Тротуарна плитка
Характеристика и область применения тротуарной плитки. Технология производства тротуарной плитки. Свойства тротуарной плитки и оценка их значимости для потребителя. Разработки в области формирования свойств и технологий изготовления тротуарной плитки.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.02.2021 |
| Размер файла | 717,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
тротуарный плитка технология производство
Введение
1. Общая характеристика и область применения тротуарной плитки
2. Технологические решения
2.1 Общая характеристика технологии производства тротуарной плитки
2.2 Характеристика сырьевых материалов
3. Основные свойства тротуарной плитки и оценка их значимости для потребителя
4. Основные производители и продукты-конкуренты тротуарной плитки
5. Анализ мирового и отечественного уровня научных разработок в области формирования свойств и технологий изготовления тротуарной плитки
Список использованных источников
Введение
Отрасль народного хозяйства - строительство является одной из самых материалоемких отраслей хозяйства. Нет ни одного здания или сооружение которое может быть построено без применения разных видов строительных материалов. Затраты на строительные материалы составляют приблизительно 50 % от всех затрат на строительство зданий и сооружений, но в тоже время производство строительных материалов -отрасль промышленности, которая напрямую зависит от планов застройщиков и государства.
Производители разрабатывают свои планы продаж и инвестиций по результатам конъюнктуры рынка. Динамика рынка строительных материалов в целом находится в пределах 2-5%, наибольший рост у категории строительных материалов используемых в жилье и инфраструктуре. К примеру, в 2019 года производство только бетона выросло на 25,9%.
2018-2019 годы стали во много переломными для строительной отрасли. В это время объемы производства традиционных строительных материалов полностью покрыли внутренний спрос, за исключением некоторых строительных материалов, которые являются новыми для российского рынка и пока характеризуются незначительным объемом потребления или просто большей привлекательностью для потребителей по соотношению цены и качества, то есть более конкурентоспособных. В целом в России достаточно мощностей по производству строительных материалов для обеспечения спроса в прогнозном периоде до 2025 года, а по некоторым позициям - до 2030 года (в зависимости от рассматриваемых сценариев социально-экономического развития).
Однако развитие промышленности строительных материалов должно
происходить не только количественно, но и качественно. С ростом производства традиционных материалов возникает производство новых, более эффективных изделий. Важной задачей является технико-экономическое сопоставление (в заданных конкретных условиях их применения) конкурирующих видов изделий, с тем, чтобы обеспечить наиболее экономически эффективным из них преобладающее развитие.
Сказанное выше обосновывает актуальность темы данной курсовой работы.
Цель работы состоит в закреплении, расширении и углублении теоретических и практических знаний, полученных при изучении дисциплины «Номенклатура и свойства строительных материалов, изделий и конструкций»
Предметом курсовой работы являются тротуарные плитки.
В процессе изучения заданной темы предстоит решить следующие задачи:
1. изучить литературу требования нормативных документов по теме курсовой работы;
2. рассмотреть общую характеристику, разновидность и область применения тротуарных плиток;
3. описать технологию производства тротуарных плиток;
4. дать характеристики сырьевых материалов;
5. изложить основные свойства материала и область его применения;
6. познакомиться с основными производителями и продуктами-конкурентами тротуарной плитки;
7. провести анализ мирового и отечественного уровня научных разработок в области формирования свойств и технологии изготовления тротуарной плитки.
1. Общая характеристика и область применения тротуарной плитки
Тротуарная плитка уже очень давно и прочно вошла в облик современного города.
Она может изготавливаться из различных материалов, но наиболее классическим и распространенным материалом все-таки является бетон (искусственный каменный строительный материал, который получается в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотнённой смеси, в состав которой входят вяжущее вещество, крупный и мелкий заполнители и вода), потому что данная технология производства плитки проста, а изготовленная плитка выдерживает большие нагрузки. Существуют и другие технологии производства из натурального камня, обожжённой глины, дерева, резины.
В курсовой работе рассмотрим бетонную тротуарную плитку и е разновидности.
Для определения стандартов тротуарной плитки применяется ГОСТ 17608-2017 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия (с Поправками)»; ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости (с Поправками)», ГОСТ 12730.3-78 «БЕТОНЫ. Метод определения водопоглощения», ГОСТ 13015-2012 ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения (Переиздание)».
Главным назначением тротуарной плитки является создание твёрдых пешеходных покрытий. Основными областями применения различных видов тротуарной плитки является оформление городских пространств и придомовых территорий, садово-парковая архитектура, жилищно-коммунальное хозяйство, дорожно-строительная отрасль, а также ландшафтный дизайн. Тротуары, аллеи, пешеходные зоны, городские площади, скверы, бульвары, эксплуатируемые кровли для террас и кафе -- всё это является малой частью тех объектов, где возможно применение тротуарной плитки.
