Заместитель ген.директора к.х.н., Чернин Е.И. Список исполнителей: СОДЕРЖАНИЕ Введение Введение.
Рациональное и грамотное применение разнообразных заполнителей в бетоне позволяет в определенной степени решить эти задачи. В настоящей работе представлены результаты исследований влияния щебня из кристаллических сланцев, получаемых при вскрышных работах на Лебединском горно-обогатительном комбинате. Основной целью работы являлась разработка рекомендаций по применению щебня из кристаллических сланцев Лебединского ГОКа при производстве бетонных смесей и бетонов.При этом были решены следующие частные задачи: - выполнены испытания щебня из кристаллических сланцев и определена возможность применения их в качестве заполнителей в бетонах; - исследовано влияние щебня из кристаллических сланцев на основные свойства бетонных смесей и бетонов; - рассмотрено влияние щебня из кристаллических сланцев на структуру и пористость бетонов; - определены основные эксплуатационные характеристики бетонов (морозостойкость, водонепроницаемость и пр.); - установлено влияние щебня из кристаллических сланцев на некоторые физико-механические характеристики бетонов (призменная прочность на сжатие, прочность на растяжение, модуль упругости). На основании выполненных исследований были разработаны "Рекомендации по применению щебня из кристаллических сланцев при производстве бетонных смесей и бетонов". I. Материалы и их характеристики ![]() Щебень из кристаллических сланцев Лебединского ГОКа производства ОАО "Дорстройматериалы" фракции 5-20 мм по зерновому составу соответствует требованиям ГОСТ 8267-93. Показатель удельной эффективной активности естественных радионуклидов в кристаллических сланцах Лебединского ГОКа производства ОАО "Дорстройматериалы" составляет 205Бк/кг, что соответствует I классу и допускает использование его в строительстве без ограничений (Прил.1). |
Химический состав кристаллических сланцев:
Компоненты | Содержание, в % |
SiO2 | 60,21 |
TiO2 | 0,63 |
Al2O3 | 15,36 |
Fe2O3 | 2,84 |
FeO | 5,78 |
MgO | 3,76 |
CaO | 1,17 |
Na2O | 0,37 |
K2O | 4,42 |
SO3 | 2,48 |
п.п.п. | 4,4 |
S сульф. | 1,24 |
3.2. Щебень Вяземского месторождения. ![]() Щебень из гравия кремнеземистых твердых пород Вяземского месторождения фракции 5-20 мм широко применяется в г. Москве для производства бетонных смесей и бетонов класса В 7,5 - В 25. По зерновому составу он соответствует требованиям ГОСТ 8267-93. |
Сравнительная эффективностьиспользования оптимальной дозировки суперпластификатора С-3 вбетоне | ||||||||
NN | Расход материалов на 1м3, кг | осадка конуса,см | align="center"R б,МПа | Экономияцемента | ||||
цемент | песок | щебень | вода | С-3(%) | ||||
1 | 400 | 510 | 1260 | 200 | --- | 4 | 30,0 | эталон |
2 | 320 | 680 | 1260 | 160 | 2,24(0,7) | 4 | 30,0 | 80 |
3 | 520 | 400 | 3260 | 200 | --- | 4 | 40,0 | эталон |
4 | 400 | 610 | 1260 | 160 | 2,8(0,7) | 4 | 40,0 | 120 |
5 | 460 | 460 | 1260 | 200 | --- | 4 | 34,5 | эталон |
6 | 400 | 560 | 1260 | 180 | 2,0(0,5) | 4 | 34,5 | 60 |
7 | 480 | 450 | 1200 | 240 | --- | 10 | 30,0 | эталон |
8 | 340 | 700 | 1200 | 170 | 2,24(0,7) | 10 | 30,0 | 140 |
9 | 575 | 355 | 1200 | 240 | --- | 5 | 30,0 | эталон |
