Месяц: Август 2019

Важный нюанс при любом строительстве – рациональное использование территории, которое невозможно без генерального плана. Данный документ позволяет правильно осуществить планировку и застройку проекта. Для того чтобы разработать генплан, необходимо провести ряд геологических исследований, которые включают в себя топографическую съемку, изучение рельефа, границ участка, его природных условий, особенностей грунта, расположения коммуникаций под землей.

Топографическая съемка

Топографическая съемка – совокупность операций, связанных с получением съемочного материала о какой-либо территории. На основе топографической съемки разрабатывают план местности и топографические карты. Снимки фиксируют не только территорию с воздуха, но и с поверхности земли, и под землей, запечатлевая расположение и состояние подземных коммуникаций.

Выделяют 5 основных этапов:

• Наиболее важный этап – это подготовка документации, создание геодезической сетки, привязка ее к местной системе координат, а также связь ее с государственной сетью. В случае если объекты находятся слишком далеко друг от друга, то возникает необходимость в осуществлении дополнительных исследований.

• Съемка горизонтальных объектов на строительной площадке, любой объект должен получить подтвержденные измерения.

• Фиксирование вертикального расположения объектов на плане, отображение их высотности и рельефности.

• Съемка подземных коммуникаций и их согласование. Данный этап включает процесс определения расположения коммуникаций под землей, сбор информации о согласованности их местоположения и нахождения организаций, которые эксплуатируют данными коммуникациями.

• Завершающий этап – камеральный. Он подразумевает под собой оценку и сравнение имеющихся материалов, составление плана и подготовку технической документации.

Наиболее популярными методами топографической съемки являются более традиционный – ручной метод и современный – с применением электронных технологий.

Ручной метод является не очень достоверным, при его применении возникает много неудобств, а весь процесс от начала до конца сопровождается определенным количеством ошибок. При таком методе измерения производятся оптическими приборами, при этом используя рулетки, расчеты проводятся с помощью калькулятора, результат записывается в тетрадь. Отсутствие автоматизации влияет на достоверность данных, а иногда и невнимательность специалиста приводит к появлению небольших, но значительных ошибок, которые сказываются в дальнейшем на общем результате. Еще одним недостатком является то, что план чертят вручную на бумаге, что тоже может привести к искажению информации.

Проблема отсутствия механизации процесса будет решена при выборе второго метода. Специалист использует для снятия измерений специальные приборы, которые наводятся на отражатель, после чего работник нажимает определенные кнопки, которые фиксируют необходимую информацию. Далее данные передаются на подсоединенный компьютер, сохраняются в его памяти, с помощью специальных программ производятся расчеты, обработка данных. Завершающим этапом в электронном методе является создание цифрового плана местности.

Использование автоматизированных процессов, электронных приборов позволяет не только не допустить малейших ошибок, но и значительно сократить время, затрачиваемое на проведение измерений и расчетов. При привязке объектов к определенной местности тоже не возникнет никаких проблем в связи с тем, что команда проектировщиков использует те же самые программы.

Инженерно-геологические изыскания

Геологические изыскания подразумевают под собой комплекс исследовательских операций, которые помогают изучить геологические особенности определенного участка, его рельефность, гидрологические характеристики, состав почвы. Наиболее важными характеристиками грунта являются его прочность, рыхлость, мягкость, водопроницаемость и способность сдерживать влагу. Обычно, для того, чтобы результаты исследования были достоверными, необходимо сделать несколько отверстий в почве глубиной до 6 метров.

Подобные процедуры позволяют также получить информацию о грунтовых водах, ее уровне, а также высоте стояния, которые оказывают влияние на состояние почвы. Исследование данных свойств дает возможность четко определить уровень будущего фундамента, рассчитать его параметры, определить местоположение сооружения, предотвратить смещение почвы.

Обозначение геологических свойств почвы осуществляется после их извлечения с помощью буров и специализированных исследований в лаборатории.

http://www.groundlab.ru — проведение изысканий для строительства в Крыму и Крымской области.

Противопожарные металлические двери на сегодняшний день приобретают все большую популярность среди покупателей. Это отчасти объясняется тем, что такие двери не деформируются под действием пламени, то есть в случае пожара ее не «заклинит» и будет возможность покинуть горящее помещение. Именно поэтому основной характеристикой противопожарных дверей из металла является их огнестойкость. Зная ее величину, можно сделать вывод, насколько качественный материал использовался для изготовления двери, а также судить насчет технологии ее производства.

Огнестойкость противопожарных дверей из металла

Все металлические двери, имеющие противопожарные свойства, обладают параметром, называемым пределом огнестойкости, который обозначается как EI. На сегодняшний день существуют двери с пределами огнестойкости EI 30, EI 45, EI 60, EI 90. Число здесь означает количество минут, на протяжении которых данная дверь способна не деформироваться при наступлении очень высоких температур, а также появлении открытого пламени.

