Карбонатные породы как заполнители и наполнители,
Щебень применяется в качестве крупного наполнителя при производстве бетона, а для производства щебня широко используются плотные карбонатные горные породы, к которым относятся, к примеру, мрамор, известняк, доломит и пр. На щебень перерабатывается порядка 60% карбонатных пород, причем с течением времени области их применения продолжают неуклонно расширяться.
Усовершенствованные российские ГОСТы позволяют теперь вводить в портландцемент разные вспомогательные компоненты в количестве до 5% от общей массовой доли, а в один из видов цемента можно даже добавлять до 20% известняка. Объемы производства различных сухих строительных смесей также продолжают увеличиваться, а для их изготовления широко используются природные карбонатные породы (мрамор, доломит, известняк, микрокальцит, мел) и некоторые карбонатные материалы синтетического происхождения.
Ранее такие карбонатные заполнители как, к примеру, песок и щебень рассматривались исключительно как инертные компоненты в процессе твердения цемента. Однако в последующем исследователи свое обратили внимание на особую прочность сцепления цементного теста с карбонатными породами. Влияние известняковых пород на конечные свойства получаемых цементных растворов имеют, с одной стороны, химическую, а с другой – физическую природу. Наполнитель увеличивает плотность формируемого цементного камня. Используемый согласно отечественным нормативам известняк должен содержать минимум 75% карбоната кальция. Поскольку была опровергнута изначальная мысль относительно инертности известняков, то им вполне могут быть приписаны и некоторые негативные влияния на долговечность и прочность затвердевших цементных растворов и бетонов.
Различают две основные возможные причины возникновения деформаций в карбонатно-цементных смесях – реакция между щелочью и карбонатом или же образование редкого минерала таумасита, структурная формула которого оказывает разрушительное действие на цемент и бетон в результате ослабления межчастичных связей. Появление таумасита приводит к коррозии бетонов, однако данная проблема представляется пока что относительно малоизученной. Карбонатно-щелочная коррозия связана с введением известняков в состав бетона. Продукты протекающих реакций имеют существенно больший объем, чем тот, который занимали исходные участники реакции. В целом суть механизмов такой коррозии вполне ясна, однако в этой связи также существует еще немало неясностей.
Так же вам может быть интересно
- Щебень известковый
- Щебень гранитный
- Сульфатостойкий цемент
- Повышение прочностных характеристик цементных композитов
- Сырье для производства цемента, из чего делают цемент
Силикатный тяжелый бетон
Производится путём обработки смесей в автоклавах (используется температура и влажность). Состав смесей: неорганический известково-кремнезёмистый заполнитель, обладающий вяжущими свойствами с добавлением воды.
Силикатный бетон от si-beton.ru обрабатывается под давлением при помощи пара (0,9-1,5 Мн/м2, температура 174,5-197,4°С). При обработке материал застывает (в смеси образуются гидросиликаты и другие соединения кальция), становится прочным на сжатие до шестидесяти Мн/м2.
В качестве вяжущего материала в силикатном бетоне применяют: смеси мелкого помола гидравлической или воздушной извести с добавлением материалов с кремнезёмом (вулканические породы, кварцевый песок, топливные шлаки, золы, электрофосфорные и металлургические шлаки, отходы обогатительных фабрик нефелиновый шлам).
Заполнители в силикатном бетоне — это искусственные и природные пески (шлаковые, вулканические, полевошпатовые, карбонатные и другие). Применяют заполнители и крупнее.
Силикатный бетон похож по своим свойствам на бетон в состав, которого входит портландцемент. Объёмная масса силикатного бетона составляет тысяча восемьсот — две тысячи двести килограмм на кубический метр. Морозоустойчивость семьдесят пять — двести циклов.
Тяжёлый бетон
В строительных работах чаще всего применяют обычный тяжёлый бетон. Плотность бетона составляет тысяча шестьсот — две тысячи пятьсот килограмм на кубический метр. Обычный бетон имеет состав: заполнители из горных пород: щебень, известняк, гранит, диабаз.
Существуют следующие марки тяжёлых бетонов, согласно строительным нормам и правилам к упить бетон с доставкой : М100, 150, 200, 300, 400, 500, 600.
