Delist.ru

Бетон с комплексным использованием базальтового щебня и отсевов дробления (30.11.2010)

Автор: Нгуен  Вьет Кыонг

С помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и РФА установлено влияние пылевидной составляющей (менее 0,15 мм) на микроструктуру контактной зоны, в которой в результате реакций между дисперсными частицами базальта и гидратированным портландцементом образуются стабильные низкоосновные гидросиликаты кальция вместо кристаллических слоев гидроксида кальция, в результате уменьшается толщина контактной зоны и ее микроструктура становится более плотной и однородной.

Установлены зерновой состав и удельная поверхность пылевидной составляющей, размеры частиц которой соизмеримы с крупными зернами цемента, и ее пуццоланическая активность вследствие наличия аморфной разновидности диоксида кремния на поверхности минералов группы пироксенов, породообразующих для базальтов.

Получены многофакторные математические модели, выражающие зависимости средней насыпной плотности и пустотности песка из отсевов дробления, содержащего пылевидную фракцию (менее 0,15 мм), от его зернового состава, необходимые для определения состава бетона.

Установлены зависимости основных свойств бетонной смеси и бетона на полифракционном базальтовом заполнителе от технологических факторов: В/Ц - отношения, состава заполнителя содержания пластификатора, продолжительности твердения.

Установлено влияние содержания пылевидной фракции на прочность сцепления раствора на песке из отсевов дробления с крупным базальтовым заполнителем.

Практическое значение

Разработана технология полифракционного заполнителя и бетона на нем, позволяющая перевести производство базальтового щебня в безотходную категорию.

Получены бетоны классов по прочности на сжатие В20…В30 на полифракционном базальтовом заполнителе оптимального зернового состава, содержащем щебень, песок из отсевов дробления фракционированный и пылевидную фракцию в количестве до 15% массы песка.

Предложены значения коэффициентов качества заполнителя (А) для расчета составов бетона на полифракционном базальтовом заполнителе.

Внедрение результатов исследований

Разработаны рекомендации по получению бетона с комплексным использованием базальтового щебня и отсевов дробления.

Основные результаты исследований намечено использовать в дополнении к вьетнамскому стандарту TCXDVN 349-2005 «Дробленый песок для бетона и раствора».

Опытно-промышленное опробование проводилось в строительной компании С.А.О Нам Чунг Н.А, изготовлено 100 м3 бетона на полифракционном базальтовом заполнителе.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство формирование среды жизнедеятельности» в МГСУ в 2008 и 2009 г.г.

По теме диссертации опубликованы три статьи, в том числе одна по перечню изданий ВАК РФ.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиографического списка из 99 наименований, и приложения. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков и 39 таблицы.

На защиту диссертации выносятся

обоснование возможности использования отсевов дробления базальта в тяжелых бетонах на базальтовом щебне;

многофакторные зависимости гранулометрического состава песка из отсевов дробления с пылевидной фракцией от его насыпной плотности и пустотности;

зависимости изменения состава и свойств бетонов на полифракционной базальтовом заполнителе от главных факторов;

положения об изменения структуры контактной зоны в бетонах на полифракционном базальтовом заполнителе, установленные методами СЭМ и

результаты опытно-промышленного опробования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Технология переработки скальных горных пород предусматривает различные сочетания операций дробления и грохочения. В процессе дробления неизбежно образуются песчаная и пылевидная фракции, которые отсеиваются от щебня, получаемого в качестве основной продукции.

Применяемая во Вьетнаме технология производства базальтового щебня, включает операции фракционирования и классификации отсевов дробления, что позволяет получать обогащенный песок из отсевов дробления с различным модулем крупности и различным содержанием пылевидной фракции. Это открывает возможность использования песка из отсевов дробления вместо природного песка, перед которым он имеет преимущество в прочности, соответствующей прочности исходной горной породы, а также в характере поверхности, имеющей микрорельеф, но уступает по более высокой пустотности и водопотребности.

В связи с этим необходим учет особенностей петрографического и зернового состава песка из отсевов дробления и содержания в нем пылевидной фракции, оказывающих влияние на свойства бетонной смеси и бетона.

Основная концепция, определяющая направление диссертационной работы, заключается в доказательстве возможностей комплексного использования продуктов переработки базальта щебня и отсевов дробления для получения эффективных тяжелых бетонов с требуемыми свойствами. Это связано с возможностью регулирования зернового состава отсевов дробления и повышения плотности контактной зоны между цементным камнем и заполнителем благодаря пылевидной фракции в комплексе с суперпластификатором.

Базальты распространены как в серверной, так и в южных гористых местностях Вьетнама. Основные характеристики базальтов северной провинции Шон Ла приведены в табл. 1 и 2.

Физико-механические показатели базальтового камня

Прочность на сжатие,

Абсолютная плотность,

Плотность в куске,

Водопогло-щение,

W % Пористость,

152,1 2,76 2,70 0,12 1,01

Химический состав базальтового камня

Оксиды SiO2 TiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O FeO ППП Др.

Содержа -ние, % 45,23 0,71 11,85 14,77 8,22 5,5 0,19 2,34 8,3 1,41 1,48

загрузка...