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
Существует три основных группы заполнителей бетона:
- Природные вещества.
- Искусственные материалы.
- Промышленные отходы.
Первая и последняя группы используются в качестве наполнителей с целью удешевления и без изменения свойств конечного продукта. Искусственные – призваны придать бетону определенные свойства.
Заполнители могут быть разной фракции (мелко- и крупнозернистые) и формы (угловатые и округлые). Используются также полифракционные (гравий с размером зерна 5 – 40 мм) и монофракционные (зерна приблизительно одинакового размера).
Классифицируют заполнители и по функциональному назначению. Для различных растворов (гидротехнических, кислотостойких, легких, тяжелых) необходимо использовать различные наполнители.
Функции
Заполнители составляют 80% массы раствора и выполняют следующие 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.
Применение свинцовой и чугунной дроби обеспечивает защиту от радиации.
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.
Звоните +7 (863) 296-39-51 и наши менеджеры ответят на все Ваши вопросы.
Заполнители для бетона: классификация и особенности использования
Заполнители для бетонов – это искусственные или природные материалы, имеющие определенный зерновой состав. Заполнители в составе бетонной смеси занимают до 80% по объему. Применение заполнителей позволяет в значительной степени сократить использование вяжущих веществ.
Такие составляющие, добавленные в цементное тесто, позволяют создать необходимую жесткость, воспринимают на себя возникающие при усадке напряжения и уменьшают общую усадку готового бетона приблизительно в 10 раз при сравнении с цементным камнем. Кроме того, добавление заполнителей повышает прочность и упругость бетона, уменьшает коэффициент ползучести при нагрузке.
Категории бетонов
В зависимости от добавляемых заполнителей, бетон можно разделить на несколько категорий.
Цементный – широко применяемый в строительстве бетон. При производстве такого бетона используется портландцемент, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент. Могут использовать цветные цементы.
Силикатный – такой бетон производится с использованием извести. Для твердения и набора прочности необходимо применять автоклавирование. Используется редко.
Гипсовый – производится с добавлением гипса. Используется для устройства внутренних перегородок, подвесных потолков и т.п.
Шлакощелочной – бетон, изготовляемый из измельченных шлаков. Затворение бетонной смеси производится щелочными растворами.
Полимербетон – изготовляется на основе специальных смол, цемента и латекса.
Специальный бетон – при его производстве, в зависимости от требований, используются специальные виды добавок (жидкое стекло или другие компоненты).
По структуре и характеру заполнителей бетоны подразделяются на несколько классов.
- Особо легкий бетон. Объемный вес не более 500 кг/м3. Заполнители: керамзит, аглопорит, вермикулит и т.п.
- Легкий бетон. Объемный вес менее 1800 кг/м3. Заполнители: пемза, вулканический туф, известняк, ракушечник.
- Тяжелый бетон. Объемный вес больше 1800 кг/м3. Заполнители: гравий и щебень горных пород.
- Особо тяжелый бетон. Объемный вес больше 2700 кг/м3 . Заполнители: барит, магнетит, гематит.
Виды заполнителей
При производстве бетона, в зависимости от технических требований, используются различные виды заполнителей, которые подразделяются на три основные группы:
- естественные, в т. ч. из отходов обогащения и попутно добываемых материалов;
- изготовленные из отходов промышленности;
- изготовленные искусственным способом.
Также все заполнители для бетона классифицируются по форме зерен:
- наибольшая крупность фракции и зерновой состав, нормируется с учетом густоты армирования;
- наличие глинистых и пылевидных примесей, не должно по массе быть больше 2% для бетона В22,5 и 3% для марки бетона В20;
- форме, наличие иглообразных и пластинчатых зерен по массе не должно быть больше 35%;
- морозостойкости, морозостойкость заполнителя должна соответствовать марке бетона;
- содержанию частиц слабых пород, по массе таких частиц должно быть не больше 5%;
- радиационно-гигиеническим показателям.
Мелкие заполнители
В качестве мелкого заполнителя для бетона могут использоваться природный песок, отсев, получаемый при дроблении горных пород. Такие пески должны иметь плотность 2,0–2,8 г/см3 и соответствовать требованиям ГОСТа 8736. Также могут использоваться золошлаковые смеси ГОСТ 25592, песок из металлургических шлаков ГОСТ 5578.
Мелкий заполнитель для бетонов подбирается по составу зерен, наличию глинистых и пылевидных частиц, радиационно-гигиеническим показателям, петрографическому составу. Также учитывается коэффициент водопоглощения, плотность, прочность исходного материала на сжатие.
Влияние наполнителя на марку бетона
Марка бетона – показатель его прочности на сжатие. Этот параметр измеряется после просушки в нормальных условиях бетонного кубика со стороной 20 мм.
На этот параметр большое влияние оказывает наполнитель. Как правило, наполнитель для бетона должен иметь прочность в два раза выше, чем сам раствор. Это необходимо для того, чтобы добиться необходимых характеристик бетона, не допустить деформации изделия во время набора прочности.
Соотношение марки и класса бетона
Марка бетона
|
Средняя прочность
|
Класс бетона
|
М75
|
65
|
В5
|
М100
|
98
|
В7,5
|
М150
|
131
|
В10
|
М150
|
164
|
В12,5
|
М200
|
196
|
В15
|
М250
|
262
|
В20
|
М350
|
327
|
В25
|
М400
|
393
|
В30
|
М450
|
458
|
В35
|
М550
|
524
|
В40
|
М600
|
589
|
В45
|
М600
|
655
|
В50
|
М700
|
720
|
В55
|
М800
|
786
|
В60
|
Заполнители для бетона и основные требования к ним
В состав любого бетонного раствора входят вяжущее вещество (цемент) и специальные заполнители. Цемент, реагируя с жидкостью, схватывается и твердеет. Так вяжущее тестообразное вещество становится твердым и очень прочным. Доля заполнителей в общей массе бетонной смеси может составлять до 85%. Эти ингредиенты бетона имеют важные функции.
Роль заполнителей в бетонах и растворах
Данные вещества выполняют следующие задачи:
- Сокращают расход цемента. Такие материалы занимают значительную часть объема бетонного раствора, делая его более доступным по стоимости.
- Повышают стойкость застывшего бетона к возникновению трещин. Цементный камень без таких добавок более подвержен раскалыванию в связи со склонностью к усадке и деформации. Современные заполнители играют роль жесткого остова бетона, снижая его усадку по сравнению с усадкой цемента без подобных добавок в несколько раз.
- Увеличивают прочность затвердевшего бетонного раствора, улучшают модуль упругости бетона. Жесткий скелет из заполнителя минимизирует деформацию конструкции под воздействием нагрузки, снижает ползучесть бетона. Таким образом бетонный раствор после затвердевания защищается от возникновения необратимых пластических деформаций различного характера.
