Строительные растворы на отходах камнедробления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кабардино-Балкарский государственный университет, Нальчик

Строительные растворы на отходах камнедробления

Т.А. Хежев, А.Р. Кажаров, А.Ю. Налоев, Р.Н. Семенов, З.А. Хамуков, Т.Х. Желоков

Аннотация

Представлены результаты исследований по разработке растворных смесей на отходах камнедробления с применением вулканического пепла и добавки Д-5. Предложены составы строительных растворов, позволяющие существенно сократить расход портландцемента и одновременно улучшить физико-механические свойства растворных смесей и раствора. Применение многофункциональной добавки Д-5 в смесях позволяет повысить прочностные свойства раствора при одновременном улучшении реологических свойств растворных смесей. Замена цемента до 20 % от массы вулканическим пеплом фракции d<0,14 мм в растворных смесях не вызывает заметного снижения прочностных свойств раствора. Разработанные растворные смеси соответствуют требованиям ГОСТ 28013-98 и имеют низкую себестоимость за счет использования местного сырья и отходов камнедробления.

Ключевые слова: портландцемент, отходы камнедробления, вулканический пепел, добавка Д-5, предел прочности при изгибе и сжатии, подвижность смеси, расслаиваемость, водоудерживающая способность.

смесь камнедробление портландцемент строительный

Ресурсосбережение и защита окружающей среды является актуальной проблемой современного строительного материаловедения. Применение строительных материалов на местном сырье с использованием техногенных отходов может существенно снизить себестоимость строительства [1-4].

Кабардино-Балкарская республика располагает большими запасами гравийно-песчаной смеси, которые распространены по долинам наиболее крупных рек. При камнедроблении гравийно-песчаной смеси для получения крупного заполнителя образуются отходы в виде мелких фракций различного гранулометрического и химического состава. Они используются в практике строительства в строительных растворах и бетонах без проведения необходимых исследований.

Строительные растворы являются композиционным материалом, востребованным на всех стадиях возведения зданий и сооружений, начиная от возведения стен и заканчивая отделочными работами [5-7]. Улучшение качества и снижение себестоимости строительных растворов является одной из актуальных задач современной строительной отрасли. Весьма перспективным направлением решения данной проблемы является использование отходов камнедробления для производства строительных растворов.

Цель работы заключалась в разработке эффективных строительных растворов с улучшенными физико-механическими свойствами на основе отходов камнедробления.

В исследованиях использовались: портландцемент ПЦ400-ДО; отходы камнедробления гравийно-песчаной смеси Нарткалинского карьера КБР с максимальной крупностью зерен 2,5 мм; добавка Д-5 производства ООО НПП «Ирстройпрогресс» (г. Владикавказ); вулканический пепел Заюковского месторождения с максимальной крупностью зерен 0,14 мм.

Вначале было исследовано влияние соотношения цемента и заполнителя, подвижности смеси на свойства строительного раствора. Для исследования свойств составов на портландцементе ПЦ400-ДО с добавками вулканического пепла и без добавки были изготовлены образцы-балочки размерами 4х4х16 см в соответствии с ГОСТ 5802-86. Вулканический пепел рассматривался в качестве активной минеральной добавки в композит. Подвижность растворной смеси определялась по погружению конуса СтройЦНИЛ. Результаты исследований прочности раствора на 28 сутки твердения в нормальных условиях по ГОСТ 310.4 приведены в табл. 1.

Таблица 1.. Свойства строительного раствора на отходах камнедробления

Из таблицы 1 следует, что с увеличением количества добавки вулканического пепла в цемент происходит снижение прочности на сжатие и изгиб раствора. В растворах можно заменить портландцемент ПЦ400-ДО вулканическим пеплом до 20 % с максимальными размерами зерен до 0,14 мм без существенного уменьшения показателей пределов прочности на изгиб и сжатие образцов нормального твердения. Изменение подвижности растворной смеси одинакового состава существенно влияет на прочностные характеристики раствора.

Введение в состав строительных растворных смесей различных добавок с целью регулирования их технологических свойств (подвижности, сроков схватывания, расслаиваемости, водоудерживающей способности), а также эксплуатационных свойств растворов (прочности, пористости, гидрофобности и водонепроницаемости и др.) давно используется в строительном материаловедении [8, 9, 10].