Приведем некоторые сведения о тротуарной плитке:
- плитка производится довольно быстро, и для ее производства не требуется никаких специальных материалов. Поэтому у нее довольно низкая стоимость при сравнении с другими материалами используемыми для площадей, тротуаров и дорожек. Данную плитку можно использовать когда необходимо выкложить значительную площадь при ограниченном бюджете;
- тротуарную плитку можно отнести к наиболее износостойких материалам. Это свойство можно получить вибролитьем, а также плитку характеризует прочность, морозостойкость, устойчивость к выветриванию и разрушению. Плитка прекрасно очищается от загрязнений и практически не впитывает в себя влагу;
- тротуарную плитку довольно просто уложить и также несложно демонтировать, когда процесс устройства и демонтажа выполняется по стадиям и с соблюдением технологии. Близко расположенные растения совершенно не повредятся - это тоже важно; [15]
- тротуарные покрытия из плитки имеют широкую цветовую гамму;
- плитка экологически безопасна;
- она имеет довольно высокое сопротивление биологическим факторам;
- плита обладает ремонтопригодностью, это значит что ее можно многократно применять при повторной прокладке коммуникаций или других ремонтных работах.
К отрицательным качествам бетонной тротуарной плитки относится сравнительно непродолжительный сроком её использования по сравнению с аналогичными изделиями из камня натурального происхождения.
Ключевые параметры российского рынка тротуарной плитки представлены на рис. 1- 5. [9]
Рисунок 1 Динамика объемов производства тротуарной плитки в России в 2015-2019 гг.
Рисунок 2 Динамика производства тротуарной плитки по федеральным округам России в 20152019 гг.
Рисунок 3 Динамика объема рынка тротуарной плитки в России в 2015-2019 гг.
Рисунок 4 Темпы роста основных показателей рынка тротуарной плитки в 2015-2019 гг.
2. Технологические решения
2.1 Общая характеристика технологии производства тротуарной плитки
В зависимости от технологии производства плитку выпускают вибропрессованную и вибролитую.
Вибропрессованную плитку производят при строгом соблюдении требований по водо-цементному соотношению. Должен соблюдаться очень тщательный подбор рецептуры и обязательное применение крупного и мелкого заполнителей, а именно щебня и песка различных фракций, в строго определенных пропорциях, которые обеспечивают плотную упаковку заполнителей при послойном уплотнении бетонной смеси. Данная плитка обладает высокими показателями по прочности на сжатие, морозостойкости (не менее 200 циклов в солевом растворе) и низким показателем водопоглощения (менее 6%), что является основными критериями качества и долговечности. Лицевая поверхность вибропрессованной плитки, в силу технологических особенностей производства, обладает шероховатой поверхностью, а это обеспечивает противоскользящий эффект в период зимней эксплуатации. [14]
Рассмотрим технологи изготовления тротуарной плитки на Китайском оборудовании управляемом системой PLC (программируемый логический контролер) (рис.5). [11]
Цемент в начале процесса загружают в силос, а песок и другие инертные материалы загружают в дозаторные станции марок PL1200-II и PLD 800-I. Специальные пластиковые поддоны устанавливают в накопитель автоматической доставки. По винтовому конвейеру цемент подается в бункер - измеритель, а оттуда поступает в смеситель марки JS750B. Песок также из дозаторной станции PL1200-II по ленточному транспортеру подается в бетоносмеситель JS750B, туда же заливается вода. Затем готовая смесь по ленточному транспортеру транспортируется мерный ящик вибропроцесса.
Автоматическая система доставки поддонов устанавливает поддон на конвейер, который передает поддон на вибростол пресса.
На поддон устанавливается форма, подходит по конвейеру мерный ящик и заполняет форму смесью.
Рисунок 5 Технологический процесс производства тротуарной плитки вибропрессованием
Затем производится вибропрессование. Далее пластиковый поддон с готовой продукцией переходит на конвейерную систему продукции и очиститель, и доставляется к автоматическому штабелёру. Штабелёр укладывает поддоны с продукцией в несколько ярусов. При достижении по высоте определенного количества поддонов, их забирает погрузчик и транспортирует в зону твердения. Данную линию можно дополнительно укомплектовать оборудованием для цветной плитки.
Вибролитая плитка является менее прочной и плотной, чем вибропрессованная, потому что:
- в данной плитке нет щебня, как основного компонента, обеспечивающего з прочность и долговечность бетонного изделия;
- при производстве плитки требуется большое содержание воды, которая при затвердевании бетонной смеси испаряется и оставляет за собой крупные поры и сообщающиеся капилляры. В период зимней эксплуатации они насыщаются водой атмосферных осадков и солевыми реагентами, вода при замерзании расширяется в объеме и бетон разрушается;
- при вибролитье бетон изделия уплотняется только вибрацией, при технологии же вибропрессования уплотнение происходит одновременно под действием и вибрации и давления пуансона, потому плотность бетона свежеотформованного изделия при вибропрессовании намного выше.