- Пористые, легкие заполнители уменьшают теплопроводность и плотность бетона. Благодаря этому такой раствор можно использовать для создания ограждающих или теплоизоляционных конструкций.
- Специальные гидратные и особо тяжелые заполнители придают конструкции из бетона стойкость к проникающей радиации.
Заполнители для бетона: разновидности
Группировка подобного сырья основывается на следующих факторах:
- Величина зерен. По данному критерию выделяют заполнители:
- Крупные. В данную группу входят материалы с зернами размером более 5 мм. Примером таких материалов являются щебень и гравий. Они различаются формой зерен. Щебень состоит из зерен угловатой формы, гравий – элементов окатанной и округлой формы.
- Мелкие. Мелкий заполнитель — песок, величина зерен которого не больше 5 мм.
- Насыпная плотность материала. Крупнофракционные заполнители подразделяются на легкие и тяжелые. Материалы первого вида имеют массу до 1000 кг/м3, сырье второго вида – массу более данного показателя.
- Структура материала. Заполнители бывают плотными и пористыми.
- Происхождение материала. По данному критерию выделяют два вида заполнителей:
- Природные. Такие материалы могут быть получены тремя способами:
- Добыча непосредственно на месторождении. Такие заполнители сразу могут применяться для приготовления раствора из бетона.
- Сортировка песчано-гравийных составов природного происхождения. В результате такой операции добывается песок и гравий.
- Дробление горных пород в щебень и песок.
- Искусственные. Создаются искусственным способом из отходов промышленности.
- Природные. Такие материалы могут быть получены тремя способами:
- Назначение заполнителей. По данному критерию выделяют заполнители для легких бетонов и тяжелых смесей. Существуют также заполнители для декоративного бетона, жаростойких бетонных смесей, бетона с устойчивостью к радиации, кислотам или щелочам.
Требования к заполнителям бетона
Занимая собой внушительную часть объема бетона, заполнители оказывают большое влияние на его характеристики. Поэтому к таким материалам предъявляют определенные требования. Они заключаются в следующем:
- В заполнителях (крупных и мелких) соотношение зерен разного размера должно попадать в определенные пределы. Другими словами, любой заполнитель должен обладать определенным зерновым (гранулометрическим) составом. Данное требование обуславливается необходимостью максимального насыщения строительного раствора зернами заполнителя. Для определения пропорций различных по величине зерен в материале используются сита с ячейками разного размера. Исследуемый заполнитель делится на фракции. Полученные показатели сравниваются с требованиями стандарта.
- Любой заполнитель для бетонного раствора не должен оказывать негативного влияния на процесс затвердения цемента или ухудшать прочность и долговечность застывшей смеси. Для выполнения данного требования специалисты определяют степень прочности, морозостойкости, устойчивости к разнообразным физическим и химическим воздействиям заполнителей, а также их минеральный состав и особенности их зерен.
- Заполнители должны обладать определенной степенью чистоты. Илистые, пылевидные частицы обволакивают поверхность зерен материала, снижая их способность сцепляться с цементом. Это негативно сказывается на качественных характеристиках бетона. Поэтому доля пыли и глинистых частиц в крупнофракционном заполнителе не должна превышать 1%.
Исследования заполнителей выполняются методом отбора проб. В ходе такой работы из материала специалисты берут определенное число частных проб. Результаты исследования этих проб усредняются и распространяются на весь объем исследуемого заполнителя.
Применение заполнителей для бетона
Каждый вид заполнителя придает строительному раствору определенные свойства, что обеспечивает его применение в определенных случаях. Очень важно правильно подбирать составляющие бетона, чтобы получить раствор с определенными техническими параметрами. Подбор таких материалов осуществляется с учетом многих аспектов, в том числе вида используемого бетоносмесителя. При его выборе учитывается также его предназначение, будь то улучшение прочности, придание раствору стойкости к теплу и жару или химическому воздействию агрессивных веществ. При необходимости возведения сооружений, стойких к радиационному излучению, используется антирадиационный заполнитель. При создании ограждений, эстетически привлекательных сооружений и фасадов применяется декоративный бетонный заполнитель. Распространенные заполнители – щебень, гравий и песок – применяются при создании большинства видов бетонных растворов. Объясняется это тем, что такие материалы придают смеси необходимые качественные и прочностные характеристики.
Заполнители и добавки для растворов и бетонов
Заполнители. Растворные и бетонные смеси приготовляют из вяжущего, воды и заполнителя (70…85 % от массы смеси). Вяжущие после затворения водой, обволакивания частицы заполнителя, придают растворной или бетонной смеси подвижность. Заполнители, снижая расход вяжущих, одновременно уменьшают усадку растворов и бетонов при твердении.
Заполнители по размерам зерен подразделяют на мелкие (песок) и крупные (гравий и щебень).
Пески характеризуются зерновым составом (крупный, средний, мелкий, очень мелкий) и модулем крупности (табл. 13).
Песок для строительных работ с размером зерен 0,14…5 мм применяют в растворах и бетонах. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц в песке, определяемое отмучиванием, не должно превышать Э % по массе, в том числе глины не более 0,5 % по массе. В песке не должно быть посторонних засоряющих примесей.
Таблица 13. Характеристика песков
Показатели | Песок | |||
крупный | средний | мелкий | очень мелкий | |
Модуль крупности (М„) Полный остаток на сите № 063, % по массе | >2,5 >45 | 2…2,5 30…45 | 1,5-2 10…35 | 1…1,5 |
Для приготовления растворов используют песок с М„ менее 1,5, для приготовления бетона — крупные или средние пески с Мк не ниже 2. Если пески не отвечают этому требованию, то их обогащают, т. е. создают необходимое соотношение фракций. Для легкого бетона используют пески из керамзита, шунгизита, пемзы, аглопорита и др.
Гравий для строительных работ бывает горным (овражным), речным и морским. Речной и морской гравий чище овражного, но имеет шлифованную поверхность, что ухудшает его сцепление с цементом и другими вяжущими веществами.
Щебень из природного камня для строительных работ — смесь, получаемая после дробления кусков горных пород или искусственных камней. Щебень имеет остроугольную форму и шероховатую поверхность, благодаря чему его сцепление с вяжущими более прочно, чем у гравия. В щебне содержится меньше или отсутствуют органические примеси и пылевидные частицы, поэтому он является хорошим заполнителем для бетонов.
Качество крупного заполнителя (гравия и щебня), контролируемое в лаборатории испытанием его пробы в соответствии с характеризуется крупностью и формой зерен, содержанием вредных примесей, прочностью и морозостойкостью.
