Опыт производства и использования мелкоштучных дорожных вибропрессованных бетонных изделий
Опыт производства и использования мелкоштучных дорожных вибропрессованных бетонных изделий // Строительные материалы. 2003 . №10. C. 28-29
В последние годы при устройстве тротуаров и проезжих частей российских городов стали все шире использоваться мелкоштучные элементы мощения, преимущество которых перед асфальтобетонным покрытием заключается в удобстве укладки, долговечности и экологичности применяемого материала, архитектурной выразительности мощеного покрытия, достигаемой использованием разнообразных по цвету и форме изделий, его ремонтопригодности .
С введением в эксплуатацию в 1994"1998 гг. нескольких линий фирмы "Бессер" общей мощностью около 400 млн шт. усл. кирпича в год вибропрессованные бетонные изделия стали шире использовать при устройстве дорожных покрытий. Основными производителями таких изделий в настоящее время являются СП "Берлек" ОАО "БНЗС" и СП "Интерстройсервис" ОАО "КПД".
Объемы производства и использования мелкоштучных бетонных дорожных изделий, изготовляемых вибропрессованием, виброформованием, по литьевой технологии, в РБ достигают на сегодняшний день более 1,5 млн м2 в год.
Кафедрой "Строительные конструкции" УГНТУ с 1999 г. проводятся регулярные обследования эксплуатационного состояния дорожных изделий, использованных при мощении территорий ряда объектов в Уфе и регионах республики, на общей площади более 40 тыс. м2 . Исследования показали, что плитка мощения, произведенная литьевым способом и виброформованием, находящаяся в достаточно жестких эксплуатационных условиях, связанных с воздействием циклического замораживания и оттаивания, механическими воздействиями, в том числе от снегоочистки, уже после 4"5 лет эксплуатации на 5"15% обследованных площадей имеет дефекты (поверхностное шелушение бетона, обнажение крупного заполнителя, микротрещины, околы углов плитки), что вызывает необходимость частичной или полной замены плиточного покрытия.
Обследование дорожных покрытий, выполненных с использованием вибропрессованных бетонных изделий (марок М250-М350, F250-F350) производства СП "Берлек", показало, что эксплуатационное состояние дорожных изделий после 5"8 лет эксплуатации исправное (табл. 1). Околы углов изделий размером 10"30 мм из-за механических воздействий зафиксированы на единичных изделиях, количество которых составило 0,15-0,2% от общей площади покрытия. Заметно лучшую по качеству поверхность имеют вибропрессованные бетонные плиты с тонкодисперсным наполнителем-пигментом " пиритными огарками, являющимися отходом переработки серного колчедана в серную кислоту ОАО "Минудобрения" (г. Мелеуз), что позволяет прогнозировать их более высокую долговечность.
Таблица 1
Наименование объекта, площадь отмостки
|
Срок эксплуатации
|
Физико-механические характеристики (паспортные/фактические) |
Прочность при сжатии, МПа |
Прочность на растяжение при изгибе, МПа |
Водопо-глощение, мас. % |
Истираемость, г/см2 |
Территория перед магазином "Сезон" (Уфа, проспект Октября), 100 м2 |
8 лет |
20,4/21,1 |
6,2/6,3 |
3,8/3,55 |
0,6/0,6 |
Территория мечети Ляля-Тюльпан (Уфа), 1600 м2 |
5 лет |
31,2/32 |
5,3/5,6 |
3/2,85 |
0,4/0,4 |
Задача повышения эксплуатационной долговечности дорожных изделий, производимых на предприятиях РБ и используемых в климатических условиях Башкортостана, обусловила исследования в этом направлении; которые были проведены кафедрой "Строительные конструкции" УГНТУ совместно с лабораторией контроля качества ОАО "БНЗС" в период с 1995 по 2002 гг.
На действующей технологической линии по производству вибропрессованных бетонных изделий V3-12 Vibrapac фирмы "Бессер" в СП "Берлек" ОАО "БНЗС" проведены исследования по оптимизации гранулометрического состава заполнителей бетонных смесей. На первом этапе вибропрессованные дорожные изделия производили на заполнителях уфимских карьеров естественной гранулометрии. С 1996 по 1998 гг. в производство внедрено разделение естественной смеси заполнителей по границе 1,2 мм с выделением крупной фракции выше этой границы и последующим ее использованием для обогащения естественной смеси до соотношения фракции > 1,2 мм к < 1,2 мм, равного 1,04-0,86, что улучшило кривую рассеивания и повысило модуль крупности заполнителя.
