Изучение влияния вида мелкого заполнителя на прочность и истираемость мелкозернистого бетона

бетона

АКТУАЛЬНОСТЬ
Замена природных заполнителей на малоиспользуемые отходы техногенного характера – песок из отсевов дробления плотных горных пород является актуальным. Общий объем отсевов дробления гранитного щебня за 2017 год составил 31 млн м3, которые складируются в виде многотоннажных отвалов и занимают огромные территории.
Использование отходов в качестве компонента мелкозернистого бетона для стяжки пола − одно из направлений утилизации этих отходов, тем самым решается вопрос улучшения не только экономической, но и экологической ситуации в стране.

Ласкина Т.С.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
Изучение влияния вида мелкого заполнителя на прочность и истираемость мелкозернистого бетона.

Задачи:
– выполнить аналитический обзор научно-технической литературы по теме влияния вида заполнителя на прочность и истираемость мелкозернистого бетона;
– определить характеристики исходных материалов: кварцевый речной песок Лужского месторождения, отсев дробления кварцита месторождения Гора Хрустальная, отсев дробления гранита Курманского месторождения;
– рассчитать и подобрать состав мелкозернистого бетона на разных видах заполнителя;
– изучить и освоить методы оценки истираемости бетона, провести экспериментальные исследования мелкозернистого бетона на разных видах заполнителя.

2

Ласкина Т.С.

3

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Замена кварцевого песка на песок из отсева дробления кварцита при одинаковых гранулометрических характеристиках снижает прочность бетона на 14 %, при этом его стойкость к истиранию превышает аналогичные показатели на 23 %. Предложен механизм объясняющий отсутствие пропорциональной зависимости между прочностью при сжатии и стойкости к истиранию. Основной фактор влияющий на прочность является форма зерен и характер их поверхности, стойкость к истиранию зависит от происхождения, состава, твердости заполнителя. Кварцевый песок – осадочная рыхлая порода, имеет окатанную форму и гладкую поверхность зерен, что способствует формированию плотной упаковки и высокой прочности при сжатии бетона. Кварцит – метаморфическая плотная порода, при ее дроблении формируются остроугольные частицы с неровной поверхностью. Отсутствие плотной упаковки снижает прочность при сжатии образцов бетона по сравнению с кварцевым песком, но при истирании в тонком слое увеличивается противодействие скольжению частиц одна относительно другой.

Ласкина Т.С.

4

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Показана возможность замены кварцевого песка отсевами кварцита и гранита, при подборе состава мелкозернистого бетона, без потери прочности при сжатии.
Для получения повышенной истираемости целесообразно использовать мелкие заполнители метаморфического происхождения с мономинеральной структурой и остроугольной формой частиц.

Ласкина Т.С.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЦ ЦЕМ I 42,5 Н ОАО «СУХОЛОЖСКЦЕМЕТ»

5

Ласкина Т.С.

6

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

Ласкина Т.С.

7

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ ПЕСКА И ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ

Ласкина Т.С.

8

МОДЕЛЬНЫЙ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕСКА ПО МЕТОДУ ФУЛЛЕРА

Ласкина Т.С.

9

ХАРАКТЕРИСТИКА ФРАКЦИОНИРОВАННЫХ ПЕСКОВ

Ласкина Т.С.

10

РАСЧЕТНЫЙ СОСТАВ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА В 15

Подбор состава осуществлялся по «Рекомендациям по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов к ГОСТ 27006-86» (Утверждены ГУП НИИЖБ от 01.01.1990).

Ласкина Т.С.

11

ФАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Ласкина Т.С.

12

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ

Ласкина Т.С.

13

ЛАБОРАТОРНЫЙ КРУГ ИСТИРАНИЯ ЛКИ-3 М

Методика в соответствии с ГОСТ 13087-81. Бетоны. Методы определения истираемости.

Ласкина Т.С.

14

ИСТИРАЕМОСТЬ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА

Ласкина Т.С.

15

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Изучены характеристики исходных материалов в соответствии с ГОСТ 31424-2010, ГОСТ 8736-2014, установлено что кварцевый песок Лужского месторождения соответствует требованиям ГОСТ. Рассчитан идеальный гранулометрический состав песков по методу Фуллера, рассеяны и подготовлены модельные системы по остаткам на ситах в соответствии идеальной кривой гранулометрического рассева.
2. Подобран состав МБ по «Рекомендации по подбору состава тяжелого и мелкозернистого бетона к ГОСТ 27006-86» (Утвержден ГУП НИИЖБ от 01.01.1990). Экспериментальный состав класса В15, подвижность П2.
3. Вид мелкого заполнителя при одинаковой гранулометрии влияет на придел прочности при сжатии мелкозернистого бетона, а именно состав на кварцевом природном песке превышает заданную прочность на 17 %, на песке из отсева дробления кварцита на 35,5 % на песке из отсева дробления гранита на 23,5 %.. Наиболее прочный бетон на кварцевом песке имеет минимальную стойкость к истираемости, его показатель G равен 1,27 г/см² , на песке из отсева дробления кварцита наименьшая прочность при сжатии, но максимальная истираемость G равно 0,9 г/см² , что соответствует марке G 3 ГОСТ 13015-2012 это объясняется не только формой зерен и характером их поверхности, но и происхождением.