Помимо этого, уровень огнестойкости подразумевает еще и дополнительные параметры, такие как степень теплоизоляции, а также газо- и дымонепроницаемости. Таким образом, противопожарные металлические двери являются своеобразным барьером, предотвращающим попадание продуктов горения в смежные помещения.

В зависимости от предела огнестойкости противопожарные двери http://dveri.com.ua/catalog/Bronedveri_protivopojarnye из металла классифицируются на 3 типа:

• Первый тип, имеющий предел, равный 30 минут;
• Второй тип с пределом в 60 минут;
• Третий тип, наиболее огнестойкий, предел которого до 90 минут.

Технология производства металлических дверей, имеющих противопожарные свойства

В зависимости от технологии производства противопожарные двери из металла бывают первого (более массивные) и второго поколения (со значительно меньшим весом).

Кардинально технология производства противопожарных дверей не изменилась. Строение двери из металла, обладающей противопожарными свойствами, включает 2 соединенных друг с другом стальных листа и прокладку из специального материала, способствующего теплоизоляции. Изменилось только качество обработки листов стали в результате использования более современного оборудования.

Материалом для теплоизоляции противопожарных дверей отечественного производства обычно служит минеральная вата. Иностранные производители иногда для этих целей применяют полиуретановые пены, за счет чего вес такой двери становится намного меньше.

Технология изготовления противопожарных дверей из металла в целом за последнее время стала намного совершенней. Покупая металлические двери, обладающие определенной степенью огнестойкости, у надежных продавцов, Вы сможете получить конструкцию высокого качества, обладающую всеми необходимыми свойствами.

Температура воздуха в подземных помещениях определяется назначением сооружения: в складских помещениях обычно +5…15° (в складах химических товаров, мехов, бумаги +16…25°). Влажность воздуха обычно требуется 70-80 % (для складов, в которых хранятся меха, кожа — 40-50 %). В складах замороженных продуктов температура должна быть ниже -18…-20°, в складах охлажденных продуктов — (-3…+4°), во фруктохранилищах — (-1…+7°), в изотермических хранилищах сжиженного пропана — (-42,9°).

Заданная температура в подземном помещении обеспечивается системой отопления или охлаждения.

Потребная производительность нагревательных (охлаждающих) установок определяется с учетом: Q1 — теплообмена с окружающей средой; Q2 — теплообмена с поступающими в помещение материалами; Q3 — затрат тепла (холода) на нагрев (охлаждение) поступающего воздуха; Q4 — тепла, выделяемого людьми, осветительной аппаратурой, механизмами.

Затраты Q2,3,4 рассчитываются так же, как для поверхностных сооружений.

Теплообмен с окружающей средой Q1 у подземных сооружений значительно ниже, чем у поверхностных, из-за низкой теплопроводности пород. Если поддерживаемая в выработке температура отличается от естественной температуры пород, то вокруг выработки устанавливается зона ее температурного влияния. Расчет теплового потока от выработки в массиве можно вести, условно считая, что выработка окружена стеной, толщина которой равна радиусу влияния. Теплопотери (или холодопотери) через 1 м2 поверхности (Q, Вт) цилиндрической выработки составляют:

где ? — коэффициент теплопроводности (для большинства пород 1-4 Вт/(мК)); to, tc — природная температура пород и температура стенки выработки соответственно, К; R, r — радиусы теплового влияния и выработки, м.

Поскольку радиус теплового влияния R входит в формулу под знаком логарифма, ошибки в его определении не сильно сказываются на результатах расчетов. С достаточной степенью точности можно принимать R = Ar.

Температура на стенках выработки tc отличается от температуры воздуха. Для ее определения необходимо рассмотреть дополнительно уравнение теплопередачи от воздуха к поверхности стенки:

где tв — температура воздуха в выработке; а — коэффициент теплопередачи, зависящий от шероховатости поверхности и скорости движения воздуха V. При V < 0,1 м/с ? = 7 Вт/(м2К).

Поскольку теплопотоки от воздуха к поверхности стенки и от поверхности стенки в глубь массива равны, можно приравнять правые части уравнений (6.1) и (6.2) и решить полученное уравнение относительно tс. Далее, подставив найденную величину tc в любое из уравнений, определим величину тепло-(холодо-)потерь через 1 м площади стены Q, а, умножив Q на общую площадь стен, — суммарную величину теплообмена с окружающей средой Q1.

Если разница температуры воздуха в выработке и природной температуры грунтов составляет 10-20°, то величина тепло-(холодо-)потерь Q1 составляет 2-4 Вт/м2. На начальный период неустановившейся теплопроводности (3-6 месяцев), когда происходит прогрев (охлаждение) грунтов вокруг выработки, величина тепло-(холодо-)потерь составляет 10-20 Вт/м2.

