CC BY
12
их применение в системах оптимизации. М.: Наука, 1982, 432 с.
5. Андерсон М.С., Арман Ж.-Л. Новые направления оптимизации в строительном проектировании / под ред. Э. Атрека.
М.: Стройиздат, 1989. 592 с.
6. Хог Э., Арора Я.С. Прикладное оптимальное проектирование: Механические системы и конструкции. М.: Мир, 1983. 478 с.
УДК 622.257.1
ЗАВИСИМОСТЬ КОМПРЕССИОННЫХ СВОЙСТВ ШЛАКО-ИЗВЕСТКОВЫХ АВТОКЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИХ ВЫДЕРЖКИ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ ВОДЯНОГО ПАРА
А.В. Исаенко1, А.Л. Рябова2
Кузбасский государственный технический университет, 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28.
При закрытии шахт все вертикальные горные выработки необходимо закладывать безусадочным материалом. Отвалы шлака топливных предприятий занимают большие площади по всей территории РФ, их необходимо рекультивировать. Целесообразно использовать шлаки топливных предприятий для закладки вертикальных горных выработок, для чего необходима смесь молотого шлака и негашеной извести, которая твердеет только в результате автоклавного синтеза. Представлены зависимости компрессии шлако-известковых закладочных материалов от продолжительности их выдержки при максимальном давлении. Ил. 3. Табл. 1. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: автоклавные материалы; вертикальные горные выработки; закладка; шлак топливных предприятий.
DEPENDENCE OF COMPRESSIVE PROPERTIES OF SLAG-LIME AUTOCLAVE MATERIALS ON THE DURATION OF THEIR EXPOSURE AT THE MAXIMUM PRESSURE OF WATER VAPOUR A.V. Isayenko, A.L. Ryabova
Kuzbass State Technical University, 28, Vesennyaya St., Kemerovo, 650000.
When closing mines, all vertical mine workings should be stowed with unshrinkable material. Slag-heaps from fuel enterprises occupy large areas throughout Russia, they must be recultivated. It is advisable to use the slag-heaps from fuel enterprises for stowing vertical mine workings. It requires a mixture of ground slag and quicklime, which hardens only as a result of autoclave synthesis. The dependencies of the compression of slag-lime stowing materials on the duration of their exposure at maximum pressure are presented. 3 figures. 1 table. 4 sources.
Key words: autoclave materials; vertical mine workings; stowing; slag of fuel enterprises.
При закрытии шахт, согласно требованиям нормативных документов [1], необходимо производить закладку ликвидируемых вертикальных выработок безусадочным и водоупорным материалом. В ходе реструктуризации угольной промышленности РФ эти требования не соблюдались - все стволы были либо просто перекрыты изолирующей перемычкой в устьевой части, либо засыпаны горелой породой или глиной. Такой подход привел к значительному нарушению экологии Кузбасса и даже к гибели людей.
Причиной несоблюдения требований нормативных документов при закладке стволов послужило отсутствие недорогого и эффективного способа закладки вертикальных выработок безусадочным и водоупорным материалом. Выполненный в КузГТУ анализ известных способов закладки выработанного пространства показал, что все они разработаны для за-
кладки горизонтальных и наклонных горных выработок, обладают значительной трудоемкостью и стоимостью, и для закладки вертикальных выработок не пригодны.
Настоящее исследование выполнялось с целью изучения компрессионных свойств автоклавного материала, на основе дешевого вяжущего из молотого шлака топливных предприятий Кузбасса и извести, и возможности его применения для закладки вертикальных горных выработок.
Известно, что на физико-механические свойства автоклавных материалов оказывает влияние продолжительность их выдержки при максимальном давлении водяного пара. Продолжительность выдержки образцов при максимальном давлении (изотермической выдержки) определяется требованиями, предъявляемыми к качеству изделия в зависимости от ве-
1 Исаенко Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства и экспертизы недвижимости, тел.: 89236111737, e-mail: [email protected]
Isayenko Aleksei, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Construction Industry and Real Estate Expertise, tel.: 89236111737, e-mail: [email protected]
2Рябова Анна Леонидовна, студент, тел.: 89511753595. Ryabova Anna, Student, tel.: 89511753595.
личины давления водяного пара. Продолжительность этого этапа должна быть тем короче, чем выше давление, в ряде случаев он может отсутствовать (пиковый режим). В работе диапазон изменения принимали от 0 до 8 часов с шагом 2 часа, поскольку дальнейшее увеличение нерационально и может привести лишь к дополнительным затратам.
