Исакулов Б.Р, Джумабаев М.Д, Акишев У.К, Сартова А.М

Актюбинский университет имени Сактагана Баишева (Казахстан)

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СЕРОСОДЕРЖАЩЕГО АРБОЛИТА ДЛЯ СТЕН МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

При разработке арболита на основе отходов промышленности нами изучалось влияние технологических параметров на его физико-механические характеристики при использовании в качестве компонента вяжущего серу отходов нефтегазового производства [1, 2, 3, 4]. На прочность серосодержащего арболита значительно влияют условия твердения легкобетонных образцов.

Испытания показали, что оптимальные условия для твердения серосодержащего арболита на вяжущем улученных путем механохимической активации и детоксикации (МХАД) с применением пиритного огарка создаются при пропаривании. Прочность пропаренных изделий при этом в среднем в 2,3 раза выше, чем у образцов нормального твердения или образцов, твердевших при сушке. При подборе оптимальных составов серосодержащего арболита исследовалось влияние на прочность от вида заполнителя, расхода наполнителей и добавок. Результаты опытных работ указаны в таблицах 3.6, 3.8.

Результаты испытаний показали, что оптимальным заполнителем для арболита на серосодержащем вяжущем является измельченные отходы тростника камыша. При этом достигается минимальный расход серосодержащего затворителя, при сопоставимых средних плотностях арболит на измельченном тростнике камыша обладает наибольшей прочностью. С увеличением расхода серосодержащих наполнителей до 33% от массы вяжущего, прочность и средняя плотность арболита увеличиваются. При одинаковом расходе наполнителей и портландцемента на 1м³ смеси прочность серосодержащего арболита существенно выше.

Эффективным методом повышения прочности серосодержащего арболита в условиях нормального твердения является введение в состав вяжущего добавки в виде пиритного огарка и серы улученной МХАД способом, которое осуществляется при совместном мокром помоле. Прочность образцов нормального твердения с добавкой в возрасте 28 суток близка к прочности пропаренных образцов.

Таблица 3.6

Состав серосодержащей арболитовой смеси

Компоненты	В % по массе	Расход на 1 м^3, кг
Портландцемент Сера отходы Пиритный огарок Тростник камыша Хлорид кальция Хлорид бария Вода	35,9 3,6 7,2 20,5 0,50 1,6 30,7	350 35 70 200 5,0 16 300

Таблица 3.7

Физико-химические свойства серосодержащего арболита

Наименование Свойств	Единица Измерения	Показатели свойств блоков изготовленных в условиях
		Лаборатор.(28)	П/ промыш.(28)
Плотность Прочность при сжатии Теплопроводность Водопоглощение	Кг/м МПа Вт/мºС %	620 3,9 0,12 49	600 3,4 0,115 53

Для изучения влияния фактора времени на прочность серосодержащего арболита проводились испытания прочности образцов различного состава, хранившихся в воздушно-сухих условиях при температуре 293+2 К.

Испытания показали (рис. 1), что для пропаренных образцов серосодержащего арболита характерно интенсивное нарастание прочности в первые 7—10 суток после пропаривания, что, очевидно, в первую очередь связано с удалением избыточной сверх равновесной влажности воды из образцов и увеличением жесткости растительного заполнителя, а также сцепления заполнителя с камнем вяжущего.

Рис. 1. Нарастание прочности серосодержащего и портландцементного арболита во времени

□ - пропаренный серосодержащий арболит; ▲ - серосодержащий арболит нормального твердения; ◊ - пропаренный портландцементный арболит; ○ - портландцементный арболит нормального твердения

При дальнейшем выдерживании образцов прочность образцов стабилизируется и имеет тенденцию к возрастанию, что можно объяснить увеличением прочности камня вяжущего, визуальный осмотр образцов с поверхности и на изломе не подтвердил признаков деструкции растительного заполнителя в серной среде. Длительное время сохраняется прочный и плотный контакт камня вяжущего и растительного заполнителя. Для образцов серосодержащего арболита нормального твердения характерно постепенное нарастание прочности в течение первого месяца твердения с дальнейшей стабилизацией этого показателя во времени.

В общем прочность образцов нормального твердении существенно ниже, чем у пропаренных образцов, и с течением времени этот разрыв в прочности сохраняется. Для образцов арболита на портландцементе наблюдается сброс прочности после 150 сут. хранения, что можно объяснить воздействием водоэкстрактивных веществ растительного заполнителя на портландцементный камень. Длительные наблюдения свидетельствуют о стабильности прочностных показателей серосодержащего арболита и его надежности как конструкционного материала.

Актюбинском университете имени С. Баишева совместно Владимирским государственным университетом разработан несущие и ограждающие конструкций из серосодержащей арболитовой смеси средней плотностью 600-750кг/м3. Призменная и кубиковая прочность этих от 10 до 50МПа. Стремление собирать дома вручную, избегая применения каких бы то ни было механизмов, привело к созданию вертикальных брусков из арболитобетонов. Бруски делают из арболитобетона со средней плотностью 600-700 кг/м³ и применяют в стенах малоэтажных, а иногда для многоэтажных монолитных зданий. Для установки этих блоков применяют специальные тележки. Длина бруска равна высоте этажа, ширина их равна толщине стен – 20см, толщина - 20см. Бруски армируются продольно 25 и поперечно 10 стержнями ствола тростника камыша диаметром 4 — 5 мм. Шаг армирование принимаем продольно – 3см и поперечно -25см. При сборке дома бруски монтируется между собой без растворов и без каких либо посторонних элементов (рис. 2).

Рис. 2. Опытные образцы вертикальных арболитовых брусков

Монтаж и установка таких брусков становится возможным только благодаря идеальной прямолинейности и угловатости брусков, которая обеспечивается при формовании изделий.

Особенность изготовления изделий из арболитобетона не позволяет устраивать в изделиях какие-либо закладные детали и петли. Поэтому для подъема изделий применяются захватные клещи различных систем.

Соединение элементов сваркой закладных деталей не практикуется. Все изделия выпускаются без плотных фактурных слоев; наружные поверхности стен отделываются после монтажа даже при строительстве многоэтажных зданий. Для этого устанавливаются стоечные леса или используются подвесные люльки. Отделочный слой имеет небольшую толщину около 5мм. Он наносится пистолетом-краскопультом или кистями.

Наши опыты показывает, что конструкции и изделий из серсодержащего арболитобетона можно применить в виде разнообразных изделий для наружных и внутренних стен, перегородок. Отмечается стремление перейти к применению крупноразмерных конструкций.

Использованная литература:

1.Орловский Ю.И., Полимерсерные бетоны //Применение серы
и серосодержащих отходов в строительной индустрии

2.Михайлов К.В., Патуроев В.В., Край С.Р. Полимербетоны и
конструкции на их основы - и Стройиздат, 1989 -304с.

3.Агаджанов В.И., Михайлова Т.В., Орловский Ю.И., Манзий
В. Экономическая эффективность применения серы для модификации
бетонов // Бетон и железобетон.-1984. -№10.-С 20-21.

4. Патуроев В.В., Волгушев А.11., Орловский Ю.И. Сера и перспективы применения серного бетона //Бетой и железобетон -1985 №5 -
С.16-17.