Обогрев подземных помещений производится обычными способами: водяными, электрическими радиаторами; при достаточно интенсивном воздухообмене — путем подогрева воздуха в калориферах. Для охлаждения применяются аммиачные и фреоновые холодильные установки; при этом охлаждающие элементы (испарители) устанавливаются в самом подземном помещении.

При устройстве подземных продуктовых складов в северных районах, в зоне вечной мерзлоты возможно глубокое охлаждение грунта в зимний период путем подачи в помещение наружного воздуха таким образом, что запасенного в грунте холода хватает на все лето без добавочного искусственного охлаждения.

На сегодняшний день такой камень натурального происхождения, как мрамор, нашёл широчайшее применение в ходе создания дизайна дома и даже во время отделки напольной поверхности. Существует несколько категорий мраморных полов, при этом они различаются по виду сборки и по цветовой гамме. Подобное покрытие может быть создано из одного материала либо же успешно комбинировать несколько типов камня.

Применение такого натурального камня с целью отделки пола связано с его необычными свойствами. Среди преимуществ такого материала нужно выделить несколько главных характеристик:

• Продолжительный эксплуатационный период и стойкость к износу. Мрамор является твёрдым материалом природного происхождения. Он не подвергается особым изменениям и успешно сохраняет свои параметры в течение нескольких десятков лет.
• Экологическая чистота и гигиеничность. В составе такого природного камня отсутствуют химические соединения, представляющие опасность для природного среды и человеческого организма, в нём не заводятся опасные бактерии.
• Отсутствие особого обслуживания. С таких поверхностей легко можно удалить любое загрязнение.
• Необычный внешний облик. Мрамор является красивым материалом природного происхождения, из которого в момент отделки пола можно создавать уникальные орнаменты и рисунки.
• Огнеупорность. Мраморный пол не поддерживает процессов горения и не скрипит, он также не выделяет опасных веществ при высоких температурных режимах.

Для отделки пола можно использовать мраморную плитку, слябы или мраморное панно.

Полы ванной комнаты традиционно отделываются плиткой, которую домовладельцы считают единственно возможным вариантом для мокрых помещений. Развитая строительная индустрия позволила изобрести заменители керамической облицовки. Они эффектно украшают интерьеры, периодически испытывающие разрушительное воздействие испарений.

Одним из видов подобной отделки можно назвать паркетное покрытие. Его специальным образом обработанная древесина не деформируется даже после прямого контакта с водой, стойко сопротивляясь влажному микроклимату. Универсальным паркетом, демонстрирующим высочайшие эксплуатационные характеристики в любых условиях, торгует множество строительных магазинов.

Древесина для полов ванной комнаты

В увлажнённых помещениях прочная древесина выполняет несколько условий. Она обладает долговечностью, не впитывает влагу, сопротивляется механическим нагрузкам, сохраняет эксплуатационные свойства, предотвращает развитие микроскопических организмов.

Природные масла предотвращают разбухание волокон древесного материала. Эти вещества отталкивают испарения, настойчиво старающиеся впитаться в структуру дерева тика, с древних времён использовавшегося для строительства кораблей.

Природную устойчивость к опасностям влажного тропического климата получила древесина бразильского ореха, дусии, падука, мерабу. В структуре её волокон отсутствуют оптимальные условия для развития грибков и гнилостных бактерий. Высокая стоимость паркетного покрытия из экзотических деревьев компенсируется качеством и увеличенным сроком эксплуатации в ванной комнате.

Укладка напольного покрытия

Обустройство тикового паркета состоит из нескольких этапов. Сначала основание оснащается двумя слоями грунтовки. Смесью обрабатываются стены до высоты 5 см. Специальным веществом герметизируются стыки между покрытием и стенами, а также зазоры размером 3–5 мм, находящиеся между ламелями.

После высыхания герметика отшлифованный паркет обрабатывается двумя слоями масла. Глубоко проникнув в структуру древесины, пропитка предотвратит насыщение водой доски и её последующее разбухание. Сторона шипа готовых наборных планок оборудована специальной накладкой из резины. Бетонная основа покрывается грунтовкой, на неё настилаются элементы паркета, приклеиваемые на полиуретановую клеевую смесь. Стыки со стеной обрабатываются герметиком.

Оригинальное оформление загородного дома, которое обеспечивает художественная ковка, придает дому неповторимый облик. Кованые ворота, ограды, заборы, решетки – это искусство и творчество, не оставляющее равнодушным никого. А кованные изделия отлично гармонируют с тротуарной плиткой, из которой изготовлены дорожки.

