УДК 001.891:691.5

РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ

Н.В. Воробьёва, преподаватель,

Мценский филиал ОГУ им И.С. Тургенева, г.Мценск

e-mail: vora.domashniy2015@yandex.ru

Аннотация. В данной статье рассматриваются результаты научно – исследовательской работы студенческой группы кафедры ПГС Мценского филиала ОГУ им И.С. Тургенева по изучению и исследованию свойств, характеристик плитки и оценки качества произведённых опытных образцов на базе Мценского филиала.

Научно – исследовательская работа представляет собой самостоятельно произведённое исследование обучающегося, раскрывающее его знания и умения их применять для решения практических задач.

Начиная любую научно – исследовательскую деятельность необходимо для чёткой визуализации конечного результата, обязательно определиться с постановкой целей и скорректировать задачи проводимого исследования в зависимости от объекта и предмета проведения практических работ.

Опираясь на полученные результаты первого этапа научно – практической деятельности студенческой группы были получены экспериментальные образцы тротуарной плитки, которые и были взяты для изучения, как объект для дальнейшего исследования.

Предметом исследования были выбраны свойства, характеристики и показатели качества опытных образцов тротуарной плитки.

Целью проводимой студенческой работы являлось получение практических результатов в итоге экспериментального исследования образцов тротуарной плитки с определение показателей качества продукта, исходя из решения основных задач исследования.

Обязательной качественной оценке получаемого результата или выпускаемой продукции подлежит любое действие или выполняемый процесс. В основу этого утверждения положены основы изучения науки квалиметрии. Данная наука позволяет измерить и количественно оценить качество конечного результата.

Квалиметрия качества позволяет определить конкурентоспособность, установить взаимосвязь качества и цены, сделать анализ качества процессов производства, определить пути совершенствования продукции и сокращения затрат.

Качество продукции означает степень соответствия свойств продукции комплексу и уровню требований, установленных стандартами, техническими условиями или образцами.

Качество готовой продукции технологического процесса по производству тротуарной плитки в большей степени зависит от вида и качества используемых материалов в производственном процессе. Правильный выбор материалов для плитки, учитывающий как требования к плитке, так и свойства самих материалов, имеет важное значение в технологическом процессе изготовления плитки. При этом должна достигаться максимальная экономия материалов, трудовых затрат на производство продукции и обеспечиваться эксплуатационные показатели образцов.

Опираясь на полученные данные по исследованию состава плиточной смеси и процесса изготовления тротуарной плитки, которые проводились на начальных этапах исследовательской деятельности рабочей группы студентов МФ; и известных эксплуатационных характеристиках для тротуарной плитки: - по износостойкости, - морозостойкости, -  стойкости к воздействию различных агрессивных сред.

На базе Мценского филиала были выполнены возможные испытания опытных образцов плитки сравнение и анализ результатов по исследованию свойств и характеристик плитки (рис.1)

Рисунок 1 - Испытание опытных образцов

Качество тротуарной плитки характеризует показатель качества продукции – количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции.

Выбор показателей качества устанавливает перечень наименований количественных характеристик, свойств продукции, входящих в состав ее качества и обеспечивающих оценку уровня качества продукции.

К основным показателям качества тротуарной плитки относят: прочность, водопоглощение, морозостойкость, истираемость.

Сравнение показателей качеств изготовленной нами тротуарной плитки будем оценивать в сравнении с показателями качества базового образца приобретённого на специализированном предприятии по изготовлению малых бетонных архитектурных форм и конструкций в г. Мценске.

Базовым образцом называется реально достижимая совокупность качеств продукции, принятая для сравнения. Методом попарного последовательного сравнения всех образцов по значениям оценочных показателей с учетом их изготовления.

За базовый образец выбираем квадратную тротуарную плитку, приобретенную на предприятии, которая имеет следующие показатели:

–длина 298 мм;

–ширина 299 мм;

–толщина 32 мм;

–масса 5,30 кг;

–водопоглощение 1–2%;

         –предел прочности при сжатии 154,4 кН.

Для оценки показателей качества продукции применяются различные методы:  измерительный;  расчетный или аналитический; статистический; экспертный; органолептический; социологический. На практике же чаще всего, оценивать показатели качества продукции можно используя сочетание нескольких методов. Для определения показателей качества нашей тротуарной плитки был использован расчетный метод оценки, определив плотность бетона, прочность и водопоглащение образцов плитки.