- вибролитая тротуарная плитка оказывается более привлекательной для покупателя за счет многообразия форм и расцветок. К сожалению при предельно допустимой дозировке красителя, цветная вибролитая плитка получается довольно тусклой из-за высокого водо-цементного, в вязи с этим при производстве такой плитки добавляется больше пигмента, чтобы достичь более ярких и сочных оттенков. [16]
Технология вибролитья - это заливка специальных пресс-форм бетонным раствором, имеющим высокое водоцементное соотношение (рис.6). [12]
Рисунок 6 Технологический процесс вибролитья
Процесс виброли тья тротуарной плитки состоит из следующих операций:
- Операция замеса бетонного состава состоит в перемешивании компонентов: цемента, песка, щебня, пластификатора и красителя (пигмента). Пластификатор повышает подвижность раствора без добавления воды. Обычно используются два состава бетона. Один - основной без красителя, а второй - для фактурного слоя в который добавляется краситель..
- Формирование в вибростоле: бетонную смесь заливают в специальные пресс-формы, которые устанавливают на виброуплотнителе. После включения электрического мотора на стол начинает подаваться вибрация. В результате смесь уплотняется и образует пустоту и избыток. Самое главное в данной технологии отрегулировать, чтобы плитка была одинаковой по размерам (главное по толщине).
-- Заполненные пресс-формы должны выдерживаться на ровном столе несколько дней без движения. Это называется процессом вызревания. Не рекомендуется сокращать сроки выдерживания, иначе прочность плитки понизится и она начнет крошиться. В связи с этим приготавливают несколько комплектов форм, для того чтобы свободные участки технологической линии не оставались без работы.
- После процесса выдерживания производится распалубка и выбивание готового изделия из пресс-формы. Для этого форму помещают на несколько минут в горячую воду. Затем формы устанавливают на отдельный стол предназначенный для распалубки. Принцип работы этого стола аналогичен вибростолу. При помощи вибрации плитка постепенно отходит от формы.
- Отмывание форм от раствора производят слабым раствором соляной кислоты. Форму помещают в раствор полностью, затем пресс-формы использовать для следующей заливки.
2.2 Характеристика сырьевых материалов
Таблица 1
Технические требования к сырьевым материалам по ГОСТ 17608-2017
|
Наименование сырьевых материалов и полуфабрикатов |
Действующие нормативные документы |
Технические требования, предъявляемые к сырью и полуфабрикатам |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Цемент |
ГОСТ 10178 ГОСТ 31108 ГОСТ 33174 ГОСТ 965 ГОСТ 15825 |
портландцемент на клинкере нормированного состава без минеральных добавок и с минеральными добавками доменного гранулированного шлака до 5%, |
|
|
Песок |
ГОСТ 8736 ГОСТ 31424 ГОСТ 22856 ГОСТ 26633 |
чистый речной или карьерный песок, не содержащий в себе связующих глинистых компонентов, а также дробленые обогащенные пески с модулем от 2 до 3. |
|
|
Щебень |
ГОСТ 8267 ГОСТ 31424 ГОСТ 22856 ГОСТ 26633 |
из естественного камня и гравия Наибольший размер зерен крупного заполнителя: |
|
|
Вода |
ГОСТ 23732. |
чистая, без примесей |
|
|
Пигменты |
Приложение Г ГОСТ 17608-2017 |
различного цвета |
3. Основные свойства тротуарной плитки и оценка их значимости для потребителя
Основные физико-механические и теплофизические характеристики тротуарной плитки [10]:
1) Устойчивость к истираемости
Истираемость плитки измеряют в г/см2. Тротуар прослужит дольше, если показатель данного параметра будет ниже. Значение данного показателя по истираемости G находится в пределах 0,7 - 0,9 г/см2 и в зависит от нагрузки на участок, на котором будет уложена плитка.
2) Прочность тротуарной плитки зависит от 2 двух параметров:
- Прочность бетона при сжатии (B22,5; B25; B30; B35; B40). показатель показывающий какую нагрузку может выдержать плитка. Например, для садовой дорожки можно использовать плитку с маркой бетона B22,5, а для уличного тротуара или автостоянки необходимо использовать плитку с прочностью не менее B25.
- Прочность бетона при сжатии на изгиб (Btb 3,2; Btb 3,6; Btb 4,0; Btb 4,4; Btb 4,8). Данный параметр показывает какую нагрузку выдерживает плитка, когда она укладывается на неровное основание под некоторым небольшим углом. Укладывать плитку требуется на заранее хорошо подготовленное основание, которое должно идеально выравниваться и уплотняться, поэтому в большинстве случаев прочности Btb 3,2 достаточно.
