края [4].

В результате проведенных научных испытаний в качестве крупного заполнителя для изготовления наружных стеновых панелей рекомендуется использовать вулканические горные породы – шлаки и пемзы. Применение вулканических горных пород эффективно и экономически целесообразно для изготовления не только ячеистых, но и легких конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов марок от 50 до 500, плотностью 1500–2000 кг/м³ в несущих и ограждающих конструкциях [1].

Научными исследованиями установлено, что вулканические шлаки образовались из жидкого расплава магмы основного состава, выбрасываемые при извержении вулканов, и представляют собой природную крупнопористую горную породу. Залежи вулканических шлаков известны во многих местах Центрально-Камчатской вулканической зоны и на Восточной Камчатке вблизи потухших и действующих вулканов. В южной и центральной частях Камчатского края запасы шлаков практически неограниченны. Вулканические шлаковые конуса достигают 1000 м в диаметре основания и высоты до 260 м с объемом отложений до нескольких миллионов кубических метров. Шлаковые отложения занимают по площади иногда десятки квадратных километров при мощности до нескольких десятков метров. Одно из месторождений шлака расположено в 45 км от г. Петропавловска-Камчатского, у подножия юго-восточного склона сопки Козельской [4].

Отложения шлака образованы в результате извержения Авачинского вулкана 25 февраля 1945 года. Месторождение отрабатывается для строительных организаций с 1956 года открытым способом с комплексной механизацией добычи, погрузки и транспортировки. По данным лабораторных испытаний отложения вулканического шлака представляют собой рыхлую пирокластическую смесь, состоящую из песка и гравия. Среднее содержание песка 80,9 % и гравия 18,1 %. Преобладают фракции размером 1,25–5 мм (76,1 %), в том числе 50,1 % размером 1,25–2,5 мм. Фракции крупнее 20 мм и мельче 0,14 мм, а также органические примеси практически отсутствуют. Табл. 1, 2.

Таблица 1.

Гранулометрический состав шлаков, %

Таблица 2.

Гранулометрический состав исходного шлака

Таким образом, исследование возможности использования вулканических шлаков в легких бетонах для ограждающих конструкций является актуальной задачей, решение которой открывает перспективы увеличения объемов выпуска изделий для жилищного строительства.

Мелкий заполнитель. Месторождения песков расположены во многих районах Камчатского края. Песчаные отложения приурочены к современным морским, аллювиальным, ледниковым и эоловым образованиям. Пески преимущественно очень мелкие или мелкие и лишь в отдельных отложениях – среднезернистые. В естественных состояниях без обогащения они не соответствуют требованиям нормативных документов по гранулометрическому составу или содержанию мелкозема, пылевидных или глинистых частиц в качестве заполнителей бетонов [3].

Халактырское месторождение песков расположено в 15 км к северо-востоку от г. Петропавловска-Камчатского и представляет собой береговую полосу Тихоокеанского пляжа длиной 43 км от р. Халактырки до озера Налычева. Ширина полосы 800–1000 м мощность отложений песка от 2 до 9 м при среднем значении 4,7 м. Крупность песка увеличивается сверху вниз по разрезу – от мелкозернистого и среднезернистого к крупнозернистому и гравийно-галечным отложениям. Халактырские пески сложены преимущественно темноцветными минералами: пироксеном, роговой обманкой, оливином и в меньшей степени – полевым шпатом и кварцем. Повышено содержание окисей железа – до 14,5 % и двуокиси титана – до 9,2 %. Вредные материалы отсутствуют. Песок очень мелкий, с модулем крупности 1,6 и небольшим содержанием мелкозема. Преобладают фракции 0,14–0,63 мм – 93,3 %, в том числе 0,315–0,63 – 50,6 %. Насыпная плотность 1700 кг/м³, плотность 2,9 г/см³, пористость 42,1 %. Пылевидные и глинистые частицы, а также органические примеси практически отсутствуют. Содержание SO₃<0,1 %. Средняя гидравлическая активность песка 18 мг СаО/г добавки. В результате проведенных лабораторных испытаний установлено, что пески Халактырского месторождения после обогащения фракциями 5–2.5, 2.5–1.25 пригодны для использования их в качестве мелкого заполнителя для легких бетонов табл. 3 [2].

Таблица 3.

Гранулометрический состав песка, %

Заключение

По результатам ситового анализа был подобран оптимальный состав бетона для изготовления наружных стеновых панелей на 1 м³: Шлак = 1135 кг, Песок = 260 кг, Цемент = 250 кг, Вода = 210 кг, с учетом влажности заполнителей полевой состав: Ц = 250 кг, П = 275 кг, Ш = 1260 кг, В = 70 кг.

Список литературы:

1. Антропова В.А. Исследование стойкости бетона на вулканических шлаках для сборных конструкций морских сооружений: автореферат, Днепропетровск, 1977. – 26 с.
2. Рудь В.П. Рекомендации по использованию в строительстве минерально-сырьевых ресурсов Камчатки: Камч. обл. правление НТО строительной индустрии. – Петропавловск-Камчатский, 1987. – 176 с.
3. Щебень и песок из природных горных пород: Гост 22263 – 76 с изм. 2000 – М.: Изд-во стандартов – 10 с.
4. Яроцкий Г.П., Алискеров А.А., Бурмаков Ю.А, Орлов А.А. Минерально-сырьевой потенциал Камчатской области – Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамГУ имени Витуса Беринга, 2007, 23 с. ISBN 5–79–0290–9.