Тротуарные плитки сегодня изготавливаются из самых различных материалов. Например, новый материал не очень давно появился в Италии. Имя ему – керамогранит. Созданный порядка тридцати лет назад, поначалу он не привлек внимания покупателей. Поскольку не отличался выбором цвета. Зато другие его свойства заслуживают самого пристального внимания для использования в качестве идеи для дома. Самое необычное – его чрезвычайно низкая способность поглощать влагу. На два порядка – в сто раз! – превосходящая ту же способность традиционной керамической плитки. А еще — прочность. Которая составляет 8-9 по десятибалльной шкале Мооса. По этой шкале у алмаза твердость равна 10.

Производство нового материала таково, что фактически оно воспроизводит те процессы в природе, которые приводят к формированию природного гранита. Все составляющие керамогранита обжигаются под высоким давлением. Но в отличие от природного гранита, новый материал не радиоактивен. А так же более однороден и потому менее подвержен растрескиванию. Изготавливается он плиткой различных размеров и толщины.

Современные технологии дошли до того, что керамогранитную плитку научились окрашивать. Либо нанесением на неокрашенную основу окрашенного слоя, либо прокрашиванием всей массы материала. В результате такой плитке не страшно истирание: внутри материал имеет точно такой же цвет, как на поверхности.

Первые места на вторичном рынке по продаже квартир в Москве занимают Центральный и Западный округи столицы, говорится в сообщении агентства недвижимости «Бон Тон».

«В целом на их долю приходится почти сорок процентов всего предложения (двадцать и почти девятнадцать процентов, соответственно)», — говорится в пресс-релизе.

Меньше всего собственники продают квартиры в Зеленограде – 1,6%. В первую очередь, это связано с небольшой емкостью рынка в данном районе, поясняется в сообщении.

Больше всего на вторичном рынке столицы, по данным компании, представлено двухкомнатных квартир — тридцать два процента общего объема предложения. На долю трехкомнатных квартир приходится двадцать девять процентов предложения, однокомнатных — двадцать три процента.

Доля квартир, имеющих четыре и более комнат, составляет шестнадцать процентов общего предложения, указывается в сообщении.

Максимальное количество однокомнатных и двухкомнатных квартир в продаже находятся в Западном округе (семнадцать и двадцать девять процентов всех предложений на вторичном рынке в округе), трехкомнатных – в Центральном (тридцать процентов), четырехкомнатных и выше – также в центре города (тридцать четыре), сообщается в пресс-релизе.

При изыскании новых композиций более высокопрочных магниевых сплавов наблюдается стремление к увеличению количества легирующих элементов и повышению содержания их в сплаве, т. е. к усложнению химического состава новых сплавов. Большое внимание уделяется исследованию сплавов на основе магния, содержащих цинк, иттрий, неодим, кадмий и цирконий. Стремление получить от сложнолегированных сплавов высокие прочностные характеристики привело к разработке сплавов, содержащих в сумме около 18—20% легирующих элементов.

Помимо взаимодействия легирующих элементов с магнием в соответствии с двойными диаграммами состояния, возможно взаимодействие их между собой, усложняющее структуру и фазовый состав сплавов. Характер взаимодействия в двойных системах (Mg—Zn, Mg—Y, Mg—Nd, Mg—Cd, Mg—Zr, Y—Nd, Y—Zn, Y—Cd, Y—Zr) и в некоторых тройных системах (Mg—Zn—Zr, Mg—Zn—Nd, Mg—Zn —Y, Mg—Y—Nd) в той или иной мере описан в литературе. Состав интерметаллических соединений некоторых магниевых сплавов определен путем исследования высаженных из раствора и изолированных фаз методами химического и рентгеноструктурного анализов. Однако в литературе отсутствует описание распределения легирующих элементов по структурным составляющим и характера взаимодействия компонентов в более сложных системах.

В настоящей работе исследована группа сплавов с содержанием цинка от 2,0 до 7,5%, неодима от 0,83 до 2,9%, иттрия от 3,8 до 12%, кадмия от 0,3 до 2,4% и циркония от 0,11 до 0,7%. Сплавы готовили в железных тиглях емкостью 6 кг в газовом горне. Шихтовыми материалами служили металлы: магний марки Мг96, цинк марки Ц1, кадмий марки КдО и лигатуры: магниево-циркониевая, магниево-неодимовая и магниево-иттриевая.