На физико-механические свойства автоклавных материалов оказывают влияние и другие параметры их автоклавной обработки: продолжительность пре-давтаклавной выдержки (принимали 4 часа), продолжительность подъема давления (0,75 часа), продолжительность спуска давления (принимали 5 часов), максимальное давление водяного пара (0,9 МПа); а также такие параметры смеси, которые при исследовании принимали следующими: тип извести (негашеная кальциевая известь первого сорта), степень дисперсности составляющих вяжущего (фракция «-0,16»), водовяжущее отношение (ВВО = 0,5). Один из важных параметров смеси - коэффициент основности - принимали исходя их предварительных исследований Косн = 0,7 и изменяли в дальнейшем для выявления зависимостей.
При проведении лабораторных испытаний образцы изготавливали в лабораторном автоклаве АЛ, предназначенном для проведения физико-химических обработок различных веществ и материалов нейтральными, кислыми и щелочными растворами при повышенной температуре и под давлением.
Обработку вели по заданному температурному графику. Подъем и спуск температуры регулировали с помощью реостата. Давление контролировали с помощью манометра, установленного на автоклаве.
Для определения относительной деформации испытание автоклавного материала производили методом компрессионного сжатия в соответствии с ГОСТ 12248-96 [3]. Эту характеристику определяли по результатам испытаний образцов в компрессионном приборе (одометре), исключающем возможность бокового расширения образца при его нагружении вертикальной нагрузкой.
Предварительные испытания показали, что средняя плотность шлако-известковых автоклавных материалов не превышает 1250 кг/м3. При глубине стволов до 1000 м максимальное давление для определения компрессионных свойств автоклавных материалов 12,5 МПа; такой негативный вариант возможен при
отсутствии сцепления закладочного массива с крепью ствола.
В соответствии с ГОСТ 12248-96 [3], нагружение производили ступенями. Величину ступени принимали 0,2 МПа. Каждую ступень нагружения прикладывали до условной стабилизации деформации образца, за критерий которой принимали скорость деформации образца, не превышающую 0,01 мм за последние 10 мин наблюдений. Деформацию образца измеряли индикатором часового типа.
С целью определения необходимого минимального числа испытаний одинаковых образцов, а также для дальнейшего планирования экспериментальных исследований были выполнены испытания десяти однотипных образцов [4]. Эти испытания показали, что необходимое количество одинаковых образцов для точности полученного результата, равной 10 %, составляет п = 6,78 ± 2,87. В дальнейшем в каждой серии экспериментов ограничивались десятью образцами [4].
Если образцы не сжимались, то значение коэффициента основности снижали с шагом 0,1, если сжимались - увеличивали с шагом 0,1 (при этом коэффициент основности увеличивали до значения 1,1, так как использование смесей с большим содержанием извести нецелесообразно). После получения безусадочного материала или определения минимального значения коэффициента основности, при котором образцы не сжимались, изменяли исследуемый параметр автоклавной обработки.
Фрагмент результатов испытаний представлен в табл. Графическая иллюстрация результатов исследования представлена на рис. 1-3.
Из результатов исследований следует, что продолжительность автоклавной обработки при максимальном давлении водяного пара в интервале 6-8 часов не оказывает значимого влияния на компрессию материала. Снижение продолжительности автоклавной обработки до 4 часов увеличивает расход извести для получения несжимаемого автоклавного материала. При продолжительности автоклавной обработки шлако-известкового вяжущего менее 4 часов, при коэффициенте основности < 1,1 и крупности частиц вяжущего < 0,16 мм невозможно получить безусадочный закладочный материал.
Компрессия образцов, испытанных при давлении 12,5 Мпа
Косн Компрессия, % при продолжительности выдержки при максимальном давлении в часах
8 6 4 2
0,6 6,53 6,78 - -
0,7 0,00 0,00 12,06 -
0,8 - - 10,80 -
0,9 - - 4,28 16,61
1,0 - - 0,00 12,61
1,1 - - - 11,65
Рис. 1. Зависимость компрессии е от нагрузки Р и продолжительности выдержки при максимальном давлении (при Косн = 0,6): кривая 1 - продолжительность выдержки при максимальном давлении 8 часов; кривая 2 - продолжительность выдержки при максимальном давлении 6 часов
Рис. 2. Зависимость компрессии е от нагрузки Р и коэффициента основности Косн (при продолжительности выдержки при максимальном давлении 4 часа): кривая 1 - коэффициент основности Косн = 0,7; кривая 2 -коэффициент основности Косн = 0,8; кривая 3 - коэффициент основности Косн = 0,9; кривая 4 - коэффициент основности Косн = 1,0
Рис. 3. Зависимость компрессии е от нагрузки Р и коэффициента основности Косн (при продолжительности выдержки при максимальном давлении 2 часа): кривая 1 - коэффициент основности Косн = 0,9; кривая 2 -коэффициент основности Косн = 1,0; кривая 3 - коэффициент основности Косн = 1,1
Результаты проведенных исследований позволят определить рациональные параметры закладочной смеси для получения безусадочного массива и разработать на их основе технологии закладки вертикаль-
ных горных выработок автоклавными вяжущими на основе отходов топливно-энергетических предприятий и извести.