Для приготовления бетонов используют следующие виды крупного заполнителя: щебень из природных каменных материалов, гравий и щебень из гравия, щебень из доменного шлака и из других побочных продуктов промышленности. Технические требования к заполнителю для тяжелых бетонов (кроме гидротехнического, дорожного и особо тяжелого) определены. Применяют следующие фракции крупного заполнителя: 5…10 (3…10), 10…20, 20…40 и 40…70 мм; в каждой фракции содержатся зерна промежуточных размеров. Размер крупного заполнителя не должен превышать 1/3 толщины ребра бетонируемой конструкции. Прочность заполнителей влияет на класс прочности бетона.
По морозостойкости гравий и щебень делят на марки Мрз 15, 25, 100, 150, 200 и 300.
Количество пылевидных, илистых и глинистых частиц в щебне, гравии и щебне из гравия определяют отмучиванием. Органические примеси снижают качество крупного заполнителя, поэтому их содержание устанавливают, как и для песка, калориметрическим методом.
Пористые неорганические заполнители для легких бетонов — природные или искусственные материалы с насыпной плотностью до 1000 кг/м3.
Фракции пористых заполнителей 5…10, 10…20 и 20…40 мм.
Различают следующие марки пористых заполнителей по прочности: 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300 и 350.
Добавки. В процессе приготовления в состав бетонов и растворов для улучшения их свойств (подвижности, удобоукладываемости, скорости твердения) вводят технические добавки (табл. 14, 15). Введением добавок снижают расход вяжущих до 10…15 %, улучшают технологические свойства растворных и бетонных смесей (удобоукладываемость, однородность, нерасслаиваемость), регулируют степень подвижности бетонной смеси (скорость схватывания, твердения, тепловыделения), сокращают продолжительность тепловлажностной обработки до 40 %, ускоряют сроки распалубливания и загружения монолитных конструкций, повышают морозостойкость бетона в 2…3 раза, увеличивают стойкость бетона и железобетона к воздействию агрессивной среды.
Таблица 14. Характеристика добавок для растворных и бетонных смесей
Наименование | Условное обозначение | Дозировка, % от массы цемента | Эффект применения |
Пластификаторы | |||
Техническиелигносульфаты Мелассная упаренная последрожжевая барда Водорастворнмый препарат Водорастворимый полимер | ЛТС УПБ ВРП-31 ВРП-34 | 0,1…0,3 | Уменьшение количества воды для достижения заданной подвижности смесей, повышение их прочности, плотности и морозостойкости; экономия цемента |
Таблица 15. Состав комплексных высокоэффективных добавок для повышения свойств бетонных и растворных смесей
Состав | Дозировка компонентов, % от массы цемента | Эффект применения |
С-3 ЛСТ | 0,45 + 0,2 | Значительное увеличение подвижности смесей; экономия цемента; обеспечение твердения при отрицательных температурах; повышение морозостойкости |
С-3 + ЛТС + СНВ | 0,45 + 0,2 + 0,05 | |
С-3 + СНВ | 0,5+0,05 | |
С-3 + ЛТС + UR – 11 | 0,45+ 0,2+ 0,1…0,3 | |
(ГКЖ – 11) |
При работе с добавками, особенно с нитритом натрия, необходимо строго соблюдать правила безопасности труда; рабочие, имеющие повреждения кожи рук и лица, а также моложе 18 лет к этим работам не допускаются.
Суперпластификаторы резко увеличивают подвижность растворной и бетонной смесей.
Прочность раствора или бетона через 28 сут твердения зависит от количества введенных добавок и водоцементного отношения В/Ц (соотношение массы воды и цемента) (табл. 16). Наиболее распространен суперпластификатор С-3 — «разжижитель С-3» (ТУ 14-652—81) и НККС 40-03 (ТУ 38-4-0258—82), а также суперпластифицирующие добавки на основе модифицированных лигносульфонатов: ЛТМ (ТУ 65-08-74—86), МТС (ТУ 67-542—83) и др.
Таблица 16. Прочность растворов или бетона с добавкой суперпластификаторов или без них через 28 сут твердения, Мпа
В/Ц | Количество добавки, % | |||
0 | 0,2 | 0,5 | 0,8 | |
0 4 | 51,8 | 53,9 | 57,5 | 58,8 |
0,5 | 39 | 42,2 | 44,6 | 44,8 |
0,6 | 30,6 | 30,8 | 33,06 | 34,1 |
Примечание. Бетон приготовлен на портландцементе активностью 43 МПа при расходе цемента 380 кг/м3, на песке средней крупности и гранитном щебне с предельной крупностью 20 мм.
Заполнители для растворов и бетонов
1. § Заполнители для бетонов и растворов.
Песок-согласно ГОСТ 8736 к песку
относится вся масса полезного
ископаемого с крупностью зерен
от 0,14 до 5,0мм.
Песок — может быть природным
или искусственным.
По минеральному составу
различают кварцевые пески,
полевошпатные, карбонатные и
некоторые другие.
По условиям образования
различают речные, морские и
овражные (горные) пески.
В зависимости от зернового состава
песок делится по крупности:
очень крупный (песок из отсевов
дробления), повышенной крупности,
крупный, средний,
мелкий, очень мелкий,
тонкий и очень тонкий.
Очень крупный песок- остаток
на сите № 063 свыше 75%
8. Очень крупный песок- остаток на сите № 063 свыше 75%
Повышенной крупности остаток
на сите № 063 от 65 до 75%
9. Повышенной крупности остаток на сите № 063 от 65 до 75%
Крупный песок остаток на
сите № 063 от 45 до 65%
10. Крупный песок остаток на сите № 063 от 45 до 65%
Средний песок остаток на
сите № 063 от 30 до 45%
11. Средний песок остаток на сите № 063 от 30 до 45%
Мелкий песок остаток на
сите № 063 от 10 до 30%
12. Мелкий песок остаток на сите № 063 от 10 до 30%
Очень мелкий песок остаток
на сите № 063 до 10%
13. Очень мелкий песок остаток на сите № 063 до 10%
Тонкий и очень тонкий остаток
на сите не нормируется
14. Тонкий и очень тонкий остаток на сите не нормируется
О содержании примесей в песке
Пылевидные, глинистые и илистые
примеси отделяются от песка
стандартной отмывкой или, как эту
методику называют, отмучиванием.
15. О содержании примесей в песке
Метод определения содержания
глинистых веществ
метод, при помощи которого
можно определить содержание в
песке глинистых веществ, размер
частиц которых минимальный –
до 0,005 мм.
16. Метод определения содержания глинистых веществ
В дистиллированную воду, которая
вливается в песок, добавляется
раствор аммиака. Суспензия
отстаивается полтора — два часа с
целью выпадения в осадок
крупных частиц, после чего
отбирают ее пробу с наличием
глинистых частиц.
Содержание органических
примесей в песке
определяют с помощью
колориметрической (цветовой)
пробы. Песок в стеклянном
мерном цилиндре заливают 3%ным раствором едкого натра и
после перемешивания оставляют
на 24 ч.