3) Водопоглощением тротуарной плитки называют её способность впитывать и удерживать в порах воду. От этого свойства зависят долговечность и устойчивость плитки к перепадам температуры, потому что чем меньше плитка впитывает в себя влагу, тем покрытие из нее будет прочнее и долговечнее. К сожалению, дождевая вода и влага из воздуха попадают в поры плитки и накапливаются там. В зимнее время при з низких температурах вода замерзает, увеличивается в объеме и разрушает структуру плитки. При оттепелях же вода в порах плитки размораживается и плитка деформируется, а именно в ней начинают появляться вздутия, впадины, происходит процесс шелушения верхнего слоя. Поэтому если показатель по водопоглощению плитки не соответствует требованиям ГОСТ, то поверхность плиточного покрытия сильно деформируется через 2-3 зимы. По данному покрытию будет плохо ходить, сильно пострадает эстетика и внешний. Согласно ГОСТ 17608-17 «Плиты бетонные тротуарные» значение показателя водопоглощения W не более 6%.
4) Морозостойкость тротуарной плитки подразумевает определенное количество циклов замораживания и оттаивания, которое способна выдержать плитка видимых разрушений. К примеру, если марка плитки по морозостойкости F 250, то плитка сохранит свою структуру и не разрушится после 250 циклов замораживания и оттаивания при температуре от -20 до +20°С. В соответствии с ГОСТ марка бетонных тротуарных плит по морозостойкости должна быть не менее F 200. Если морозостойкость тротуарных плит менее F 200, то на дорожке или площадке примерно через 2-3 зимы начнется необратимый процесс шелушения, а не более чем через 3-4 года верхний слой плитки толщиной до 5 мм полностью разрушиться.
5) Форма и соответствие установленным геометрическим параметрам.
Типовой тротуарной плиткой принято считать плитку квадрат, согласно ГОСТ 17608-17, её размеры могут быть следующими:
200х200х50, 250х250х60, 280х280х60, однако каждый производитель может изготавливать плитку абсолютно любых параметров.
Тротуарные плиты подразделяют на несколько типов в соответствии с конфигурацией: П - прямоугольные; Ф - фигурные; К - квадратные; Ш - шестиугольные; Д - доборные изделия (окаймляющие четырех- и пятиугольные). Сопротивляемость воздействию солнечных лучей - термическая стойкость, выгорание цвета. Плитка не подвергается воздействию солнечных лучей и не боится нагревания.
В связи с тем, что тротуарная плитка производится двумя способами, сравнительная характеристика основных свойств этих двух видов плиток приведена в таблице
Таблица 2
Технические характеристики тротуарной плитки
|
Технические требования |
Ед. изм. |
По ГОСТу |
Вибропрессованная тротуарная плитка |
Вибролитая тротуарная плитка |
|
|
Морозоустойчивость |
циклы |
200 |
200 |
350 |
|
|
Водопоглощение |
% |
6 |
5 |
3 |
|
|
Истираемость |
г/см2 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
|
|
Прочность на сжатие |
г/см2 |
400 |
450 |
600 |
|
|
Прочность на изгиб |
г/см2 |
50 |
50 |
60 |
|
|
Отпускная прочность бетона |
% |
70 |
70 |
70-90 |
Маркировка бетонных плиток
Современные условия производства и изменение технологий изготовления тротуарной плитки привели к тому, что большинство заводов маркируют этот дорожный материал в соответствии с собственными техническими условиями. В то же время Государственный стандарт указывает, что в маркировке плитки должны быть указаны:
- материал, из которого она изготовлена;
- ее геометрическая форма;
- длина, ширина и толщина в см.
Например:
- обычная квадратная бетонная тротуарная плитка 50х50х30 мм обозначается как Б К 5.5.3;
- тротуарная плитка «Волна» 50х150х40 из бетона - Б В 5.15.4.
Упаковка
Бетонную тротуарную плитку складируют на деревянные поддоны со смещением (перевязкой) швов во избежание ее падения. Штабель плитки на поддоне укрывают полиэтиленовым чехлом или просто полиэтиленовой пленкой и закрепляют покрытия обвязкой по периметру и высоте.
Для определения значимости потребительских свойств бетонной тротуарной плитки, нами проведена экспертная оценка по бальной системе (1 - 6) в зависимости от значимости свойства. Наиболее значимому свойству присваивался наибольший балл. Обобщенные результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Опросный лист для определения значимости потребительских свойств тротуарной плитки
|
Свойство |
Эксперт 1 |
Эксперт 2 |
Эксперт 3 |
|
|
Устойчивость |
6 |
4 |
5 |
|
|
Прочность на сжатие |
5 |
4 |
4 |
|
|
Перепады температур |
5 |
6 |
5 |
|
|
Воздействие солнечных лучей |
5 |
5 |
5 |
|
|
Морозостойкость |
5 |
6 |
6 |
|
|
Форма |
6 |
5 |
5 |
|
|
Цветовая гамма |
5 |
5 |
5 |
После заполнения опросного листа произведен рассчет коэффициента весомости показателей потребительских свойств тротуарной плитки. Результаты расчета представим в таблице 4.
