elima.ru
Вход
СтатьиСтроительные материалы и изделия

Эффективная технология производства самана

Н. В. Савицкий, Н. А. Сторожук

Необычно то, что при одинаковой толщина кирпичной и саманной стены, плотность кирпичной и саманной кладки одинаковы, одинакова коэффициенты теплопроводности этих материалов, но в саманном доме значительно теплее в зимний период, суше, намного свободнее дышится и вообще человек в таком доме чувствует себя намного здоровее, чем в кирпичном. Учитывая это, а также в связи с интенсивным загрязнением окружающей среды, нам необходимо вернуться к саманному строительству. Понятно, что такой возврат должен быть осуществлен на качественно новом техническом уровне. Это современные технологии производства самана, строительство не только коттеджей за пределами города, но и школ, детсадов, больниц не только в сельской местности, но и в городах. В этом случае одновременно с экологической решается и экономическая проблема. Ведь давно известно, что саманное строительство является самым дешевым видом возведения зданий.

Применение глины для строительства зданий и сооружений известно с незапамятных времен. Такие здания и сооружения строились в большом количестве еще в древнем Египте, а в настоящее время очень много саманных возведено построено в Средней Азии и Болгарии. Широко применялось строительство из глины в Украине и в Центральной России [1; 4].

Особо следует отметить большой и продолжительный опыт строительства из глины в Германии. Так, в г. Вейльбург на Лоне в 1836 году было построено 36 двухэтажных зданий, трех этажный фабричный корпус и одно здание на косогоре, имеющее с одной стороны пять этажей.

После Первой мировой войны в Германии возникла проблема быстрого восстановления городов и селений. Обобщение уже имевшегося опыта строительства из самана, положительные результаты продолжительной эксплуатации ранее построенных зданий позволили строителям принять решение о восстановлении зданий путем саманного строительства. В Германии 1919-й год называют годом возрождения строительства из самана. В этот период из этого материала возведено очень большое количество одно– и двухэтажных зданий различного назначения [1].

В 20-е годы прошлого столетия доктор технических наук И. К. Илькевич провел обширные обследования зданий и других сооружений, построенных из самана. Представленное им заключение сводится к следующему. У зданий из самана достаточная долговечность. Так, например, Приорадский дворец (здание городской думы) в Гатчине (Россия), построенный 125 лет тому назад, эксплуатируется по настоящее время [7].

Убедительно доказано, что при надлежащем выполнении строительных работ в жилых саманных помещениях совершенно сухо. Особо отмечена хорошая естественная вентиляция – обмен воздуха через поры стен. Опыты показали, что она для саманных стен в несколько раз лучше, чем для кирпичных. Коэффициент теплопроводности саманных стен намного ниже, чем для обычных кирпичных или бетонных.

Относительно технологии – по нашим данным, до настоящего времени совершенствованием технологии формования самана строители не занимались − использовалась технология, освоенная еще в древнем Египте.

Цель работы. Разработать рациональный состав глиносоломенной смеси для формования самана и технологию его производства с использованием современного оборудования.

Ранее выполненными нами исследованиями убедительно доказано, что самым эффективным является способ формования самана методом прессования − как по производительности формовочного оборудования и продолжительности сушки, так и по качеству самана, его товарному виду [2; 5].

Ниже приведены результаты исследований по дальнейшему совершенствованию рассматриваемого способа производства самана.

В настоящее время является наиболее совершенным способ изготовления самана, который включает приготовление глиносоломенной смеси, укладки ее в форму, уплотнение прессованием и с последующую сушку отформованных изделий, при этом перед приготовлением глиносоломенной смеси солому (соломенную сечку) выдерживают в воде на протяжении 7…13 суток и этой же водой замешивают смесь [3].

Но при применении этого способа не полностью используются возможности соломенной сечки как армирующего материала, так как поверхность соломы покрыта кремнеземистым веществом, которое очень ослабляет адгезию соломы с глиной, это негативно влияет на конечную прочность самана и другие его свойства.

Отмеченная проблема решается тем, что в новом предлагаемом способе соломенную сечку выдерживают в известковом молоке и этим же известковым молоком замешивают глиносоломенную смесь [6].

При выполнении исследований для формования экспериментальных образцов 15×15×14 см из глиносоломенных смесей использовали следующие материалы:

Известковое молоко получали путем растворения извести в воде в соотношении 1 : 5 (известь : вода).

Составы глиносоломенных смесей, которые использовались при выполнении исследований, приведенны в таблице 1.

Таблица 1 Составы глиносоломенных смесей

Материалы

Единица измерения

Расходы материалов при способе формования

ранее предложенный способ

новый способ

Глина

кг/м3

1 480

1 480

Соломенная сечка

кг/м3

47

47

Известковое молоко

л/м3

-

570

Вода

л/м3

570

-

Для приготовления глиносоломенной смеси использовали смеситель принудительного действия СБ-80 (роторный смеситель). Для формования образцов методом прессования использовали гидравлический пресс П-125.