С 1999 по 2003 гг. для производства вибропрессованных дорожных изделий использовались смеси с оптимальным соотношением крупной, средней и мелкой фракций заполнителя (фракция 5-10 мм 25-30%, фракция 0,315-5 мм 55-60%, фракция <0,315 мм 12-15%, Мк =3,9-4,2), что существенно улучшило характеристики производимых дорожных изделий (табл. 2).
Таблица 2
Год выпуска |
Марочная прочность при сжатии, МПа |
Водопоглощение, мас. % |
Истираемость, г/см 2 |
Марка по морозостойкости (2-базовый метод) |
1995 |
21-25 |
3,5-4,5 |
0,6-0,8 |
F200-250 |
1996 |
23-30 |
3,3-4 |
0,6-0,7 |
F250-300 |
1997 |
25-33 |
3,3-3,9 |
0,5-0,6 |
F350-400 |
1998 |
26-34 |
3,1-3,7 |
0,5-0,6 |
F350-400 |
1999 |
26-35 |
3-3,5 |
0,4-0,5 |
F350-400 |
2000 |
28-39 |
2,7-3,2 |
0,35-0,45 |
F400-450 |
2001-2003 |
30-44 |
2,4-3 |
0,35-0,45 |
F400-450 |
Требования ГОСТ 17608-91 для тяжелого бетона для мелкозернистого бетона |
22,5 |
не более 5% не более 6% |
1,1 0,8 |
F200-F300 |
Положительные результаты получены при исследовании возможности дополнительной защиты бетонных вибропрессованных дорожных изделий холодной пропиткой водорастворимой серой, полученной специалистами НИИ "Реактив" (Уфа) на основе элементарной серы, являющейся многотоннажным отходом нефте- и газопереработки.
При пропитке вибропрессованного бетона раствор серы проникает в поровое пространство цементного камня на глубину 20-30 мм и после осушения обеспечивает частичную кольматацию этого пространства закристаллизованной серой, уплотняя и гидрофобизируя структуру поверхностного слоя изделия.
Проведенные исследования по модифицированию водорастворимой серой вибропрессованных бетонных дорожных изделий показали, что пропитка обеспечивает снижение общей пористости цементного камня, рост прочности бетона при сжатии и растяжении до 1,5 раза, снижение водо-поглощения на 20"40%, повышение морозостойкости до 1,5"2,5 раза (до F600), повышение ударной выносливости до 1,5"2 раз, снижение истираемости до 1,5 раза.
На основании проведенных исследований разработаны и рекомендованы для производственного использования режимы пропитки бетонных вибропрессованных дорожных изделий водорастворимой серой полным погружением в ванну.
Технология пропитки штучных дорожных изделий в заводских условиях предполагает их естественное осушение, погружение изделий в раствор серы (4-6 ч), пропитку при нормальном давлении, естественное осушение изделий. Удорожание пропитываемых водорастворимой серой бетонных дорожных изделий составляет 4"6% от их стоимости.
По данной технологии в производственных условиях на базе СП "Берлек" ОАО БНЗС были выпущены опытные партии вибропрессованных тротуарных изделий с достижением марки по морозостойкости F500 и более, которые использованы при благоустройстве территории Дома Республики и других объектов в Уфе.
Пропитка цементных бетонов водорастворимой серой обеспечивает высокую степень гидрофобности поверхности изделий, существенно повышая долговечность материала, эксплуатирующегося в суровых климатических условиях, что важно как для дорожных, так и для стеновых изделий, используемых в облицовочных слоях наружных стен зданий.
А.Е. ЧУЙКИН, канд. техн. наук, О.М. САФИНА, канд. техн. наук,
Т.В. МАНСУРОВ, инженер, Л.В. СТАРЦЕВА, канд. техн. наук (УГНТУ),
И.А. МАССАЛИМОВ, канд. физ.-мат. наук (Научно-исследовательский институт
малотоннажных химических продуктов и реактивов (НИИ "Реактив")
|
