Delist.ru

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

Автор: Нгуен  Вьет Кыонг

Минералогический состав базальта Шон Ла представлен следующими минералами: группы пироксенов - диопсидом (Ca, Mg).[Si206] и авгитом Ca(Mg)3 x[(Si, Al)206]4; анортитом Ca[Al2Si208], относящимся к группе плагиоклазов, мусковитом KAl2(OH)2[AlSi3010] (группа слюд) а также минералом спутником базальта анальцимом Na[AlSi206].H2O.

Базальтовый фракционированный щебень, производимый дробильно-сортировочными линиями этой провинции и применявшийся в исследованиях, имеет марку по прочности 1400, насыпную плотность 1470…1490 кг/м3, содержание зерен пластинчатой и игловатой формы 25…30%.

Физико-механические показатели свойств песка из отсевов дробления (п.о.д.) и использованного в качестве сравнительного природного песка реки Ло приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Физико-механические показатели природного песка и песка из

отсевов дробления

песка Плотность зерен,

Насыпная плотность,

Пустотность межзерновая,

,% Водопотреб-ность,

% Водопогло-щение,

природ. 2,62 1,56 40,3 7,75 1,59

п.о.д. 2,70 1,57 42,0 8,55 1,38

Характерные зерновые составы природного песка и базальтового песка из отсевов дробления

Диаметр отверстия сит, мм природный песок п.о.д.

частные остатки, % полные остатки, % частные остатки, % полные остатки,

5 6,3 0 0 0

2,5 12,6 12,6 29,3 29,3

1,25 16,7 29,3 19,9 49,2

0,63 17,8 47,1 14,4 63,6

0,315 29,3 76,4 12,1 75,7

0,15 21 97,4 7,9 83,6

< 0,15 2,6 - 16,4 -

Модуль крупности 2,66 3,01

Пески из отсевов дробления относятся к пескам крупным и повышенной крупности, кривые их просева выходят за нижнюю границу крупности зернового состава, установленную требованиями ГОСТ 26633-91 к песком для

Особенностью отсевов дробления щебня из скальных горных пород является повышенное содержание частиц менее 0,15мм, которое согласно ГОСТ 26633-91 для крупных песков и песков повышенной крупности 1-го класса не должно превышать 5% по массе, а в крупном и среднем песках 2-го класса - 15%. В отсевах дробления базальта содержание частиц менее 0,15 мм от 15 до 20 % по массе, что сдерживает их применение в бетоне.

У исследователей нет единого мнения о применении пылевидной фракции в бетоне. Одни считают ее непригодной из-за негативного влияния на водопотребность и удобоукладываемость бетонной смеси, снижение прочности бетона. Другие считают, что пылевидные частицы, как минеральные добавки, улучшают качество бетона.

Для определения возможности применения в бетоне пылевидной фракции проведены исследования ее свойств.

Гранулометрический состав и удельную поверхность пылевидной составляющей отсевов дробления определяли на приборе COULTER LS 230 по способу лазерного рассеяния (табл. 5).

Зерновой состав и удельная поверхность пылевидной фракции

т.е соизмеримые с цементными зернами. Частицы менее 0,15мм обладают пуццоланической активностью, (17,5 мг/г СаО) которая объясняется наличием аморфной разновидности диоксида кремния на поверхности минералов группы пироксенов, породообразующих для базальтов. В месте с этим нарушенная кристаллическая решетка минералов, относящихся к группам плагиоклазов и слюд, потенциально активна для взаимодействия с гидроксилом кальция, выделяющимся при гидратации цемента.

Роль пылевидных частиц в процессе гидратации цемента и формировании прочности цементного камня определяется не только взаимодействием с Ca(OH)2 но и характеристиками их формы и поверхности.

При большом увеличении (рис. 1) видно, что пылевидные частицы имеют плоскую и ромбическую форму и микрорельефную поверхность, положительно влияющую на сцепление с цементной пастой и продуктами ее гидратации. Это позволяет рассматривать пылевидную составляющую отсевов дробления, как минеральную добавку в бетон.

Рис. 1. Пылевидные частицы, прошедшие через сито 0,15мм

(увеличение в 2000 раз)

Для изучения влияния содержания пылевидных частиц размером менее 0,15мм на свойства растворной составляющей бетона, их количество варьировалось от 5 до 20% массы песка из отсевов дробления, использованного для приготовления растворов. Наилучшие прочностные результаты получены при содержании пылевидных частиц менее 0,15 мм в количестве 10…15%. При практически одинаковой консистенции растворной смеси присутствие мелких частиц выполняет роль наполнителя и способствует получению более связанной массы, имеющей более низкие значения В/Ц отношения (рис.2).

Рис.2. Влияние количества пылевидных частиц на В/Ц отношение равноподвижного раствора: 1- размером меньше 0,15мм; 2- меньше 0,08мм

Таким образом, содержание пылевидных частиц меньше 0,15мм в п.о.д. в количестве от 8 до 15% от его массы позволяет получить наиболее высокие прочностные показатели и поэтому является целесообразным в зерновом составе песка.

Применимость песка из отсевов дробления базальта связана с корректировкой его зернового состава, отвечающего требованиям к песку, рекомендуемому для бетона в зависимости от его прочности и назначения.

,15мм) до крупных (>2,5мм) на его рациональный зерновой состав и модуль крупности выполнено методом симплек-решетчатого плана и вероятностно-статической обработки полученных данных. Параметрами оптимизации зернового состава явились насыпная плотность и межзерновая пустотность заполнителя.

загрузка...