Таблица 4
Результаты расчета коэффициента весомости показателей потребительских свойств
|
Наименование показателей потребительских свойств |
Значение бальной оценки «М» по экспертам |
Средний коэффициент весомости |
Общая сумма коэффициен-тов весомости |
Коэффициент весомости для каждого показателя |
|||
|
1 |
2 |
3 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Устойчивость к истираемости |
5 |
5 |
5 |
5,0 |
27,65 |
0,18 |
|
|
Прочность |
5 |
4 |
4 |
4,33 |
0,16 |
||
|
Влагопоглощение |
4 |
3 |
3 |
3,33 |
0,12 |
||
|
Воздействие солнечных лучей |
5 |
6 |
5 |
5,33 |
0,19 |
||
|
Морозостойкость |
5 |
4 |
4 |
4,33 |
0,16 |
||
|
Форма и соответствие установленным геометрическим параметрам |
6 |
5 |
5 |
5,33 |
0,19 |
Анализируя данные таблицы, представим их в виде гистограммы на рисунке 6.
Рисунок 5 Результаты оценки значимости свойств тротуарной плитки для потребителя
Проанализировав подсчитанные коэффициенты весомости, можно сделать следующий вывод: самым значимым свойством для потребителя тротуарной плитки являются форма и воздействие солнечных лучей. Под воздействием солнечных лучей потребители в первую очередь имели способность цветной тротуарной плитки не терять цветность, т.е. не выгорать. На втором месте - истираемость. Наименее значимым показателем оказался показатель водопоглощения.
4. Основные производители и продукты-конкуренты тротуарной плитки
При выборе тротуарной плитки для строительства предпочтение отдается отечественной продукции. Объем её производства достаточен (рис.), а стоимость намного меньше, чем у импортной. [9]
Рисунок 6 Диаграмма. равнение производства и импорта на российском рынке тротуарной плитки в 2015-2019 гг.
Тротуарная бетонная плитка от производителя предлагается с оптимальным соотношением цены и качества, изготавливается из натурального экологически чистого сырья и отвечает высоким требованиям международных стандартов. Широкий выбор плитки в по размерным, внешним и техническим параметрам дает возможность легко подобрать подходящий вариант. Обобщенные данные по отдельным производителям бетонной тротуарной плитки приведены в таблице 5.
Таблица 5
Производители бетонной тротуарной плитки
|
Наименование производителя |
Местоположение |
Номенклатура продукции |
Объем производства в смену |
Цена руб. за м2 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Компания «Выбор» - |
- Новороссийск - Москва - Краснодар и др. |
Различные коллекции: Ла-Линия, |
1600 м2 2000 м2 2000 м2 |
Средняя цена 1558 |
|
|
Стоунвурд, Старый город, Антара, Арена и др. 14 коллекций. |
|||||
|
ООО «Полар Инвест» |
Ленинградская область г Всеволожск |
Меликонполар 3К6 Квадрат 200 |
1600 |
3885 |
|
|
Компания BRAER II |
г. Тула |
Коллекция «Сан-Тропе», «Патио» и др. |
2000 |
1285 |
|
|
Компания STEINGOT |
г. Лобня |
Бавария «Терракота» |
2700 |
1348 |
|
|
ООО «Бекам» Фабрика «Готика» |
г. Москва |
«Квадрат» Серия «Silver» |
1900 |
4280 |
|
|
Компания «Каменный век» |
г. Москва |
серия «Бельпассо Премио» |
2000 |
2800 |
Таблица 6
Продукты-конкуренты тротуарной плитки
|
Наименование |
Преимущества |
Недостатки |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Клинкерная плитка |
- устойчивость к стиранию, свету и бактериям; - высокая прочность, а в результате долгий срок службы; - неподверженность химическим веществам и ультрафиолету; - поглощение воды; - легкая очищаемость. |
- хрупкость; |
|
|
Резиновая плитка |
- безопасность; - звукопоглощение; - не боится высокой влажности, температуры и повышенных нагрузок; |
- пожароопасность; - высокая цена. |
|
|
- служит круглогодично, сохраняя свой внешний вид и функциональность; - не крошится; - разнообразие декора. - хорошие дренирующие качества; - травмобезопасность. - срок эксплуатации выше 10 лет. |
|||
|
Полимерпесчаная плитка |
-выдерживает низкие температуры до -70С; - небольшой вес; - химическая стойкость; - легкость и простота укладки; - возможность изготовления в различных цветах с разнообразной фактурой поверхности; - длительный срок эксплуатации; - стойкость к влиянию масел и кислот: - без труда разрезается (можно фигурно), распиливается, сверлится, фрезеруется; - ремонтопригодность; - отдельные поврежденные части плитки легко заменить; - не подвергается влиянию ржавчины и плесени, а также воздействию экстремальных температур. |
- под воздействием тепла материал расширяется; - при нагреве отдельные элементы деформируются и как следствие, плитка коробится и выступает, нарушая ровность поверхности. Это ухудшает внешний вид сформированного покрытия и его эксплуатационные характеристики. |
5. Анализ мирового и отечественного уровня научных разработок в области формирования свойств и технологий изготовления тротуарной плитки
При использовании в составе вяжущего для изготовления тротуарной плитки различных тонкодисперсных добавок, активно влияющих на процессы гидратации и формирование структуры цементного камня, появляется возможность экономить цемент, улучшать эксплуатационные качества бетонов, решать проблемы ресурсосбережения и переработки производственных отходов. Применение химических добавок на основе эфиров поликарбоксилатов позволяет получать высокопрочные композиты с минимальным водоцементным отношением, сохранять заданную консистенцию смеси и осуществлять бетонирование конструкций при помощи бетононасосов при минимальных трудозатратах. Дисперсное армирование положительно влияет на формирование структуры цементного камня, препятствует усадочным деформациям и повышает трещиностойкость бетона.[7]
В ходе проведения изучения уровня научных разработок был выявлен патент, цель которого - использование для тротуарной плитки модифицированных мелкозернистых бетонов с полипропиленовой фиброй.