18. Содержание органических примесей в песке
В зависимости от содержания
органических примесей раствор
окрашивается в желтоватый или
коричневый цвет. Этот цвет
сравнивают с
цветом
специально
приготовленного
эталона.
Крупными заполнителями в
бетоне служат гравий, щебень,
а также щебень из гравия.
Гравий
представляет собой
осадочную горную
породу в виде
скопления зерен
размерами 5…70 мм
округлой, окатанной
формы и с гладкой
поверхностью.
В гравий входит некоторое
количество песка. При содержании
песка 25…40% материал называют
песчано-гравийной смесью.
Щебень получают дроблением
массивных плотных горных пород
на куски размерами 5…70 мм. Зерна
щебня — угловатой формы и с
более развитой,
чем у гравия,
шероховатой
поверхностью.
Для характеристики зернового состава
крупного заполнителя необходимо
знать его наибольшую и наименьшую
крупность.
24. Для характеристики зернового состава крупного заполнителя необходимо знать его наибольшую и наименьшую крупность.
Наибольшая крупность
заполнителя D
соответствует размеру
отверстий стандартного
сита, на котором полный
остаток еще не
превышает 10% по массе.
Гравий и щебень делят по
крупности на фракции:
5…10, 10…20, 20…40, 40…70мм.
Большое влияние на прочность и
экономичность бетона оказывает
чистота заполнителя. Пылевидные
и особенно глинистые примеси
создают на поверхности зерен
заполнителя пленку,
препятствующую сцеплению их с
цементным камнем.
Значение мелкого заполнителя для цементных бетонов и растворов — пескобетон и другие смеси — Статьи и пресс-релизы на тему Цемент, бетон и другие материалы
Цементный бетон представляет собой искусственный каменный материал,
получаемый в результате затвердения рационально подобранной бетонной смеси,
состоящей из вяжущего вещества (цемента), воды и мелких и крупных
заполнителей.
Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и,
следовательно, позволяют резко сократить расход цемента — наиболее дорогого
компонента бетона. Суть не только в экономии цемента. Без заполнителей вообще
нельзя получить бетон из-за того, что превращение цементного теста в цементный
камень, его последующее твердение и возможное высыхание сопровождаются большими
усадочными деформациями. Если получать бетон без заполнителей, то при твердении
он неизбежно потрескается.
В правильно подобранной бетонной смеси цементное тесто схватывается и
твердеет в тонких пленках, обволакивающих поверхность зерен заполнителя, и в
микрообъемах между этими зернами. Поэтому нет условий для перехода усадочных
микродеформаций в макродеформации, а возникающие в микрообъемах усадочные
напряжения воспринимаются зернами заполнителя. В результате этого усадка бетона
оказывается приблизительно в 10 раз меньше усадки цементного камня.
Заполнитель играет также значительную роль в структурообразовании бетона и
формировании его свойств.
По размерам зерен заполнители для бетона подразделяют на мелкие и
крупные. Мелкий заполнитель — это песок с размером зерен до 5 мм,
крупный заполнитель — щебень или гравий с размером зерен более 5 мм (5… 10 мм,
10…20 мм и т.д.).
Роль мелкого заполнителя в структурообразовании обычного бетона более
значительна, чем роль крупного заполнителя. Без крупных заполнителей можно
получать бетоны, которые называют мелкозернистыми. Без мелкого обычный плотный
бетон получить нельзя. Купить
марочный пескобетон м300 или пескобетон другой марочной прочности
можно в компании «Каменный Цветок». Марочный пескобетон м300
рекомендуется как самая популярная смесь для производства стяжек.
Виды мелкого заполнителя
В качестве мелкого заполнителя в тяжелых бетонах применяют пески природные
или искусственные (дробленые).
Пески природные — это неорганический зернистый сыпучий материал (осадочная
порода) с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного
разрушения твёрдых горных по¬род и получаемый при разработке песчаных и
песчано-гравийных месторождений без использования специального обогатительного
оборудования.
По условиям образования пески различают:
1. Речные (аллювиальные — от. лат. alluvio — нанос, намыв),
имеющие
округлую (окатанную) поверхность зерен.
2. Морские, имеющие окатанную форму
зерен.
3. Овражные (горные), имеющие неровную остроугольную поверхность зерен
и лучшее сцепление с цементным камнем, но загрязненные различными
примесями.
4. Эоловые* (дюнные) — продукт ветровой эрозии горных пород.
5.
Барханные — очень мелкие.
Эоловые и барханные пески очень мелкие и в качестве строительных не
используются.
Пески залегают обычно в составе песчано-гравийных смесей (ПГС). После
сортировки последних получают фракционированный гравий и песок.
Виды наполнителей для бетона 👷 ЕвроБетон
Бетонные смеси в зависимости от назначения различны по структуре и составу. Постоянным ингредиентом является цемент, непостоянным – заполнитель. В роли заполнителя выступают искусственные и натуральные вещества различной фракции. Они добавляются в раствор в определенном соотношении. От количества заполнителя зависит, какие свойства приобретет готовая смесь.
Виды
В некоторых случаях процентное содержание заполнителя может достигнуть 80 %. Благодаря этому ингредиенту значительно снижается расход цемента, высокотехнологичных добавок, но свойства состава не теряются.
Наполнитель отлично сцепляется с цементом, образуя прочное и долговечное соединение. В качестве наполнителя используются:
- известняк;
- кварцевый песок;
- вулканические породы;
- доломит;
- глина;
- гравий;
- щебенка;
- туф;
- пылевидный кварц и другие.
Свойства смеси определяются видом и количеством заполнителя. Для получения качественного раствора также необходимо ответственное участие человека: требуется тщательное смешивание всех ингредиентов.
Назначение некоторых наполнителей для бетона
Песок мелкой фракции используется для изготовления смесей для кладки. Штукатурные смеси готовятся с добавлением мраморной и гранитной крошки с фракцией не более 3 мм.
В изготовлении бетонов для промышленного, военного строительства используется гравий или щебень средней фракции. В строительстве массивных строительных конструкций, автомобильных дорог применяются материалы с более крупной фракцией.
Пористые наполнители (туф, вермикулит и пемза) используются для приготовления легких строительных смесей, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Из таких растворов делают стеновые блоки.
Существуют газообразующие добавки, которые незаменимы для производства сверхлегких бетонов. Они обладают высокими теплоизоляционными свойствами.
Преимущества использования заполнителя
К неоспоримым преимуществам использования наполнителей относятся:
- Экономится цемент.
- Повышается прочность.
- Уменьшается показатель ползучести.
- Нормализуются усадочные свойства и уменьшается напряжение от усадки (почти в 10 раз).
- Повышается упругость.
Применение сверхтяжелых заполнителей дает возможность создавать сооружения, эффективно защищающие от воздействия радиации.
Купить по выгодной цене товарный бетон м200 и другие строительные смеси можно в компании «Евробетон». Заявки принимаются круглосуточно.