Можно выделить несколько видов тяжёлого бетона: литой бетон, малощебёночный бетон, бетон для железобетонных конструкций, бетон, используемый для дорожных работ, и аэродромных покрытий, высокопрочный, быстротвердеющий бетон, бетон с заполнителем из мелкого песка, бетон с добавками тонкого помола, бетон для гидротехнических сооружений, фибробетон, бетон в составе которого поверхностно — активные добавки.
Так как прочность на растяжение обычного бетона намного меньше, чем на сжатие — был разработан фибробетон. Этот материал с волокнистым заполнителем. При производстве данного вида бетона в состав добавляют следующие виды волокна: углеродное, стеклянное, бамбуковое, асбестовое, полипропиленовое, стальное. Данный состав позволяет бетону быть более прочным на растяжение и изгиб, и на прочность при ударах.
К специальным бетонам относятся бетоны, пропитанные полимером, после того как удалена влага. Они производятся при помощи добавления в состав полимера или мономера, а так же существуют бетоны с заменой цемента на полимер. Их используют для заделывания ям и нанесения покрытий.
Заполнители для бетона: виды и особенности применения
Цемент – основа бетона, обладающая вяжущим свойством и обеспечивающая твердость и прочность раствора. Но для удешевления продукта и придания смеси определенных характеристик необходимы дополнительные составляющие. Их называют заполнителями.
Виды
- Природные вещества.
- Искусственные материалы.
- Промышленные отходы.
Классифицируют заполнители и по функциональному назначению. Для различных растворов (гидротехнических, кислотостойких, легких, тяжелых) необходимо использовать различные наполнители.
Функции
- служат жестким скелетом;
- минимизируют возможную усадку в 10 раз;
- защищают конструкцию от деформации в процессе эксплуатации;
- снижают теплопроводность;
- снижают ползучесть;
- уменьшают среднюю плотность смеси.
Особенности применения
Крупные заполнители могут быть тяжелыми (щебень, гравий) и легкими (пемза, вулканический туф, перлит, керамзит, вермикулит). Первые используются для производства тяжелого бетона, пористые – для наполнения легкой смеси.
Наиболее оптимальный наполнитель при производстве бетона — щебень фракции 5-20. Использование отсева или щебней иных фракций значительно понижает качество бетона. Компания «ЮгМехТранс» использует только щебень фракции 5-20 с Прохоровского щебёночного карьера.
Распространенным мелким заполнителем для бетона является песок природного происхождения и созданный искусственно. Это материал, который состоит из мелких зерен (до 0,5 см в диаметре). Из природных материалов чаще применяют кварцевый песок, отличающийся лучшим качеством, чем карбонатный и полевошпатный.
Искусственные заполнители получают в результате дробления пород. Они не содержат вредных примесей, зерна остроугольной формы с шероховатой поверхностью, что обеспечивает отличную адгезию.
Созданный искусственно аглопоритовый, перлитовый, керамзитовый песок используется в легком бетоне. В составе бетона он обеспечивает хорошую тепло- и звукоизоляцию.
Заказать бетон любой марки по привлекательной цене можно на сайте компании или по телефону. Доставка осуществляется по городу и области в удобное для заказчика время.
- Предыдущая статья Бетон от производителя
- Следующая статья Как заливать бетон зимой?
Звоните +7 (863) 296-39-51 и наши менеджеры ответят на все Ваши вопросы.