Изобретатель Зотов Александр Николаевич. Патент изобретения РФ с № 2583965 C1 «Состав фибробетона» от 06.11.2014. Осуществлено внедрение результатов исследований на предприятии ОАО «Костромской силикатный завод» (г. Кострома) при изготовлении тротуарной плитки в объеме 200 м2 и бордюрных камней в количестве 780 шт. Экономический эффект в ценах на 30 сентября 2015 года от внедрения результатов научных исследований составил - 97,15 рублей на 1 м 3 бетона для производства тротуарной плитки и 105,02 рубля на 1 м3 бетона для производства бордюрных камней за счет снижения расхода цемента и энергозатрат.
Формула изобретения
Взаимодействие микрокремнезема, гиперпластификатора и низкомодульной полипропиленовой фибры в оптимальных дозировках позволяет увеличить седиментационную устойчивость цементной системы, регулировать технологические свойства смеси и значительно повысить прочностные, деформационные и эксплуатационные показатели качества мелкозернистого бетона за счет формирования более плотной и слитной структуры полиморфными модификациями оксида кремния и новообразованиями. [7]
Описание
1. В процессе исследования произведен рентгенофазовый анализ и получены дифрактограммы цементного камня обычного и модифицированного вяжущего. Определены их минералогические составы и доказано формирование более слитной и однородной структуры композита за счет новообразований.
2. Исследованы механизмы и разработана схема взаимодействия микрокремнезема, гиперпластификатора и полипропиленовой фибры при формировании структуры и процессах твердения цементного камня и установлено их влияние на технологические, прочностные, деформационные и эксплуатационные свойства мелкозернистых бетонов.
3. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность значительного повышения прочности и трещиностойкости фибробетона за счет термической обработки фибры, способствующей деформированию волокон, ускорению гидролиза и экстракции аппретов с их поверхности. Применение термообработанной полипропиленовой фибры позволило повысить прочность фибробетона при сжатии до 12 %, на растяжение при изгибе - до 10 %.
4. При исследованиях вязкости разрушения выявлено, что фактический прогиб до разрушения образцов-балочек из мелкозернистого фибробетона оказался выше контрольного в 1,85 раза, значения трещиностойкости мелкозернистого фибробетона увеличились в 1,9 раза по сравнению с контрольным составом, при коэффициенте армирования мV = 0,33 % (ФПП = 3 кг/м3 ) cопротивление разрушающей нагрузке возрастает до 90 %.
5. Разработаны многофакторные математические модели расчета и прогнозирования технологических, прочностных и эксплуатационных свойств модифицированного мелкозернистого фибробетона при разных П/Ц и с учетом структурных характеристик С и W.
6. Изучены термические и усадочные деформации ММФБ в условиях квазистатической сушки. На основании исследований температурного расширения материалов доказано, что на усадку влияют условия твердения, водовяжущие отношения составов и теплофизические свойства компонентов смеси. Модифицированные составы имеют минимальные значения «расширения - усадки» в 19 диапазоне температур от -20 оС до +90 оС, что подтверждается результатами исследований коэффициентов линейной температурной деформации композитов.
7. Исследовано совместное влияние модификаторов структуры на прочность, морозостойкость и водонепроницаемость мелкозернистого бетона и получены зависимости для расчета и прогнозирования эксплуатационных характеристик ММФБ. Установлено, что взаимодействие микрокремнезема, гиперпластификатора и полипропиленовой фибры позволяет увеличить прочность мелкозернистого бетона в 1,5 - 2 раза, морозостойкость в 1,5 раза, водонепроницаемость - в 2,2 раза. Оптимальное соотношение модифицирующих компонентов для достижения максимальных показателей прочности составляет 1:0,062:0,05 по массе, для показателей морозостойкости и водонепроницаемости - 1:0,133:0,025 по массе.