Библиографический список
1. О порядке ведения работ по ликвидации и консервации опасных производственных объектов, связанных с пользованием недрами: инструкция. РД 07-291-99 / Федеральный горный и промышленный надзор России. М.: ГУП "НТЦ "Промышленная безопасность", 2002. 17 с.
2. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций». Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978. 368 с.
3. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости: введ. 1991-01-01. М.: Стройиздат, 1996. 64 с. (Взамен ГОСТ 12248-78, ГОСТ 17245-79, ГОСТ 23908-79, ГОСТ 24586-90, ГОСТ 25585-83, ГОСТ 26518-85).
4. Ашмарин И.П., Васильев И.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л.: ЛГУ, 1975. 76 с.
УДК 69.091
РУССКАЯ ИЗБА - ТРАДИЦИИ И СОВРЕМЕННОСТЬ
Л.А. Красилова1
Московский архитектурный институт, 107031, г. Москва, ул. Рождественка, 11.
Рассматривается традиционное русское жилище - деревянная изба, его история, развитие, а также особенности объемно-пространственного решения и архитектурного образа. В зависимости от региона, климата, местных традиций, меняется объемно-пространственное решение и архитектурный образ деревянной избы. Приведены различные типы изб, дана их классификация. Уделено внимание применению цвета на фасадах изб. Поставлен вопрос о преемственности традиций. Ил. 13. Библиогр. 9 назв.
Ключевые слова: русская изба; бревно; народное деревянное зодчество; патриархальная семья; свойства дерева.
RUSSIAN IZBA - TRADITIONS AND THE PRESENT L.A. Krasilova
Moscow Architectural Institute,
11, Rozhdestvenka St., Moscow, 107031.
The article examines the traditional Russian house - a wooden izba, its history, development, as well as features of its volumetric-spatial decision and architectural image. The volumetric-spatial decision and the architectural image of a wooden izba change depending on the region, climate, local traditions. The paper demonstrates different types of izbas, gives their classification. Special attention is paid to the use of colors on izba facades. The author raises the question on the tradition continuity. 13 figures. 9 sources.
Key words: Russian house (izba); log; folk wooden architecture; patriarchal family; properties of wood.
Дома должны быть гимном естественной природе...
Р. Макинтош
Мир вокруг нас развивается невиданными темпами. Человечество делает всё новые и новые открытия. Жизненной силой питает человечество природа. Понимая это, человек ищет новые возможности единения с природой и поэтому так много внимания уделяет вопросам экологии, Древесина как нельзя лучше соответствует этим устремлениям: её теплый блеск, рисунок, цвет и аромат неповторимы; она достаточно прочна, способна долго сохранять тепло, хорошо поддаётся обработке. Оказавшись в руках мастера, дерево словно оживает, обретает душу.
Понятие русская изба включает не только архитектурные приёмы строительства, но и образ жизни крестьянина как систему его эстетических и этических взглядов.
Настоящие русские избы дошли до нас благодаря многовековой верности крестьянства заветам старины. Архитектура русской избы свидетельствует о беспримерной стойкости традиций, о колоссальной школе, о напряжённости усилий, направленных к совершенству. Не только стиль, но и конструктивное устройство, вся планировочная структура русской избы и внутреннее её убранство сформированы на протяжении столетий.
Города в Древней Руси, по данным летописи, су-
1Красилова Людмила Альбертовна, старший преподаватель кафедры основ архитектурного проектирования, соискатель на ученую степень кандидата архитектуры, тел.: 89031553321, e-mail: [email protected] Krasilova Lyudmila, Senior Lecturer of the Department of Fundamentals of Architectural Design, Competitor for a scientific degree of a Candidate of Architecture, tel.: 89031553321, e-mail: krasilova@yandex. ru