Во избежание взаимодействия иттрия и неодима с хлористым магнием (основной составляющей стандартных флюсов) в качестве защитного и рафинирующего флюса применялся новый флюс, не содержащий хлористого магния. С целью изучения влияния скорости отвода тепла в процессе кристаллизации на формирование структуры заливку образцов производили в землю и в кокиль. Температура заливки образцов в пределах 730—760° С,

В процессе исследования изучали:

1) содержание легирующих элементов в сплаве — методом спектрального анализа;

2) микроструктуру — как в оптическом микроскопе, так и в потоке отраженных электронов;

3) качественное распределение легирующих элементов по структурным составляющим и количественное содержание легирующих элементов в них — методом локального рентгеноспектрального анализа и методом характеристического излучения на приборе «Намека» MS-43.

Исследование распределения элементов по сечению образцов проводили перемещением исследуемого образца под электронным зондом с синхрон ной записью интенсивностей характеристического рентгеновского излуче ния определяемых элементов: МgKа1, ZnКa1, NdLа1, YLа1, ZrLа1, CdLа1. Анализ выполнялся при ускоряющем напряжении 20 кВ. В качестве эталонов использовались чистые металлы магний, цинк и синтезированные гомогенные соединения NdF3, Y2SiO5, CdS, ZrSiO4. Состав исследуемых сплавов приведен в табл. 1.

Исследование микроструктуры сплавов в оптическом микроскопе (рис. 1, 2) и в потоке отраженных электронов показало, что структура сплавов состоит в большинстве случаев из зерен твердого раствора, интерметаллических соединений и эвтектик. При малых содержаниях цинка структура ставов состоит из твердого раствора и интерметаллического соединения, так как при малом содержании цинка эвтектика не образуется.

Изображение микроструктуры в характеристическом излучении для одного из сплавов показано на рис. 3. Результаты локального рентгеноспектрального анализа этого же сплава в виде кривых интенсивностей приведены на рис. 4.

При пересчете на ЭВМ измеренных значений относительных интенсивностей в весовые концентрации получено количественное содержание легирующих элементов в основных фазах сплавов (табл. 2). Формульное значение интерметаллического соединения Mg30Zn15Y15Nd2. Распределение легирующих элементов по структурным составляющим при литье в землю характеризуется следующими значениями, %:

Основная масса магния содержится в твердом растворе (96,3—97,6%), в интерметаллическом соединении (72,2—75,5%) и в эвтектике (28,5— 60,0%).

Характерная особенность сложнолегированных магниевых сплавов — малое содержание легирующих элементов в твердом растворе, поскольку цинк, иттрий и неодим при совместном их введении в магний понижают взаимную растворимость в магнии.

Основная масса легирующих элементов входит в состав интерметаллических соединений и эвтектик. Характерным является более высокое содержание цинка в эвтектике, чем в интерметаллическом соединении, и, наоборот, более высокое содержание иттрия в интерметаллическом соединении по сравнению с эвтектикой.

Кадмий и цирконий присутствуют во всех трех структурных составляющих. Содержание кадмия возрастает от 0,4—0,5% в твердом растворе до 0,6—0,7% в интерметаллическом соединении и до 1,0% в эвтектике. Содержание циркония убывает от 0,2—0,5% в твердом растворе до 0,2—0,31% в эвтектике и до 0,16—0,23 в интерметаллическом соединении. Введение циркония приводит к подавлению дендритной формы кристаллов и появлению равноосных кристаллов независимо от системы сплавов.

В интерметаллическом соединении системы Mg—Zn—Nd—Cd содержится 44,0% цинка, 18,0% неодима и 12,5% магния. Следует отметить устойчивость интерметаллического соединения в процессе гомогенизации сложнолегированных сплавов. Под воздействием термообработки сложное интерметаллическое соединение, входящее в состав эвтектики, коагулирует и из пластинчатой формы переходит в глобулярную, сохраняя свой химсостав (см. рис. 2).

Указанный выше фазовый состав исследованных сплавов осложняет процессы гомогенизации и пластической деформации при обработке давлением.

Проведенное исследование показало, что фазовый состав интерметаллического соединения сложнолегированных магниевых сплавов при исследованных соотношениях между цинком и иттрием и между цинком и иттрием в сумме с неодимом не зависит от общей суммы легирующих элементов и скорости отвода тепла в процессе кристаллизации.

ВЫВОДЫ

1. Методом локального рентгеноспектрального анализа исследовано качественное и количественное распределение легирующих элементов сложнолегированных магниевых сплавов.

2. Показано, что химичегжийй состав интерметаллического соединения этих сплавов при исследованных соотношениях Zn:Y = 1:1 и 1,6:1 и Zn: (Y + Nd) = 1:1,4 и 1,6 :1 не зависит от общей суммы легирующих элементов.

3. С увеличением степени легирования возрастает гетерогенность структуры сплавов.

Архитектурный совет Москвы одобрил проект спортивного комплекса имени Эдуарда Стрельцова на Восточной улице в столице, сообщил в ходе заседания совета главный архитектор столицы Сергей Кузнецов.