Нами исследовалась влияние добавки Д-5 на свойства растворной смеси и раствора (табл. 2). Выбор добавки Д-5 обусловлен его многофункциональными свойствами и может быть использована вместо нескольких традиционных добавок, так как обладает свойствами пластификатора, ускорителя твердения, а также повышает прочность, водонепроницаемость, сульфатостойкость и долговечность бетонов и растворов.

Таблица 2. Влияние добавки Д-5 на свойства строительного раствора на отходах камнедробления

Исследования показали, что при введении до 3 % добавки Д-5 по массе от цемента прочностные характеристики раствора повышаются на 30-64 % при одинаковой подвижности растворной смеси.

Дальнейшие эксперименты были направлены на изучение свойств растворных смесей по ГОСТ 5802-86 и их соответствие требованиям ГОСТ 28013-98. Исследовалась смесь подвижностью 10 см состава 1:4 (цемент к песку) с содержанием добавки Д-5 2 % от массы цемента (табл. 3).

Таблица 3. Свойства растворной смеси на отходах камнедробления и соответствие требованиям ГОСТ

Из таблицы 3 следует, что предложенные растворные смеси соответствуют требованиям ГОСТ 28013-98. Разработанные составы позволяют сократить расход портландцемента при одновременном улучшении физико-механических свойств растворной смеси и раствора.

Литература

1. Ахматов М.А. Эффективность применения местных строительных материалов и бетона. Нальчик: Эльбрус, 1986. - 160 с.

2. Хежев Х.А., Хежев Т.А., Кимов У.З., Думанов К.Х. Огнезащитные и жаростойкие композиты с применением вулканических горных пород // Инженерный вестник Дона, 2011. №4 URL: ivdon.ru /magazine/archive/n4y2011/710.

3. Хежев Т.А., Матаев Т.З., Гедгафов И.А., Дымов Р.Х. Фиброгипсовермикулитобетонные композиты с применением вулканического пепла // Инженерный вестник Дона, 2015. №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015.

4. Овсюков М.Ю., Сухов А.А., Хежев Т.А. Технология фибропенобетонов с применением отходов пиления вулканического туфа // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - Махачкала. - №1 (36). - 2015. - С. 107-113.

5. Mango С.A. Bizantine brick stamps // Amer. Journ. Archaeology. 1950. Vol. 54. P. 19.

6. Megaw A. Notes on recent work the Byzantine Institute in Istanbul // Dumbarton - Oaks Papers. 1963. N 17. pp. 349-367.

7. Muller R. On limekilns found in Hungary // Research in industrial archaeology in Hungary. Veszprem, 1981. P. 65.

8. Ребиндер П.А. Поверхностно-активные вещества. М.: Знание, 1961. - 93 с.

9. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. М.: Стройиздат, 1979. - 126 с.

10. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат. 1989. - 186 с.

References

1. Akhmatov M.A. Effektivnost' primeneniya mestnykh stroitel'nykh materialov i betona [The effectiveness of the use of local building materials and concrete]. Nal'chik: El'brus, 1986. 160 p.

2. Khezhev Kh.A., Khezhev T.A., Kimov U.Z., Dumanov K.Kh. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2011. №4 URL: ivdon.ru /magazine/archive/n4y2011/710.

3. Khezhev T.A., Mataev T.Z., Gedgafov I.A., Dymov R.Kh. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2015. №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015.

4. Ovsyukov M.Yu., Sukhov A.A., Khezhev T.A. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. Makhachkala. №1 (36). 2015. pp. 107-113.

5. Mango S.A. Amer. Journ. Archaeology. 1950. Vol. 54. p. 19.

6. Megaw A. Dumbarton - Oaks Papers. 1963. N 17. pp. 349-367.

7. Muller R. Research in industrial archaeology in Hungary. Veszprem, 1981. p. 65.

8. Rebinder P.A. Poverkhnostno-aktivnye veshchestva [The surfactants]. M., Znanie, 1961. 93 p.

9. Khigerovich M.I., Bayer V.E. Gidrofobno-plastifitsiruyushchie dobavki dlya tsementov, rastvorov i betonov [The Hydrophobic- plasticizing additives for the cements, the solutions and the concretes]. M., Stroyizdat, 1979. 126 p.

10. Ratinov V.B., Rozenberg T.I. Dobavki v beton [Additives to the concrete]. M., Stroyizdat. 1989. 186 p.

Размещено на Allbest.ru