Смотрите также
Что такое агрегаты и как они используются? | CEMEX USA — CEMEX USA
CEMEX предлагает широкий ассортимент заполнителей для бетона. Заполнители — это гранулированные материалы, которые используются вместе со вяжущей средой для образования бетона или гидравлического раствора. Они являются ключевыми ингредиентами при производстве бетона, раствора и других строительных материалов и используются при строительстве и обслуживании таких конструкций, как шоссе, пешеходные дорожки, автостоянки, взлетно-посадочные полосы аэропортов и железные дороги.
Бетонные заполнители состоят из геологических материалов, таких как гравий, песок и щебень. Размер частиц определяет, является ли это крупным заполнителем (например, гравий) или мелким заполнителем (например, песок). Полученный бетон можно использовать в его естественном состоянии или в дробленом виде, в зависимости от его использования и применения.
Заполнители делают бетонные смеси более компактными. Они также снижают расход цемента и воды и способствуют повышению механической прочности бетона, что делает их незаменимым ингредиентом при строительстве и обслуживании жестких конструкций.
Значение заполнителей для бетона
Наши заводы по производству нерудных материалов CEMEX обладают технологиями, а также производственными и техническими возможностями для разработки продуктов, отвечающих требованиям и спецификациям наших клиентов.
Во многих строительных материалах, включая бетон, асфальт и строительный раствор, в качестве основных ингредиентов используются заполнители. Использование заполнителей для бетона снижает производственные затраты и увеличивает стойкость бетонных смесей.Дробленые заполнители составляют от 60% до 75% от объема бетона. Эти измельченные заполнители значительно влияют на свойства свежезамешенного и затвердевшего бетона, делая его более компактным, уменьшая его проницаемость (что делает его более водостойким) и изменяя его показатели удержания тепла. CEMEX предлагает широкий выбор заполнителей для удовлетворения потребностей наших клиентов в различных сферах применения.
Эти характеристики делают заполнители незаменимым ингредиентом при строительстве и обслуживании дорог, тротуаров, парковок, взлетно-посадочных полос аэропортов, железнодорожных путей и ряда зданий и дорог.Фактически, этап проектирования большинства строительных проектов обычно требует тщательного анализа источника заполнителей, включая их тип и размер, а также свойства материалов заполнителей, необходимых на различных этапах процесса строительства. Помимо строительных проектов, заполнители также могут использоваться для дренажа, фильтрации воды и борьбы с эрозией. Их также можно использовать в качестве заливочного материала при подготовке площадок и строительстве насыпей.
Мы в CEMEX постоянно ищем новые способы использования заполнителей для улучшения дренажа, поглощения тепла и других факторов, влияющих на окружающую среду.Например, с помощью соответствующей смеси цемента и таких заполнителей, как песок и гравий, можно создать материал, который обеспечивает поглощение воды и, в то же время, снижает поглощение тепла, смягчая эффект «городского теплового острова». что значительно увеличивает температуру мощеных участков.
Виды бетонных заполнителей
Мы предлагаем широкий выбор заполнителей для бетона, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности и предпочтения каждого из наших клиентов.
Агрегаты можно классифицировать по размеру, происхождению, способу фрагментации и составу. Важно понимать различные типы бетонных заполнителей и способы их использования, чтобы иметь возможность успешно использовать их максимальный потенциал во время строительства. Например, щебень играет важную роль при строительстве песчаных ловушек на полях для гольфа, а также при строительстве зданий и дорог. С другой стороны, гравий обеспечивает превосходный контроль над эрозией, а также при фильтрации и дренаже воды.Сами по себе заполнители также полезны в качестве засыпных материалов при подготовке площадки или в насыпях. Такие агрегаты, как песок, также можно использовать при создании или восстановлении пляжей, спортивных покрытий, гоночных трасс и других объектов для отдыха.
Нерудные материалы получают из природных шахт из песка или песка и гравия, карьеров, месторождений и подземных отложений. Примеры агрегатных материалов включают:
- Щебень — эти продукты получают путем извлечения камней и их измельчения до желаемого размера и текстуры.Источники горных пород могут быть магматическими, осадочными или метаморфическими.
- Песок — Песок встречается в природе. Это прекрасный состав каменного материала и минеральных частиц, и его состав варьируется в зависимости от источника. Его можно использовать для строительства дорог или для изготовления бетона. К разным видам песка относятся: песок 4 блочный; песок 4 дозируемый; песок 5; песок 4; и песок 5 промывают.
- Гравий — Отложения гравия образуются в результате естественного процесса увлажнения и эрозии.Существуют различные типы гравия — ¾ » и 1 ½ дюйма, уплотнение, гидравлическое основание и опорное основание, например, — которые можно использовать для строительства дорог, производства бетона или для декоративных и эстетических целей.
- Бетон из вторичного сырья — Бетон из вторичного сырья получают путем измельчения, измельчения или резки существующего бетона до желаемого размера. Его обычно используют как основу, на которую кладут другие строительные материалы, благодаря своей компактности. Это создает твердую поверхность, на которую можно легко возвести.
Более экологичные строительные растворы и бетон с op
изображение: масштабный фундамент для изучения геотермальной энергии.
посмотреть еще
Кредит: UPV / EHU
Потребление сырья заметно увеличилось в промышленности в целом и в строительной отрасли в частности на фоне растущей озабоченности вопросами устойчивости.Бетон и строительный раствор являются наиболее часто используемыми материалами в строительстве, и в настоящее время проводится множество исследований, направленных на снижение вредного воздействия их производства. Бетон и раствор изготавливаются путем смешивания воды, песка, цемента и заполнителей.
«Основная проблема заключается в количестве цемента, используемого для производства этого типа материала; при производстве цемента используется огромное количество энергии и природных ресурсов, что подразумевает высокий уровень выбросов CO2. В настоящее время проводятся различные исследования, направленные на сокращение количества требуется цемент.Мы работаем над заменой цемента и заполнителей (песка или гравия) ненатуральными материалами, чтобы сократить использование природных ресурсов и оптимизировать механические и термические свойства производимых материалов », — объясняет Роке Боринага Тревиньо, исследователь из Кафедра машиностроения UPV / EHU.
С этой целью исследовательская группа анализирует побочные продукты различных промышленных процессов, которые позволяют использовать производимые растворы и бетоны для различных функций, в зависимости от приобретаемых ими механических и термических свойств: «Цель состоит в том, чтобы сократить как можно больше — объем промышленных побочных продуктов, которые попадают на свалки, и повторное использование этих продуктов в соответствии с требованиями экономики замкнутого цикла », — утверждает д-р Боринага.Недавно исследовательская группа исследовала три различных побочных продукта в трех разных областях.