«Мы должны подвести однозначный итог этого рассмотрения — положительный. Пожелаем авторам и инвесторам проекта удачной реализации», — сказал Кузнецов.

Как отметили в ходе заседания Архитектурного совета авторы проекта — представители общества с ограниченной ответственностью «ПИ Арена», — рядом со стадионом находится Симонов монастырь и дворец культуры «ЗИЛ». Участок находится в природном комплексе. На верхнем участке располагаются открытые теннисные корты и спортивный комплекс с залами. Сам стадион находился здесь с 1919 года, сначала там была открытая площадка, затем в 1959-1960 года была построена восточная трибуна. В 1978 году была пристроена противоположная трибуна. Перед Олимпийскими играми лавки стадиона были заменены на сиденья. Вместимости стадиона сегодня составляет около тринадцати тысяч зрителей.

Сегодня стадион не отвечает нормативам УЕФА ни по комфорту зрителей, ни по безопасности. Архитекторы предлагают, в соответствии с техническим заданием, увеличить вместимость стадиона до 15 тысяч зрителей. Использовать стадион в первую очереди предполагается для футбола. Планируется, что основные пешеходные пути пройдут от станции метро «Автозаводская». Движение транспорта пойдет по проектируемому дублеру Симоновской набережной. В рамках проекта запланированы парковки на четыреста пятьдесят машиномест.

«Работа сделана очень хорошая. Предыдущие проекты не выдерживают конкуренции с этим проектом. Он единственный составляет большую воздушную среду, которая решает функциональную задачу», — отметил архитектор и член Архитектурного совета Михаил Посохин.

Авторы проекта попытались соединить старые черты стадиона с новыми требованиями к футбольным стадионам. «На стадионе предполагается сделать три новые входные группы. Их высота составит четыре метра. В верхнем участке предполагается разместить три крытых физкультурных зала, на противоположной стороне — открытое футбольное поле и зал для занятий боксом. Также предполагается разместить два тренировочных футбольных поля», — подчеркнули авторы проекта.