При испытании предложенного способа перед формованием образцов самана отдельные навески соломенной сечки для определения рационального времени выдержки предварительно выдерживали в известковом молоке 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 суток.

Затем, используя каждую навеску соломенной сечки и соответствующий известковый раствор (известковое молоко), готовили глиносоломенную смесь в смесителе до ее однородности.

Для формования образцов самана по ранее известному способу использовали соломенную сечку, выдержанную в воде 10 суток и полученный за это время водный раствор [3; 4].

Все образцы формовали путем прессования под давлением 2,2 МПа. Отформованные образцы подвергали сушке в естественных условиях до постоянной массы. Результаты испытаний образцов приведены в таблице 2.

Результаты исследований (табл. 2) показывают, что при выдержке соломенной сечки в известковом молоке предоставляется возможность повысить прочность самана на 25…30 %. При этом рациональная продолжительность выдержки составила 7…10 суток.

imageimage

imageimage

Рис. Вид образцов самана в зависимости от продолжительности испытаний на водостойкость: 52 – образец, изготовленный по ранее применявшейся технологии; 55 – то же, изготовленный по новой технологии; а – вид образцов при продолжительности испытаний одни сутки; б – то же, 3 суток; в – то же, 5 суток; г – то же, 7 суток

Таблица 2 Плотность и прочность образцов самана в зависимости от способа изготовления

Показатели

Ед. изм.

Ранее предложенный способ

Новый способ при длительности выдержки соломы (соломенной сечки) в известковом молоке (сутки)

5

6

7

8

9

10

11

Плотность

кг/м3

1 572

1 580

1 586

1 595

1 610

1 600

1 600

1 590

Прочность

МПа

2,5

2,8

2,9

3,1

3,2

3,2

3,1

2,9

На рисунке приведены результаты испытания образцов самана на водостойкость путем погружения их в воду. Приведенные данные свидетельствуют, что саман, изготовленный по предложенной технологии, является более водостойким, практически не разрушается в воде на протяжении семи суток. Одновременно на этом же рисунке показана степень насыщения самана соломенной сечкой (при расходе 47 кг/м3), ее распределение по объему самана, что в общем положительно характеризует разработанную нами технологию формования самана методом прессования.

Вывод

Предложен новый способ изготовления самана методом прессования, заключающийся в том, что соломенную сечку предварительно выдерживают в известковом молоке 7…10 суток, после этого при приготовлении глиносоломенной смеси используют то же известковое молоко. Это предоставило возможность значительно повысить прочность самана, улучшить другие его свойства.

Использованная литература

  1. Мейснер А. Ф. Экономические постройки из самана / А. Ф. Мейснер – М. : Мособлисполкома, 1932. – 52 с.

  2. Патент 69090 UA, МПК С04В 7/28. Спосіб виготовлення саману. М. В. Савицький, М. А. Сторожук, А. П. Приходько, С. О. Ликова. − № 2011 098525; Заявлено 08.08.2011; Опубліковано 25.04.2012; Бюл. №8. − 3 с.

  3. Патент 76259 UA, МПК С04В 7/28. Спосіб виготовлення саману. М. В. Савицький, М. А. Сторожук, А. П. Приходько, С. О. Ликова. − № 2011 098525; Заявлено 08.08.2011; Опубліковано 25.04.2012; Бюл. № 24. −3 с.

  4. Савицкий Н. В. Время вернуться к строительству из самана // Н. В. Савицкий, Н. А. Сторожук, А. П. Приходько // Вісник ПДАБА. – Д. : ПДАБА, 2011. − № 10. – С. 4 − 8.

  5. Савицкий Н. В. Новая технология самана / Н. В. Савицкий, Н. А. Сторожук, А. П. Приходько // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. научн. тр. − Д, ПГАСА, 2013. − Вып. № 69 – С. 424 − 434.

  6. Решение ГП «Український інститут промислової власності» о выдаче патента на «Спосіб виготовлення саману» от 2.06.2014г по заявке U201402222 от 5.03.2014г / Н. В. Савицкий, Н. А. Сторожук, С. А. Лыкова

  7. Удешевленное строительство: сб. научн. тр. / Под общей редакцией А. Ф. Мейснера. – М. : Мособлисполкома, 1925. – 129 с.

Оригинал статьи
twitter.comfacebook.comvk.comconnect.ok.ru
Если вы являетесь правообладателем данной статьи, и не желаете её нахождения в свободном доступе, вы можете сообщить о свох правах и потребовать её удаления. Для этого вам неоходимо написать письмо по одному из адресов: root@elima.ru, root.elima.ru@gmail.com.