Особые случаи
Во-первых, они изучали возможность использования промышленных металлических отходов в качестве арматуры в бетоне или растворе, анализируя растворы, армированные латунными волокнами от электроэрозионной обработки. Во-вторых, и связанные с этим направлением исследований, направленных на сокращение количества необходимого цемента, они исследовали использование отходов известкового шлама из бумажной промышленности, получив хорошие результаты с точки зрения теплопроводности и обнаружив, что полученный материал подходит для использования. в системах лучистого теплого пола.И, наконец, они использовали печной шлак в качестве заполнителя: «Теплопроводность песка, извлекаемого из электродуговых печей, низкая, что делает его хорошим вариантом для целей изоляции», — объясняет д-р Боринага.
Хотя они изучают множество различных типов материалов, они занимаются фундаментальными исследованиями: «Наша работа — первый шаг в исследовании этих материалов. Побочные продукты и отходы производства не особенно однородны, что означает, что они сильно различаются в зависимости от их происхождения.Поэтому первым шагом является анализ свойств, которыми наделяет каждый конкретный вид отходов. «Важно провести эти анализы с большим количеством отходов разного происхождения и сравнить результаты, чтобы определить, подходят ли материалы для использования в производстве», — заключает он.
###
Журнал
Строительный журнал
Заявление об ограничении ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
Критический размер зерен мелких заполнителей с точки зрения реологии строительного раствора | Международный журнал бетонных конструкций и материалов
На рис. 5 показано влияние размера мелкого заполнителя на предел текучести и пластическую вязкость образцов раствора. Круглые точки показывают, что данные образца G соответствуют приблизительно одноразмерному песку, а треугольные точки показывают данные образца M. Независимо от градационной характеристики пластическая вязкость постепенно увеличивается с уменьшением среднего размера мелких агрегатов.Однако тенденция исчезает, когда средний размер превышает 0,7 мм. Все образцы строительных растворов показали нулевой предел текучести и вязкость 1,7 Па · с, когда средний размер мелких агрегатов был больше 0,7 мм. Тенденция для предела текучести также была аналогичной. Это показывает тенденцию образца строительного раствора, включающего мелкие агрегаты более определенного размера, проявлять реологические свойства независимо от его характеристик сортировки. {{- \ left [\ eta \ right] \ phi_ {m}}} $$
(3)
где \ (\ eta \) — вязкость суспензии, \ (\ eta_ {s} \) — вязкость поровой жидкости, \ (\ phi \) — объемная доля частиц, \ (\ phi_ {m} \) — плотность упаковки, а \ (\ left [\ eta \ right] \) — характеристическая вязкость.Эта модель, очевидно, показывает повышенную вязкость с увеличением объемной доли твердого вещества (Wildemuth and Williams 1984). В этом исследовании объемная доля твердой фазы в образцах строительного раствора составляет 0,4. Объемную долю мелких заполнителей и плотность упаковки мелких заполнителей измеряли, как описано ранее. Характеристическая вязкость \ (\ left [\ eta \ right] \) в уравнении. (1) составляло 2,5, принимая форму отдельных мелких частиц заполнителя в виде неколлоидных сфер. В таблице 5 рассчитываются значения вязкости раствора и разница между расчетным значением и измеренным значением на основе вязкости цементного теста, где \ (\ eta_ {0} \) = 0.37 Па · с, как описано в разд. 3.2.
Таблица 5 Сравнение расчетного значения вязкости и измеренного значения вязкости.
Разница в пределах 10% без учета образцов G 0,64 и G 0,34. Тем не менее, необходимо обсудить высокую погрешность G 0,64. Следует отметить, что его измеренная вязкость не соответствует тренду, что указывает на ошибку измерения. Образец G 0,34 показал чрезвычайно высокую вязкость, что привело к потере точности оценки. Сообщается, что водопоглощение мелкой фракции увеличивается за счет более мелких частиц, что будет обсуждаться в следующем абзаце.Остальные образцы можно объяснить уравнением Кригера – Догерти, которое также справедливо для случая смешанной выборки. Ожидается, что измерение влажной упаковки, в отличие от сухой упаковки, принятой в этом исследовании, уменьшит разницу, потому что гидродинамические свойства зерен несовместимы, когда они плавают во взвешенной среде (Kwan et al. 2012). Кроме того, как возможный фактор, на химические добавки, используемые в этом исследовании, влияет изменение плотности упаковки во влажных условиях, что приводит к ошибкам между прогнозируемой вязкостью и плотностью упаковки в сухом состоянии.Для лучшего прогноза, хотя условия влажной упаковки суспензии следует оценивать с учетом влияния химических примесей, согласно Bentz et al. (2012) сложно оценить влияние суперпластификаторов на условия упаковки суспензий. Кроме того, согласно Валлевику и Валлевику (2011), считается, что суперпластификатор влияет только на предел текучести цементного теста; кроме того, VMA изменяет среду суспензии, а не частицы. Хотя эти теоретические основы согласно Quiroga, Fowler (2004) и Bentz et al.(2012) могут не следовать предписанной методологии в практическом аспекте, это исследование согласуется с их выводами о том, что добавление химических добавок к образцам можно рассматривать как фактор, вызывающий ошибку прогноза.
Ошибка оценки вязкости для G 0,34 составила примерно 63% в Таблице 5, и образец показал самое высокое водопоглощение — более чем в два раза больше, чем у других образцов, — как указано в Таблице 2. Следующий эксперимент был разработан для проверки того, что водопоглощение порождает ошибку в оценке вязкости.Сравнивались два образца, G 0,45 и G 0,34. Разница в их водопоглощении составляла 3,50%, но их плотности упаковки были очень похожи, 0,633 и 0,626 соответственно. Простое добавление 3,50% абсорбированной воды к образцу S60 позволяет поддерживать такую же объемную долю твердого вещества, как G 0,45. После того, как скорость абсорбции была скорректирована на G 0,34, значение в скобках, реологические параметры и разница с предсказанными значениями были добавлены в таблицу 5. Прогноз реологических свойств был возможен при 0.34 мм размера образца мелкого заполнителя, тогда как разница в удобоукладываемости составила менее 0,89 мм размера образца мелкого заполнителя. Таким образом, можно сделать вывод, что обрабатываемость снижается с уменьшением среднего размера частиц и зависит только от водопоглощения в диапазоне от 0,34 до 0,89 мм. Учитывая, что эффект водопоглощения сохраняет актуальность модели Кригера-Догерти, гидродинамическое состояние образцов строительного раствора согласуется в диапазоне размеров заполнителя.