10 | 400 | 650 | 1200 | 170 | 2,8(0,7) | 10 | 36,0 | 175 |
11 | 520 | 430 | 1160 | 260 | --- | 5 | 30,0 | эталон |
12 | 360 | 700 | 1160 | 180 | 2,52(0,7) | 15 | 30,0 | 160 |
13 | 575 | 375 | 1160 | 260 | --- | 15 | 34,5 | эталон |
14 | 400 | 660 | 1160 | 180 | 2,8(0,7) | 15 | 34,5 | 175 |
Таблица 1.1. Результаты испытаний мелкого заполнителя
Заполнитель | остатки*, %, на ситах размером | Модуль крупности, Мкр | Истинная плотность, кг/м3 | Средняя насыпная плотность, кг/м3 | Пустотность, % | Содержание глинистых и пылистых частиц, % | ||||||
5 | 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,32 | 0,16 | дно | ||||||
Песок кварцевый | 1,5 1,5 | 5,5 7,0 | 9,7 16,7 | 25,8 42,5 | 37,7 80,2 | 17,3 97,5 | 2,5 100 | 2,4 | 2630 | 1480 | 43,7 | 1,8 |
* - над чертой - частные остатки, под чертой - полные
Таблица 1.2. Результаты физико-механических испытаний крупных заполнителей
NN п/п | Наименование заполнителя | Остатка, % на ситах размером, мм | Истинная плотность, кг/м3 | Насыпная средняя плотность, кг/м3 | Пустот-ность, % | Содержание зерен пластинчатой и игловидной формы, % | Содержание пылистых и глинистых примесей, % | Прочность по дроби-мости, МПа | Морозо-стойкость, циклы, не менее | |||
20 | 10 | 5 | дно | |||||||||
1 2 | Щебень Лебединского ГОКа ЩебеньВяземского ГОКа | 8,8 2,7 | 67,2 53,8 | 21,1 36,1 | 2,9 7,7 | 2850 2540 | 1310 1430 | 54 42 | 44,5 1,5 | 0,8 1,9 | 120,0 80,0 | 200 200 |
Было проведено 3 группы опытов. В опытах 1-й группы использовался щебень из кристаллических сланцев Лебединского ГОКа. В опытах 2-й группы использовался щебень из кремнеземистых пород Вяземского ГОКа. Подвижность смесей в опытах 1-й и 2-й группы соответствовала марке П-3 по ГОСТ 7473-94 (12-15 см осадки конуса). В опытах 3-й группы в состав смеси вводилась добавка С-3 в количестве 0,5% от массы цемента.
Введение в состав смесей суперпластификатора С-3 (см опыты 5, 6,7 и 8) позволило сократить начальное водосодержание примерно на 15% и повысило удобоукладываемость (подвижность) бетонной смеси с 12 - 13 см до 20 см осадки конуса. При этом прочность бетона возросла с 19,4- 19,5 МПа в возрасте 7 суток и с 28,8-33,4 МПа в возрасте 28 суток соответственно до 28,6-29,8 и 39,8-41,6 МПа. При этом следует отметить, что если в возрасте 7 сут. прирост прочности бетона на разных заполнителях за счет введения добавки был практически одинаковым, то в возрасте 28 сут. прирост прочности бетона на щебне из кристаллических сланцах составлял 20%, а на щебне из кремнеземистых пород он составлял около 40%. |
Таблица 2.1. Влияние вида крупного заполнителя на свойства бетонных смесей и бетонов
NN состава | Вид щебня* | Расход материалов, в единицах массовой долицемента | Подвиж-ность смеси, см О. К. | Средняя плотность смеси кг/м3 | Ц/В | Прочность бетона, МПа, в возрасте | R7/R28 | Относительное изменение прочности,%, (Rл-Rв)/Rв ввозрасте | ||||||
цемент | песок | щебень | вода | С-З | 7сут | 28сут | 7сут | 28сут | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
1 | Л | 1,00 | 3,25 | 4,75 | 0,85 | - | 14 | 2520 | 1,2 | 9,3 | 15,2 | 0,61 | ||
4 | В | 1,00 | 3,25 | 4,75 | 0,91 | - | 15 | 2400 | 1,1 | 9 | 14,2 | 0,63 | ||
+3,3% | +7,0% | |||||||||||||
2 | Л | 1,00 | 2,39 | 3,45 | 0,63 | - | 1
|