Товарный бетон в «ЮгМехТранс»:
- Товарный бетон М-100 — 3900 руб/м 2
- Товарный бетон М-150 — 4100 руб/м 2
- Товарный бетон М-200 — 4300 руб/м 2
- Товарный бетон М-250 — 4500 руб/м 2
- Товарный бетон М-300 — 4900 руб/м 2
- Товарный бетон М-350 — 5300 руб/м 2
Карбонатный Щебень Как Заполнитель Бетона
Комплексное исследование влияния содержания карбонатного щебня, вводимого в виде смеси двух фракций: фракции 10-20 мм – 60 % и фракции 5-10 мм – 40 % по массе соответственно, в присутствии модификатора СДО в количестве от 0 до 0,06 % от массы цемента, на свойства бетона, получаемого из равноподвижных смесей жесткостью с методом виброуплотнения позволило установить, что карбонатный заполнитель бетона, при содержании щебня в диапазоне 0,7 – 0,9 м3, обеспечивает высокие показатели водостойкости. Для получения бетона с повышенными показателями морозостойкости и прочности, при расходе цементного вяжущего в количестве 350 кг на 1 м3, рекомендуются составы с содержанием карбонатного щебня в количестве не менее 0,8 м3 на 1 м3 бетона, при введении в рецептуру добавки СДО в количестве 0,03 %. Прочность получаемых составов бетона составляет в среднем 36,4 МПа, морозостойкость соответствует марке F150. При этом, минералогический состав применяемого щебня характеризовался присутствием 59 % доломита и 40 % кальцита. Примеси в пределах 1 % были представлены минералами кварца и полевого шпата.
Влияние модификатора на карбонатный бетон
В ходе проведения экспериментальных исследований на равноподвижных смесях установлено, что введение химической добавки СДО в количестве 0,03 % при постоянном расходе цемента 350 кг/м3 приводит, ориентировочно, к 5 %-му уменьшению водопотребности. Увеличение содержания добавки СДО до 0,06 % от массы вяжущего приводит к несущественному снижению исследуемого показателя. При снижении количества щебня вводимого в состав 1 м3 карбонатного бетона с 0,9 до 0,7 м3, при условии отсутствия химической модификации, прочность получаемого материала понижается с 34 МПа до 28,8 МПа. Включение в рецептуру составов модификатора СДО приводит к росту показателя прочности на 5-7 %. Кроме того выявлено, что максимально эффективным, с точки зрения понижения объема капиллярно открытых пор в бетоне, при содержании карбонатного щебня в количестве 0,7 – 0,9 м3, является модифицирование составов химической добавкой СДО, вводимой в количестве 0,03 % от массы используемого цемента. В частности, введение данного количества химического модификатора в рецептуру состава с содержанием щебня 0,9 м3 на 1 м3 бетона приводит к снижению капиллярно открытой пористости до значения 13,4 %, при величине значения данного параметра базового состава (без модификации) – 14,4 %. Повышение содержания модификатора в составе до величины 0,06 % от массы цемента не способствует дальнейшему понижению рассматриваемого параметра.
В рамках исследования получена зависимость морозостойкости от содержания карбонатного заполнителя бетона и модификатора СДО, представленная на рисунке 1.
Рис. 1. Зависимость морозостойкости бетона при постоянном расходе цемента 350 кг/м3 от расхода карбонатного щебня и содержания добавки СДО
Установлена возможность повышения показателя морозостойкости бетона, изготавливаемого из составов с содержанием карбонатного щебня 0,8-0,9 м3 на 1 м3. Увеличения марки по морозостойкости с F100 до F 150 можно добиться введением в рецептуру рационального количества химической добавки СДО (0,03 % от массы цемента).
В технической литературе имеются сведения о возможности протекания процесса щелочно-карбонатной коррозии при использовании доломитов в цементных бетонах проходящей с увеличением объема. При этом описан механизм щелочно-карбонатной коррозии, сопровождающейся увеличением объема, началом которой является химическое взаимодействие доломита со щелочами цемента по схеме: СаМg(CO3)2 + 2ROH→ Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3.
Протекание подобной реакции маловероятно. Часто предполагают, что наиболее активные металлы (Na, K) в электрохимическом ряду напряжений могут вытеснять менее активные металлы из солей в водных растворах. Однако следует учитывать, что радиус ионов К+ и Na+ меньше, чем ионов Mg2+. Электрическое поле, возникающее вблизи ионов Na+, K+ , более сильное, чем у ионов Mg2+. Благодаря этому гидратация ионов Na+ , K+ протекает более энергично по сравнению с гидратацией ионов Mg2+. По этой причине прогидратировавшие щелочные металлы в обычных условиях не вытесняют другие металлы (Mg), стоящие правее в электрохимическом ряду напряжения из водных растворов солей.