Влияние размера заполнителей, исключая эффект их водопоглощения, может быть проанализировано на основе явления разрыхления на состояние упаковки.Цементная паста, промежуточная жидкость для образцов раствора, представляет собой не жидкое вещество, а еще одну суспензию в микромасштабе. Максимальный размер частиц портландцемента составляет менее 75 мкм в сухом состоянии, а на сите 45 мкм он остается таким же, что делает его практически менее 10% по массе. Частицы цемента, помещенные между частицами заполнителя, вызывают эффект разрыхления упаковки заполнителей; следовательно, плотность упаковки уменьшается. Применение модели сжимающей упаковки, предложенной де Ларрардом и Седраном (2002), позволяет нам учитывать эффект разрыхления и, как следствие, плотность упаковки для d
1 — преобладающая упаковка, которая рассчитывается как
$$ \ phi_ {m} = \ frac {{\ beta_ {1}}} {{1 — y_ {2} \ left ({1 — a_ {12} \ frac {{\ beta_ {1}}} {{\ beta_ {2}}}} \ right) — y_ {3} \ left ({1 — a_ {13} \ frac {{\ beta_ {1}}} {{\ beta_ {3}}}} \ right) — y_ {4} \ left ({1 — a_ {14} \ frac {{\ beta_ {1}}} {{\ beta_ {4}}}}} \ справа) — \ cdots}} $$
(4)
, где коэффициент разрыхления a
ij
= √ (1 — (1 — d
j
/ d
и
) 1.02 ). Параметры β
1 , β
2 , β
3 ,… — плотность упаковки каждого класса частиц диаметром d
1 , д
2 , д
3 ,… соответственно, а их взаимные объемные доли равны y
1 , y
2 , y
3 ,… соответственно.Обратите внимание, что взаимные объемные доли были определены как объемная доля частиц каждого класса, деленная на общую объемную долю всех частиц.
Песок одного размера сначала принимает самый крупный класс частиц, d
1 , а затем следующие классы d
2 , д
3 ,…, зарезервированы для частиц цемента, классифицируемых по его размеру. Их плотность упаковки можно считать постоянной: β
и
= 0.634 (теоретическое значение для случайной упаковки), поскольку плотность упаковки мелкозернистого песка со средним размером менее 1 мм, от G 0,89 до G 0,34 в этом исследовании, была в пределах ± 1,5%. Таким образом, отношение β в знаменателе сокращается со значением 1. Кроме того, здесь исследуется только набивка песка; тогда избавление от эффекта уплотнения частиц цемента дает
$$ \ phi_ {m} = \ frac {{\ beta_ {1}}} {{1 + y_ {2} a_ {12} + y_ {3} a_ {13} + y_ {4} a_ {14} + \ cdots}} \ cong \ beta_ {1} \ left ({1 — y_ {2} a_ {12} — y_ {3} a_ {13} — y_ {4} a_ {14} — \ cdots} \ right) $$
(5)
, который окончательно аппроксимируется биномиальным расширением.Эффект разрыхления от d
и
— размер частиц цемента — y
и
a
1 и
× 100% уменьшение плотности упаковки песка. Если d
2 частицы размером занимают оставшееся количество цемента на сите 45 мкм, что составляет, например, 4% от общей массы цемента, объемная доля d
2 -размер частиц равен 0.0104 от общего количества цемента (0,259). Значение у
2 получается как 0,0104 / (0,0104 + 0,375) = 0,0398 с объемной долей песка (0,375). Коэффициент становится a .
12 = √ (1 — (1 — 0,132) 1,02 ) = 0,367 с d
2 / д
1 = 0,045 / 0,34 = 0,132. Наконец, эффект разрыхления цементных частиц размером более 45 мкм уменьшается 1.46% от плотности упаковки. Уменьшение находится в пределах диапазона колебаний при измерении плотности упаковки песка. Таким образом, образец раствора, содержащий мельчайшие частицы песка (0,34 мм), возможно, был предсказан с помощью уравнения Кригера-Догерти. Если используется мелкий песок размером 0,1 мм, эффект разрыхления удваивается, и исходное уравнение Кригера – Догерти теряет точность прогноза. Ожидается, что эффект разрыхления будет максимальным, если смесь (1) включает более мелкий песок или (2) использует более крупнозернистый цемент, показывающий более низкий процент прохождения через сито 45 мкм.На рисунке 6 показан результат параметрического исследования, рассчитывающего эффект разрыхления, где три графика предполагают процент прохождения через сито 45 мкм на 94, 90 или 86%.
Рис. 6
Уменьшение плотности насадки в зависимости от крупности песка.
минометной смеси | Журнал Concrete Construction
Q. Мы планируем поставить раствор для проекта. Архитектор определил метод соотношения заполнителей строительного раствора из приложения A4 ASTM C780 в качестве проверки качества во время строительства вместо использования кубиков раствора.
Что это за тест и как он проводится?
A. Метод определения соотношения заполнителей строительного раствора — это метод испытаний, описанный в ASTM C780, «Стандартный метод испытаний для оценки строительных растворов и строительных растворов для простой и усиленной каменной кладки». Это не мерило силы.
Используя эту процедуру, техники определяют отношение заполнителя к вяжущему в свежем образце раствора. Отношение определяет объем заполнителя (песка) к объему вяжущих материалов в данном образце раствора.(К цементным материалам относятся портландцемент и смешанный цемент, кладка, строительный цемент и известь.)
Сравнивая значения совокупного коэффициента из образцов, взятых во время строительства, производители, архитекторы и каменщики получают хороший инструмент контроля качества. Они могут оценить, правильно ли смешан конкретный образец раствора, сравнив результаты испытаний с соотношением утвержденного состава смеси. Анализируя результаты ряда различных образцов за период, они также могут определить, согласован ли процесс дозирования и смешивания.
Совокупный объем определяется путем мокрого просеивания свежей пробы строительного раствора через сито № 100 с последующей сушкой в печи оставшегося материала для определения сухой массы. Технические специалисты также проводят тест на содержание воды, описанный в Приложении A5 ASTM C780, для испытания на сопутствующем образце строительного раствора. Здесь они сначала осторожно смывают спирт из образца, который был на рабочем месте, чтобы замедлить гидратацию. Затем они сушат образец в печи, чтобы определить вес вяжущих ингредиентов.
Используя эти два результата, технические специалисты следуют процедуре расчета, определяющей объемное соотношение двух порций.
Одним из полезных преимуществ теста на соотношение заполнителей строительного раствора по сравнению с испытанием на сжатие строительного раствора является его скорость. Техники могут определить соотношение, используя процедуру в часах. Испытания на сжатие с использованием кубиков раствора или цилиндров могут занять несколько недель, поскольку образцы должны быть отверждены, как правило, за три, семь или 28 дней. Даже в этом случае результаты испытаний на сжатие сильно зависят от метода изготовления и отверждения кубических образцов.
Но есть недостаток.Поскольку метод измерения соотношения заполнителей строительного раствора использует ситовый анализ для измерения количества заполнителя, возможно, что с течением времени могла произойти некоторая гидратация цемента. Эти более крупные частицы или комки цемента могут задерживаться на сите. В таком случае они будут ошибочно включены в объем песка, а не в цифру цементных материалов. Количество комков будет зависеть от материалов и условий на участке, где используется раствор.