Плотность бетона плитки определяется по ГОСТ 12730.1–78 «Бетоны. Методы определения плотности». Плотность бетона плитки определяется испытанием образцов в состоянии естественной влажности или нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.

Прочность на сжатие определяется согласно ГОСТ 12852.1–71 «Бетон ячеистый. Метод определения прочности на сжатие».

Определение прочности бетона плитки состоит в измерении минимальных усилий, разрушающих специально изготовленные контрольные образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки и последующем вычислении напряжении при этих усилиях в предположении упругой работы материала.

Перед испытанием на сжатие контрольные образцы взвешивают после тепло-влажностной обработки, а при естественном твердении – через 28 суток выдерживания в нормальных условиях.

Направление усилия при испытании контрольных образцов на сжатии должно соответствовать направлению сжимающего усилия в конструкции при эксплуатации.

Достигнутое в процессе испытания образца максимальное усилие принимают за величину разрушающей нагрузки. Для проведения испытании применялся пресс гидравлический марки ПГМ – 1000 МГ4.

Водопоглощение характеризует способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; оно зависит главным образом от характера пор. Водопоглощение тем больше, чем больше в бетоне капиллярных сообщающихся между собой пор. Максимальное водопоглощение тяжелых бетонов на плотных заполнителях достигает 4…8 % по массе (10…20 % по объему). У легких и ячеистых бетонов этот показатель значительно выше.

При оценке уровня качества тротуарной плитки целесообразно использовать дифференциальный метод, так как значения показателей оцениваем, сравнивая с базовыми показателями.

Таблица 1. Показатели качества образцов тротуарной плитки

Из полученных результатов видно, что для всех показателей K_i <1, т.е. уровень качества бетона плитки ниже базового. Среднее значение коэффициента качества К_ср.=0,5. Это значит, что бетон плитки по всем показателям ниже, чем базовый образец.

Причинами полученной не качественной тротуарной плитки напрямую является качества бетона и процесс его производства.

Прочность бетона плитки определяется прочностью межпоровых стенок. Соотношение пустот  и цементнопесчанных стенок определяет плотность и прочность готового материала, в том числе и плитки.

Чем больше количество пустот и соответственно тоньше межпоровые стенки, тем меньше плотность и соответственно прочность материала.

Процесс изготовления и  производство эффективного по теплофизическим характеристикам неавтоклавного бетона является проблемным из-за сложности обеспечения стабильности тонкодисперсной ячеистой структуры и высокой прочности, зависящих от целого комплекса рецептурных, структурных и технологических факторов.

Стремление увеличить прочность неавтоклавного бетона за счет повышенного расхода портландцемента приводит, как правило, к обратному эффекту, что и было доказано нами экспериментально.

Для оценки уровня качества плитки определили 3 основных показателей качества: плотность, предел прочности при сжатии, водопоглащение. Эти показатели качества взаимосвязаны между собой.

По дифференциальному методу было оценено качество тротуарной плитки, сопоставляя полученные результаты испытаний с базовыми значениями.

По всем показателям качества данный образец  не соответствует базовому.

В итоге выявлено, что количественные и качественные характеристики важнейших компонентов плитки отражаются на качестве оцениваемой продукции.

Анализируя результат работ второго этапа студенческой научно – исследовательской группы можно с уверенностью сказать, что в процессе этой деятельности  были достигнуты всё поставленные цели, аналитически проанализированы результаты практической деятельности и экспериментов по предмету исследования, систематизировались знания по оценки качества произведенной продукции в виде мелкоштучных бетонных архитектурных элементов.

Список литературы

1. Фомин В.Н. , «Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация» Курс лекций. — М.: Тандем; Эксмо, 2000. — 320 с.
2. ГОСТ 17608–91 «Плиты бетонные тротуарные».
3. ГОСТ 12730.3—78. «Бетоны. Метод определения водопоглощения».
4. ГОСТ 12730.1–78 «Бетоны. Методы определения плотности».
5. ГОСТ 12852.1–71 «Бетон ячеистый. Метод определения прочности на сжатие».