8. Разработаны методики и алгоритм расчета состава модифицированного мелкозернистого бетона с полипропиленовой фиброй с заданными свойствами при помощи математических моделей структурных, прочностных и эксплуатационных характеристик. С их помощью получены составы модифицированных мелкозернистых бетонов с полипропиленовой фиброй марок по удобоукладываемости Ж1-Ж3 и П1-П5, прочностью при сжатии до 84 МПа, прочностью на растяжение при изгибе до 7,5 МПа, морозостойкостью 600 циклов и водонепроницаемостью 18 МПа*10-1.
9. Долгосрочные испытания образцов, выдержанных 3 года в уличных условиях, позволили установить сохранность полипропиленовых волокон и отсутствие внешних дефектов. Прочность при сжатии образцов (при расходе МК = 8 %; ГП = 0,25 %; ФПП = 1 кг/м3 (мV = 0,11 %)) возросла на 18 % за первый год твердения, на 32 % - за два года и на 44 % за три года твердения.
10. Произведены радиологические исследования модифицированного мелкозернистого бетона с полипропиленовой фиброй спектрометрическим методом и установлено соответствие полученных данных санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к строительным материалам.
11. Экономический эффект в ценах на 30 сентября 2015 года от внедрения результатов научных исследований составил - 97,15 рублей на 1 м 3 бетона для производства тротуарной плитки и 105,02 рубля на 1 м3 бетона для производства бордюрных камней за счет снижения расхода цемента и энергозатрат. [7]
Список использованных источников
1. Всё о тротуарной плитке и мощении / Тротуарная плитка. [Электронный ресурс]. URL: https://marsa.com.ua/wiki-paving-tile/trotuarnaya-plitka.html(режим доступа 28.05.2020).
2. ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. М.: Изд-во стандартов, 2003.
3. ГОСТ 2.106-96. ЕСКД. Текстовые документы. М.: Изд-во стандартов, 1996.
4. ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам. М.: Госстандарт, 1995. 21 с.
5. ГОСТ 17608-2017 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия (с Поправками)». Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200157324 (режим доступа 28.05.2020).
6. Дворкин Л.И. Структура, состав и свойства минеральных строительных материалов: учеб. пособие / Л.И. Дворкин. Инфра-Инженерия, 2020. 424с. ISBN: 978-5-9729-0361-0.
7. Зотов А.Н. Структура мелкозернистых бетонов с полипропиленовой фиброй: Автореф. дис. канд. техн. наук. -- Иваново, 2017. -- 22 с.
8. Оформление учебных текстовых и графических документов: метод. указания для студ. спец. 270106 / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т; сост.: А.И. Макеев, М.В. Агеенко, В.В. Власов. Воронеж, 2008. 39 с.
9. Рынок тротуарной плитки в России - 2020. [Электронный ресурс]. URL:file:///C:/Users/User/Desktop/ДИАГРАММЫ.pdf (режим доступа 28.05.2020).
10. Как проверить качество тротуарной плитки. [Электронный ресурс]. URL: https://zentavrstroy.by/article/kak-proverit-kachestvo-trotuarnoy-plitki.html (режим доступа 28.05.2020).
11. Линия вибропрессования тротуарной плитки. [Электронный ресурс]. URL: http://ct-line.ru/liniya-vibropressovaniya (режим доступа 28.05.2020).
12. Секреты производства тротуарной плитки с помощью вибролитья. Статья. [Электронный ресурс]. URL: https://promzn.ru/neftepromyshlennost (режим доступа 27.05.2020//.
13. Строительство. RU. Всероссийский отраслевой интернет -журнал. [Электронный ресурс]. URL: https://rcmm.ru/stroitelnye-materialy/43971-trotuarnyy-bum-chem-i-kak-zamostyat-rossiyu.html. (режим доступа 28.05.2020).
14. Технологии производства тротуарной плитки: сравнение вибролитья и вибропрессования. [Электронный ресурс]. URL: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8981-tehnologii-proizvodstva-trotuarnoi-plitki-sravnenie-vibrolitya-i-vibropressovaniya (режим доступа 28.05.2020).
15. Тротуарная плитка и брусчатка: основные отличия, важные особенности в процессе выбора [Электронный ресурс]. URL: https://homemasters.ru/articles/stroimaterialy-i-tekhnologii/trotuarnaia-plitka-i-bruschatka/ (режим доступа 28.05.2020).
16. Усачев А.М. Конструкционные, функциональные и специальные строительные материалы: учеб. пособие для магистрантов направления 270100 (550100) «Строительство» / А.М. Усачев, О.А. Чернушкин; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. Воронеж, 2010. 245 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обоснование строительства предприятия по выпуску тротуарной плитки: мощность и номенклатура продукции; характеристика сырьевой и топливно-энергетической базы. Организация производства; расчет состава бетона, емкости складов и бункеров, себестоимости.
курсовая работа [90,2 K], добавлен 27.01.2014Процесс производства железобетонных и бетонных изделий и конструкций, элементов благоустройства на ПП ЖБК №30 в г. Гродно; номенклатура продукции. Схема изготовления бетонной смеси, тротуарной плитки, форменных колец; технология БЕССЕР; пустотные плиты.
