Delist.ru

Повышение эффективности малощебеночных бетонов путем комплексного использования бетонного лома (19.10.2010)

Автор: Балакшин Андрей Сергеевич

вязкость, Па.с Средняя плотность, г/м3 Прочность на сжатие,

1 14 334 2055 15.2

2 3 85 2104 17

3 3 74 2052 17.8

4 3 73 2057 19.8

5 5 120 2162 20

6 17 420 2103 16.7

7 15 341 2141 18.2

8 15 340 2158 18.6

9 15 338 2184 19.4

10 20 408 2227 20.8

Анализ полученных данных показывает, что сравниваемые бетонные смеси имели одинаковую подвижность. Однако их формуемость была различной. Наилучшей подвижностью, т.е. наименьшей вязкостью, отличались смеси с содержанием песка в смеси заполнителей от 0.55 до 0.65. Снижение содержания доли песка, равной 0.5-0.4 или при увеличении ее свыше 0.7 ведет к повышению структурной вязкости смеси. Это свидетельствует о том, что формуемость бетонных смесей зависит главным образом от двух факторов: от величины раздвижки зерен заполнителя цементным тестом и от суммарной поверхности заполнителя.

Введение в состав малощебеночного бетона суперпластификатора способствует более рациональному использованию щебня из бетона при пониженном расходе цемента. Например, расход цемента в составе 8 при введении суперпластификатора можно снизить с 295 кг/м3 до 270 кг/м3.

Для оптимизации составов малощебеночных бетонных смесей был применен математический метод планирования эксперимента. В качестве факторов были выбраны подвижность, доля песка в смеси заполнителей и расход цемента. Уровни варьирования факторов представлены в табл.7.

Таблица 7.

Факторы и уровни их варьирования

Факторы в Уровни варьирования факторов Интервал варьирования

ном виде кодовом виде +1 0 -1

ОК, см Х1 10 6 2 4

П/(П+Щ) Х2 0.65 06 0.55 0.05

Ц, кг/м3 Х3 450 350 250 100

В результате обработки данных эксперимента были получены трех- факторные квадратичные зависимости водопотребности малощебеночных бетонных смесей и прочности малощебеночных бетонов в кодовом выражении переменных:

- зависимость водопотребности

В = 188 + 17.3 Х1 + 5.3Х2 + 27Х3 + 6.2Х12 + 6.2Х22 – 9.3 Х32 – 0.3Х1Х2

- зависимость прочности

Rсж = 27.3 – 4.5 Х1 - Х2 + 5.6Х3 + 2.6Х12 - 4Х22 – 1.3 Х32 + 0.3Х1Х2 -9Х1Х3 + 0.1Х2Х3

Анализ уравнений показывает, что водопотребность бетонных смесей растет с увеличением всех трех факторов, а прочность бетона снижается при увеличении подвижности смеси и доли песка в смеси заполнителей.

Таким образом, из полученных данных, приведенных в табл.4 и 5, следует, что подвижность малощебеночных бетонных смесей может быть снижена в 4-5 раз. В табл.8 и на рис.1 приведены составы и свойства бетонных смесей с одинаковой структурой вязкостью.

Таблица 8

Составы бетонов

Вид бетона Расход материалов, кг/м3 В/Ц r ОК, см

Цемент Песок Щебень Вода

Контрольный 290 624 907 231 0.79 0.4 9

МЩБ 295 983 674 206 0.7 0.6 2

Рис. 1. Зависимость вязкости (?) бетонных смесей разной подвижности от доли песка в смеси заполнителей (1- с осадкой конуса 9 см, 2 – с осадкой конуса 2 см.)

Прочностные и деформативные свойства малощебеночных бетонов определялись на кубах с размером ребра 15 см и призмах 15х15х60 см. Призмы были испытаны при статическом приложении нагрузки. Результаты испытаний прочностных и деформативных свойств приведены в табл. 9.

Таблица 9.

Прочностные и деформативные свойства бетонов

Вид бетона Прочность,

Rпр/ Rк Коэф.Пуас-сона

загрузка...