Отечественная промышленность по производству товарного бетона, заводы ЖБИ и ДСК, производящие сборный железобетон, используют в качестве заполнителей песок и щебень, как правило, не подвергавшиеся дополнительной обработке после их добычи. И если сама технология получения щебня включает дробление и сортировку материала, т. е; позволяет поставлять по крайней мере 2 фракции крупного заполнителя, то добытый песок обычно никак не обрабатывается.
Исследованиями отечественных и зарубежных ученых показано, что от песка как основного носителя поверхности, гранулометрия которого, определяет пустотность заполнителя, главным образом, зависит расход цемента в бетоне. И поэтому именно природный песок в первую очередь должен быть подвергнут переработке.
В настоящее время нет единого мнения о том, каковы должны быть критерии качества песка для изготовления железобетонных конструкций. Приемлемыми считаются пески, соответствующие стандарту, а лучшими из них — крупные пески, причем основным критерием, используемым для оценки качества, является модуль крупности. В то же время различными исследованиями неоднократно указывалось, что при одинаковом модуле крупности удельная поверхность песков может отличаться в 1,5-1,8 раза и что модуль крупности не может служить надежной оценкой качества песка.
Приблизительность используемых критериев, отсутствие привязки качества песка к классу бетона и возможностям формующего оборудования не позволяют оптимизировать состав песка, а использование необработанных песков приводит к перерасходу цемента и снижению качества бетона.
За использование необработанных заполнителей приходится платить дважды: за случайный гранулометрический состав, наличие примесей и др., а также за нестабильность технологического процесса в связи с постоянно меняющимися характеристиками заполнителей, даже получаемыми от одного поставщика, сегрегацией песка в процессе разгрузки и др.
Песок имеет также постоянно меняющуюся от замеса к замесу влажность, которую, из-за отсутствия экспрессных методов определения ее в потоке, приходится устанавливать органолептически оператору бетоносмесительного узла. Все это приводит к повышению стоимости бетона в связи с увеличением расхода цемента. Так, при изготовлении конструкций из песчаного бетона перерасход цемента по сравнению с использованием песка оптимального грансостава составляет 80-140 кг/м3 или до 30 %.
Перерасход цемента в границах 15% при использовании необработанных речных, карьерных песков в тяжелых бетонах неоднократно подтверждался теоретическими и экспериментальными работами отечественных и зарубежных ученых, а также практикой бетонных работ за рубежом, где это положение отражено в нормативных документах по технологии бетона. Как известно, в подавляющем большинстве случаев за рубежом на заводы и стройки поставляются мытые сухие фракционированные (разделенные на 4-5 фракций) пески, что позволяет для каждой марки бетона и каждой удобоукладываемости бетонной смеси использовать оптимальный фракционный состав заполнителей. Соответственно, бетоносмесителъные узлы заводов снабжены емкостями для хранения отдельных фракций песка, трактами подачи, управляемой компьютером системой дозировки.
Причинами, по которым в России не используются фракционированные пески, являются, с одной стороны, неготовность потребителей принять, обработать и ввести в бетонную смесь несколько отдельных фракций песка, с другой, неготовность карьеров выпускать фракционированные пески из-за отсутствия спроса и серийного оборудования для их классификации.
По существу, в настоящее время сложилась ситуация замкнутого круга, когда заводы для того, чтобы принять отдельные фракции заполнителя, нуждаются в реконструкции, а карьероуправления, ГОКи из-за отсутствия заказов не приобретают соответствующее оборудование. Сложность проблемы усугубляется тем, что использование указанного оборудования эффективно только при значительных объемах переработки заполнителя, а это означает необходимость поставки фракционированного песка как минимум на 3-4 крупных завода.
Однако, если принять во внимание состояние промышленности нерудных материалов и при поставке фракционированного песка отказаться от принципа дифференциации гранулометрического состава для каждого вида бетона и ограничиться некоторыми усредненными характеристиками, то для большинства бетонов, используемых в стройиндустрии, можно указать грансостав песка по расходам цемента близкий к оптимальному. Получение песков указанной гранулометрии может быть организовано на карьере таким образом, что песок с требуемым соотношением фракций выдается в качестве готового продукта, а «лишние» фракции песка в разделенном виде накапливаются на картах намыва, откуда поставляются потребителям для других видов бетонов и растворов.
Таким образом, реальным выходом из создавшегося положения является приготовление фракционированного песка, состоящего из смеси определенных фракций, на карьере и поставка уже готового песка потребителю.
Тогда потребитель работает в рамках существующего технологического процесса и не нуждается в установке дополнительного оборудования.
Кроме того, существенна возможность стабилизации технологического процесса производства бетона. Классификация песка может сопровождаться использованием обезвоживателей, позволяющих получать песок с фиксированной влажностью, что дает возможность отказаться от ориентировочных методов оценки водосодержания бетонной смеси — установить весовую дозировку воды. Это, в свою очередь, приведет к дополнительной экономии цемента.
Разработан расчетный аппарат, позволяющий оценить качество используемого песка по его гранулометрическому составу. Очевидно, что критерием качества песка должна быть стоимость бетона на указанном песке, однако в качестве промежуточного достаточного критерия оптимизации может быть принят расход цемента в м3 бетонной смеси.
Поскольку, помимо указанных выше характеристик песка, расход цемента определяется маркой бетона и удобоукладываемостью бетонной смеси, то зависимости, оценивающие качество песка, были построены как функция гранулометрии песка для конкретной марки бетона и удобоукладываемости бетонной смеси, и тогда они могут быть представлены в форме квадратного многочлена. Зависимости в виде симплекс—диаграмм позволяют оценить весь комплекс факторов, влияющих на расход цемента.
При разработке расчетного аппарата существенно как снижение количества факторов, используемых для оценки качества песка, так и возможность надежного их определения. Например, включение в число факторов удельной поверхности песка значительно упростило бы расчетный аппарат. Однако, отсутствие лабораторной базы для ее определения и приблизительность этой оценки не позволяют включить в расчетный аппарат этот показатель. Показано, что в качестве факторов следует принять данные рассева песка по стандартным ситам, а в качестве критерия оптимизации — расход цемента при заданной прочности бетона и удобоукладываемости бетонной смеси — характеристиках, которые надежно могут быть определены в лаборатории завода.
Ранжированием факторов, оценивающих качество песка, установлено, что количество цементного теста в бетоне слитной структуры более чем на 90 % определяется гранулометрией песка.
Расчетный аппарат, устанавливающий зависимость расхода цемента от марки бетона, удобоукладываемости бетонной смеси и гранулометрии песка, позволяет решить две основные задачи: оценить качество предполагаемого к использованию песка (чаще всего параллельно с решением транспортной задачи) и установить гранулометрию оптимального песка для конкретного производства. Наличие расчетного аппарата позволяет также решить ряд промежуточных задач, например, оптимизировать состав песка поставкой его с двух карьеров с последующим их перемешиванием в процессе приготовления бетонной смеси, оценить целесообразность получения фракционированного песка на конкретном карьере и др.
Номенклатура оборудования по обогащению и классификации песков определяется рядом факторов, наиболее важными из которых являются состав исходного сырья, способ его добычи и требования потребителей.
Наиболее простая схема получается, когда исходное сырье представлено крупными чистыми и стабильными по составу песками, а потребители нуждаются только в одной их категории.
Эта схема используется на ряде обогатительных фабрик песчано-гравийных карьеров. Обычно в ней задействован виброгрохот, отделяющий гравий и спиральный классификатор, в котором производится промывка и обезвоживание песка до уровня влажности, позволяющего его транспортировку.
Еще более простая схема — когда песчаная пульпа вместо обезвоживания подается в зумпф, откуда насосом направляется на карту намыва.
Если исходное сырье добывается экскаватором и представлено средними и мелкими песками, а необходимо получить, например, 3 вида песков: крупные (обогащенные) для производства тяжелых бетонов, мелкие для строительных растворов и очень мелкие для пенобетонов — технологическая схема должна включать комплекс оборудования для выполнения следующих операций:
— подача и дозирование исходного песка перед обогащением для обеспечения стабильного режима работы всего обогатительного комплекса;
— смешивание песка с водой и дезагрегация — очистка зерен песка от прилипших к ним глинистых, илистых частиц и разрушение слипшихся комков;
— грохочение для отделения от песка включений гравия, комовой глины и др., в том числе и для того, чтобы предотвратить попадание в гидроклассификаторы крупных частиц, которые могут забить его входные и выходные отверстия;
— разделение песка на 2 группы (крупный и мелкий);
— сгущение гидросмеси, содержащей мелкие фракции песка с отделением пылевидных и глинистых частиц;
— обезвоживание песка;
— складирование песка в бункерах или на открытых площадках с фильтрующим основанием.
Кроме указанных операций обычно требуется производить осветление оборотной воды и складирование отходов.
В ряде случаев возможно сократить перечисленный комплекс операций. Так, на гидромеханизированных карьерах нет необходимости в операциях по подготовке исходной пульпы и дезагрегации песка, поскольку они осуществляются в процессе добычи и гидротранспорта исходного сырья.
Практика эксплуатации установок по обогащению песков показала, что наиболее надежная и управляемая технологическая схема обеспечивается, если исходная гидросмесь подается в самую верхнюю точку расположения оборудования и затем проходит через весь комплекс самотеком без перекачивания.
На основе технико-экономического анализа и экспериментальных работ, проведенных, в основном, ЦНИИС Минтрансстроя и ВНИПИИстромсырье Минстройматериалов, была разработана, изготовлена и введена в промышленную эксплуатацию технологическая линия по переработке песчано-гравийной смеси, позволяющая получать пески 2 фракций.
Разумеется, это не полностью решает вопросы получения фракционированного песка, но отмыв глинистых частиц и разделение песка на 2 фракции — крупную и мелкую — могут считаться определенным сдвигом в получении песков требуемого качества.
Технологическая линия (рис. 4.13) включает приемный бункер 1, качающийся питатель 2, ленточный конвейер 3, пульпообразователь 4, конический гидрогрохот 5 с лотком для обезвоживания гравия 6, склад гравия 7, гидроклассификатор 8, виброобезвоживатель 9, штабелеукладчик 10, склад обогащенного песка (или бункер-накопитель) 11, тонкослойный сгуститель 12, спиральный классификатор 13, штабелеукладчик 14, склад мелкого песка (или бункер-накопитель) 15, пруд-отстойник 16, водяной насос 17. подающие 18 и отводящие 19 трубопроводы.

