Строительство и архитектура/4.Современные строительные материалы

К.т.н., доц. Володченко А.А., студент Поспелов М.А.

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, Россия

Энергосберегающие инвестиционно-привлекательные стеновые материалы с использованием нового вида

полифункционального сырья*

На сегодняшний день энергоемкость производства наиболее распространенных в России стеновых материалов существенно выше зарубежных аналогов. Актуальной задачей является снижение энергоемкости их производства за счет использования нетрадиционного в т.ч. техногенного полифункционального сырья [1-2].

Среди возможных источников сырья для производства строительных материалов могут быть рассмотрены нетрадиционные для стройиндустрии глинистые породы, которые являются продуктами одной из заключительных фаз выветривания алюмосиликатных пород, сотни млн. тонн которых попадают в зону горных работ при добыче железистых кварцитов [3-5].

Среди глинистых пород, имеющих промышленное значение наиболее широко распространенны отложения зоны седиментогенеза. В качестве сырья для производства строительных материалов можно использовать грубодисперсные, насыщенные тонкодисперсным кварцем глинистые породы коры выветривания зоны диагенеза. Спецификой состава этих пород является наличие термодинамически неустойчивых соединений, таких как смешаннослойные минералы, рентгеноаморфная фаза, тонкодисперсный слабоокатанный кварц, несовершенной структуры гидрослюда, реже Са2+монтмориллонит и каолинит. Данные породы также широко распространены во многих регионах РФ и мира. Однако значительная доля этих пород не соответствует нормативным требованиям к сырью, пригодному для производства традиционных строительных материалов, но вещественный состав позволяет использовать их для получения энергосберегающих, инвестиционно-привлекательных стеновых и отделочных материалов [6-7].

Давление прессования при формовании традиционного известково-песчаного силикатного кирпича составляет 15–20 МПа. Данный вид сырья не позволяет эффективно использовать более высокие параметры давления прессования, так как существенного повышения прочности сырца при этом не происходит. Для сырьевых смесей на основе полифункциональных глинистых пород, напротив, более выгодно использовать повышенные значения давления прессования. За счет этого можно существенно повысить физико-механические характеристики изделий и, соответственно, повысить конкурентную способность предприятий [8-10].

С повышением давления прессования образцов на основе нетрадиционных полифункциональных глинистых пород с 10 до 50 МПа прочность изделий (содержание СаО 10 мас. %) возрастает с 17 МПа до 32 МПа. Прирост прочности при увеличении давления прессования с 10 до 30 МПа составил 67 %, а с 30 до 50 МПа – 33 %.

Таким образом, использование песчано-глинистых пород вместо традиционного кварцевого песка в производстве силикатных материалов улучшает процесс формования сырьевой смеси. Это позволит формовать высокопустотные изделия нового поколения со средней плотностью 1100–1300 кг/м³ и пределом прочности при сжатии до 32 МПа.

*Статья подготовлена в рамках программа развития опорного университета на базе БГТУ им. В.Г. Шухова на 2017-2021 годы.

Литература

1. Алфимова Н.И. Повышение эффективности стеновых камней за счет использования техногенного сырья // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2011. № 2. С. 56–59.

2. Кара К.А. Изучение размолоспособности кварцсодержащих добавок как компонента композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 5. С. 45-52.

3. Лесовик В.С., Володченко А.Н., Алфимов С.И., Жуков Р.В., Гаранин В.К. Ячеистый бетон с использованием попутнодобываемых пород архангельской алмазоносной провинции // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 2. С. 13–18.

4. Володченко А.Н. Влияние песчано-глинистых пород на оптимизацию микроструктуры автоклавных силикатных материалов // Сборник научных трудов Sworld. 2012. Т. 47. № 4. С. 32–36.

5. Володченко А.Н. Нетрадиционное сырье для автоклавных силикатных материалов // Технические науки - от теории к практике. 2013. № 20. С. 82–88.

6. Володченко А.Н. Автоклавные силикатные материалы на основе отходов горнодобывающей промышленности // Сборник научных трудов Sworld. 2012. Т. 47. № 4. С. 29–32.

7. Володченко А.Н. Влияние глинистых минералов на свойства автоклавных силикатных материалов // Инновации в науке. 2013. № 21. С. 23-28.

8. Лесовик В.С., Строкова В.В., Володченко А.А. Влияние наноразмерного сырья на процессы структурообразования в силикатных системах // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. № 1. С. 13–17.

9. Лесовик В.С., Володченко А.А. К проблеме техногенного метасоматоза в строительном материаловедении // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015. № 4. С. 38-41.. 2012. Т. 30. № 3. С. 42-44.

10. Володченко А.А., Лесовик В.С., Чхин С. Стеновые материалы на основе нетрадиционного сырья // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014.№ 5. С. 53-57.