Дорожный песчаный бетон с активными наполнителями

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дорожный песчаный бетон с активными наполнителями

Морозов Н.М.

Высокие показатели прочности бетона - залог большей долговечности, что особенно важно при получении бетонов дорожного назначения. В дорожное строительство активно внедряются мелкозернистые бетоны (МЗБ) и более чем тридцатилетний опыт его применения в дорожных покрытиях и аэродромных с показал эффективность этого материала. По мнению Баженова Ю.М. [1] мелкозернистость бетона обладает рядом достоинств, среди которых можно назвать возможность создания однородной высококачественной структуры без включений крупных зерен иного строения и высокая технологичность - возможность формирования изделий и конструкций методами литья, экструзии, прессования, штампования, набрызга и другими.

Особенно эффективно использование жестких и сверхжестких смесей, обладающих высокой начальной прочностью. На применение таких бетонных смесей, нуждающихся в особо интенсивном уплотнении, рассчитан метод зонного нагнетания [2].

В связи с этим на кафедре ТСМИК исследуется возможность получения дорожных мелкозернистых бетонов и изделий на их основе уплотняемых методом зонного нагнетания. В работах, выполненных ранее, были получены составы мелкозернистого бетона для дорожных изделий (определено оптимальное водоцементное отношение для различных марок бетона), изготовляемых по этой технологии.

Существенное влияние на прочность мелкозернистого бетона оказывает зерновой состав песка. Определяющим в этом случае является плотность упаковки зерен песка и его удельная поверхность. Управление качеством мелкозернистых бетонов за счет оптимизации гранулометрии песка представляется наиболее технически и экономически простым решением [3]. По мнению [4, 5] содержание в песке зерен более 1,25 мм должно быть не менее 50%.

В нашей работе в качестве заполнителей использовали песок Камского месторождения, который был рассеян на 3 фракции: 5-1,25 мм, 1,25-0,315 мм, 0,315-0,14 мм и выбрано их оптимальное соотношение [6]. В качестве вяжущего использовали портландцемент марки ПЦ500 Д0 ОАО «Мордовцемент». Применяли также суперпластификатор «Полипласт СП-1» ООО «Полипласт-УралСиб». Кроме того, для повышения прочности мелкозернистого бетона уплотняемого зонным нагнетанием была рассмотрена возможность использования суперпластификатора С-3.

Таблица 1

Физико-механические свойства мелкозернистых бетонов изготовленных методом зонного нагнетания

Из табл. 1 видно, что при уплотнении МЗБ методом зонного нагнетания применение песка оптимальной гранулометрии позволяет уменьшить водопотребность смеси на 10 % и повысить прочность в 28 суточном возрасте на 23%. Использование суперпластификатора в количестве 0,8% от массы цемента также позволяет снизить водопотребность на 10%, а прочность возрастает только на 14 %. Более высокая прочность с использованием песка оптимального зернового состава, объясняется более высокой плотностью мелкозернистого бетона.

Весьма перспективным является применение для строительства дорожных одежд высокоэффективных цементобетонов (HPC), в которых обязательно применение тонкодисперсных добавок. Особенно активно внедряются многокомпонентные мелкозернистые бетоны, в которых используются композиционные вяжущие вещества, комплексы химических модификаторов структуры и свойств материала, активные минеральные компоненты, в том числе супертонкие, расширяющие и другие специальные добавки.

• Большинство наполнителей, например, искусственного происхождения, обладают химической активностью и в той или иной мере дополняют или повышают активность самого вяжущего. В нашей работе в качестве наполнителей использовали: микрокремнезем МК-85, речной песок, вспученный перлит (отработанная тепловая засыпка для криогенных установок). мелкозернистый бетон известь раствор
• Песок и перлит размалывали в специальной пружинной мельнице в течение 3 и 0,5 мин соответственно, до удельной поверхности более 600 м²/кг. Далее была определена активность минеральных наполнителей по методике [7].
• Рис. 1 Активность минеральных добавок, по поглощению извести из раствора
• Как видно из рис.1 наибольшей активностью обладает микрокремнезем, менее активен песок. В то же время микрокремнезем понижает рН известкового раствора с 12,6 до 10,25, а перлит только до 12,15, что более благоприятно для сохранности арматуры в бетоне.
• Введение перлита и микрокремнезема в цементное тесто увеличивает его водопотребность, и не оказывает влияния на сроки его схватывания (табл. 2). Нормальная густота цементного теста с перлитом увеличивается на 9%, а с микрокремнеземом - на 4%.
• Таблица 2
• Влияние минеральных добавок на нормальную густоту и сроки схватывания цемента

№ сос-тава	Количество, %	НГ, %	Время схватывания, ч-мин
	перлита	МК-85
				начало	конец
1	-		24,25	3 - 05	3- 55
2	0,5	-	24,25	3 - 10	4 - 10
3	1	-	24,5	3 - 10	4 - 00
4	2	-	25	3 - 10	4 - 10
5	3	-	25,25	3 - 10	4 - 00
6	5	-	26,4	3 - 15	4 -1 0
7	-	0,5	24,5	3 - 05	4 - 05
8	-	1	24,75	3 - 05	3 - 55
9	-	3	25	3 - 15	4 - 05
10	-	5	25,25	3 - 15	4 - 05

• Таким образом, при уплотнении методом зонного нагнетания МЗБ с песком оптимального гранулометрического состава позволило снизить водопотребность смеси, так же как и использование суперпластификатора «Полипласт СП-1», на 10%, но при этом прирост прочности больше чем в случае «Полипласт СП-1».
• Учитывая, что перлит - отработанный и легкоразмалываемый материал - имеет более высокую активность по поглощению СаО, чем песок, хотя меньше чем микрокремнезем, он может быть использован для получения высокоэффективных цементобетонов (HPC).

• СПИСОК литературЫ
• 1. Баженов Ю.М. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны. // Строительные материалы, оборудование, технологии ХХI века. - 2001, № 10. - С. 24.
• 2. Королев Н.Е., Зубкин В.Е. Не укатывать, а нагнетать. // Строительные и дорожные машины. №3. 1997. С.38-39.
• 3. Вознесенский В.А., Дао Дат, Ляшенко Т.В., Циганенко Н.А. Анализ влияния гранулометрии песка и добавок на качество мелкозернистого бетона. // Обычные и специальные бетоны на минеральных вяжущих: Межвузовский сборник, Казань; КХТИ, 1985. С. 39-42.
• 4. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. - М. 1981
• 5. Львович К.И. Выбор песков для песчаного бетона // Бетон и железобетон. №2. 1994. С.12-16.
• 6. Морозов Н.М., Хозин В.Г. Песчаный бетон высокой прочности. // Строительные материалы. 2005. №11. С.25-26.
• 7. Кальгин А.А., Сулейманов Ф.Г. Лабораторный практикум по технологии бетонных и железобетонных изделий. - М.: Высш. шк., 1994. - 272 с.

Размещено на Allbest.ru

...