Порядок работы технологической линии:
— Исходная песчано-гравийная смесь (ПГС) экскаваторами из забоя грузится в автосамосвалы, которые доставляют и разгружают ее в приемный бункер. Питатель дозирует подачу ПГС на ленточный конвейер, транспортирующий ее в пульпообразователь, куда в заданном объеме непрерывно поступает чистая вода по трубопроводу.
— Мешалка внутри пульпообразователя разрыхляет и равномерно перемешивает ПГС с водой, а также дезагрегирует смесь, т.е., отделяет от зерен песка и гравия прилипшие глинистые и илистые частицы. Полученная гидросмесь самотеком поступает на конический гидрогрохот, в котором из песка отделяется гравий и комовая глина, обезвоживаемые в лотке с ситом и складируемые в конус.
— Из гидрогрохота песчаная пульпа поступает в гидроклассификатор, в котором песок разделяется на 2 фракции. Крупный песок подается на обезвоживатель, затем с влажностью около 16% транспортируется штабелеукладчиком на склад или в бункер. Мелкий песок из сливного патрубка гидроклассификатора поступает самотеком в тонкослойный сгуститель, где из песка выделяются пылевидные и глинистые частицы. Затем песок обезвоживается в спиральном классификаторе и штабелеукладчиком транспортируется на склад или в бункер.
— Слив Из под лотка виброобезвоживателя, из тонкослойного сгустителя и спирального классификатора поступает самотеком в пруд-отстойник по трубопроводу.
— Из пруда осветленная вода подается насосом в пулыюобразователь и гидроклассификатор для создания восходящего потока.