отчет по практике [380,1 K], добавлен 17.11.2011Общие сведения о керамической плитке и область ее применения. Технологический процесс облицовки поверхностей. Инструменты и механизмы, применяемые для выполнения плиточных работ. Укладка напольной плитки. Клеевые смеси, мастики для напольной плитки.
отчет по практике [2,3 M], добавлен 18.09.2013Технология изготовления и сферы использования керамической плитки, оценка ее ассортимента на современном рынке. Характеристика сырьевых и исходных материалов. Описание технологической схемы производства. Контроль процесса и качества готовой продукции.
дипломная работа [890,8 K], добавлен 13.10.2014Свойства керамической плитки: механические, термогигрометрические, химические характеристики основы и поверхности. Факторы, определяющие безопасность плитки, ее типы и технологическая схема получения. Изделия керамические для внутренней облицовки.
курсовая работа [403,4 K], добавлен 20.01.2013Классификация кафельной плитки по наличию глазури, типу основы и способу производства. Подготовительные работы, мастики, способы и технология укладки плитки. Циклы изготовления кафеля, его технические, эксплуатационные и эстетические характеристики.
реферат [59,5 K], добавлен 22.01.2011Формування первинних умінь по підготовці і обробці керамічної плитки. Історія кераміки: використання плоскої плитки із обпаленої глини та теракоти. Поява плитки на Русі. Етапи підготовки і обробки керамічної плитки. Технічні характеристики матеріалу.
конспект урока [25,8 K], добавлен 20.01.2011Свойства и характеристики керамической плитки. Технические характеристики и нормы для кафеля. Основные группы керамической плитки. Способы и технология укладки плитки. Форма и модели черепицы. Классификация кирпичей, их основные свойства, виды кладки.
курсовая работа [685,5 K], добавлен 23.03.2011Виды и отличительные характеристики напольной плитки, способ их производства, внешний вид, размеры. Выбор напольной плитки для домашнего ремонта, последовательность работ при ее укладке. Преимущества керамической плитки для покрытия пола в жилых комнатах.
реферат [19,0 K], добавлен 24.12.2014Конъюнктура рынка и классификация ассортимента керамической плитки в России. Характеристика основных потребительских свойств. Сравнительная характеристика ассортимента и потребительских свойств керамической плитки, реализуемой в магазине "Мастеровой".
курсовая работа [978,0 K], добавлен 13.12.2011Первые образцы керамической плитки, найденные в Междуречье Тигра и Евфрата. Покрытый глазурью кирпич как предшественник керамической плитки. Обзор методик изготовления кафеля. Сырьевые материалы, применяемые в керамическом производстве, их свойства.
презентация [1,0 M], добавлен 10.04.2014Понятие и назначение керамической плитки, области и сферы ее применения на сегодня, разновидности и особенности технологии изготовления. Сырье, используемое для производства цветных квадратных плиток для внутренней облицовки, требования к нему, контроль.
курсовая работа [240,6 K], добавлен 20.11.2010Развитие строительного рынка России. Производство напольной плитки. Анализ деятельности ОАО "Уралкерамика". Финансово-экономическая оценка проекта. Капитальные вложения и амортизация. Себестоимость продукции. Оценка экономической эффективности инвестиций.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 26.02.2014Обобщение современных способов настилки полов с применением механизации. Рассмотрение операций и приемов технологического процесса. Характеристика инвентаря, используемого для настилки керамической плитки. Рецепты приготовления применяемых составов.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 01.08.2011Особливості фізико-хімічних процесів формування структури керамічних матеріалів. Матеріали для декорування (глазур, ангоби, керамічні фарби). Стінові вироби, вироби для облицювання фасадів, плитки для внутрішнього облицювання та плитки для підлог.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 16.09.2011Комплекс робіт із застосуванням системи матеріалів на основі сухих будівельних сумішей. Матеріали, які використовують для облицювальних робіт. Матеріали для кріплення плиток та заповнення швів. Підготовка плитки та поверхні. Правила укладання плиток.
реферат [859,5 K], добавлен 27.08.2010Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.
презентация [242,9 K], добавлен 30.05.2013Классификация и характеристика керамических изделий для внутренней облицовки. Основные требования, предъявляемые к качеству плитки для пола. Материалы для облицовки фасадов зданий: видовое разнообразие, способы их изготовления и особенности применения.
реферат [16,5 K], добавлен 30.04.2009Осуществление информационного поиска с целью изучения новых материалов в сфере половых покрытий в жилых и общественных зданиях. Сравнительный анализ дощатых и мозаичных полов, штучного и щитового паркета, ламината, линолеума, керамической плитки.
курсовая работа [992,4 K], добавлен 19.06.2012Плитка як один з найбільш популярних виробів з мармуру, її широке застосування у будівництві. Основні технічні характеристики мармурової плитки. Облицювання круглих колон мармуровою плиткою. Вартість витратних матеріалів і розцінки на виконання робіт.
реферат [1,6 M], добавлен 02.09.2010