Чтобы решить этот вопрос, Портлендская цементная ассоциация совместно с Национальной ассоциацией бетонных каменщиков разработала исследовательский проект по уточнению процедуры, изложенной в документе ASTM.Их работа открыла три усовершенствования, которые напрямую снизили озабоченность по поводу гидратированного цемента. Они рекомендовали использовать образец размером 500 грамм; ограничение окна тестирования до четырех часов после дозирования; и требование, чтобы сосуд, содержащий образец строительного раствора и спирт, был тщательно перемешан.
Источниками ответа являются «Испытание на прочность процедуры определения отношения заполнителя раствора», Джеффри Гринвальд, Портлендская цементная ассоциация, SN2767, 2004 г .; и Национальная ассоциация бетонных кладок, «Анализ чувствительности отношения заполнителя строительного раствора», Портлендская цементная ассоциация, SN2842, 2006.
Подробнее об ASTM International
Найдите продукты, контактную информацию и статьи об ASTM International
Механическое поведение строительных растворов, изготовленных из переработанного заполнителя строительного раствора
Abstract
Переработка — важная привычка, позволяющая избежать отходов. В этой статье оценивается эффективность кладочного раствора, полученного путем замены природного песка переработанным мелким заполнителем (RFA), полученным из раствора.Были приготовлены пять семейств смесей с различными пропорциями замены: 20%, 40%, 60% и 100%. Для всех смесей использовалось объемное соотношение цемента к заполнителю 1: 4 путем экспериментального регулирования количества воды для достижения одинаковой консистенции 175 ± 5 мм. Были проанализированы эффекты следующих процедур: (1) использование техники деконструкции для сбора RFA, (2) предварительное смачивание агрегатов и (3) использование коммерческого пластификатора. Результаты экспериментов показывают, что этот тип переработанного мелкого заполнителя можно использовать в качестве замены натурального песка до 60% при производстве кладочного раствора без значительного изменения его свойств.
Ключевые слова: отходы строительства и сноса, переработанный мелкозернистый заполнитель, строительные растворы, экологичное строительство, переработанные заполнители
1. Введение
Рекомендации по разработке новых строительных материалов заключаются в улучшении характеристик материала, оптимизации расходных материалов и сокращении производственных затрат. Следовательно, необходимо разрабатывать новые методы и использовать материалы, которые считаются отходами в этой и других отраслях промышленности. В течение десятилетий количество строительных и сносных отходов (CDW) увеличивалось во всем мире, становясь одним из основных факторов загрязнения окружающей среды.
Использование CDW, полученного при сносе бетонных конструкций, в качестве замены толстых и мелких заполнителей в строительных растворах, снижает количество загрязняющих отходов, выбрасываемых в окружающую среду, компенсирует отсутствие каменных заполнителей и представляет собой инновацию в разработке строительных материалов [1,2,3]. Переработанные заполнители (RA), которые используются для замены природного гравия, известны как переработанные толстые заполнители (RTA), тогда как RA, используемые для замены песка, называются переработанными мелкими заполнителями (RFA).RFA можно разделить на два типа: полученные из бетона и полученные из других материалов, таких как строительный раствор или керамика.
Использование RA, особенно RFA, полученных из элементов строительного раствора, имеет некоторые недостатки, большинство из которых связано с природой этих материалов, такими как их пористость, их высокий потенциал водопоглощения и возможность содержания загрязняющих веществ. По этим причинам КДВ не перерабатываются должным образом, что приводит к ее накоплению на свалках, вызывая загрязнение.Это исследование представляет две возможные альтернативы повторному использованию строительного раствора RFA в качестве замены песка в новых смесях. Анализ был разделен на два этапа: во-первых, характеристики RA, полученные с помощью процедуры «разрушения», сравнивались с характеристиками, полученными с помощью обычного сноса. На втором этапе были проанализированы два возможных сценария: (i) предварительное смачивание RFA перед смешиванием и (ii) использование коммерческого пластификатора для уменьшения количества воды в смеси. Характеристики растворов, изготовленных с использованием RFA, сравнивали с характеристиками обычной строительной смеси (цемент, природный песок и вода).
В настоящее время несколько исследователей поддерживают использование RTA, полученного при сносе бетонных элементов, в качестве частичной замены природного гравия при приготовлении бетонных смесей [4,5,6]. Однако они не рекомендуют замену природного песка на RFA, поскольку считают, что такая замена наносит ущерб механическим свойствам и долговечности бетона [4,7]. Тем не менее, некоторые исследователи, такие как Pereira et al. [8], Mefteh et al. [9], Евангелиста и де Брито [10], и Cartuxo et al.[11] считают, что природный песок может быть заменен RFA в количестве до 20% без значительного влияния на механические свойства бетона. Использование RFA в качестве заменителя натурального песка в строительных растворах для кладок — лучший вариант, поскольку он имеет меньше структурных требований, чем бетон. РЧА, полученные от бетонных элементов, были изучены такими исследователями, как Брага и др. [12], Neno et al. [13], Saiz-Martínez et al. [14] и Нг и Энгельсен [15], которые доказали свою жизнеспособность в качестве частичной замены природного песка.Однако исследования по использованию РЧА, полученного из элементов строительного раствора, немногочисленны из-за худших физических, механических и химических характеристик материала этого типа, таких как его высокий потенциал водопоглощения, пористость и склонность к содержанию загрязняющих веществ [16, 17]. Это привело к накоплению мусора в результате сноса сборных элементов минометов на санитарных свалках и подпольных свалках, к чрезмерной эксплуатации речных или карьерных песчаных отмелей, а также к увеличению потребления энергии и выбросов CO 2 в результате дробления породы для образования мелких агрегатов [11].Silva et al. [18] показали, что включение 10% керамического RFA улучшает большинство свойств строительного раствора. В исследовании, проведенном Хименесом и соавт. [19] натуральный песок был заменен на RFA, состоящий на 54% из керамического и на 40% из кладочного раствора. Результаты экспериментов показали, что замена природного песка этим типом RFA в пропорции 40% существенно не влияет на свойства раствора в свежем и затвердевшем состоянии. С другой стороны, Silva et al. [20] продемонстрировали техническую осуществимость утилизации RFA в результате сноса кирпича или красной глиняной плитки.Они пришли к выводу, что растворы, изготовленные с коэффициентом замещения не менее 20%, обычно показывают лучшие характеристики, чем обычный строительный раствор, уделяя особое внимание таким аспектам, как прочность на изгиб и сжатие.
Свойства повторно используемого раствора зависят от качества RFA, степени замещения природного песка, содержания цемента и водоцементного (W / C) соотношения. Среди этих факторов, возможно, наиболее важным является качество RFA. Известно, что РА обычно содержат некоторое количество сульфатов, хлоридов и других примесей [21].Эти загрязнения, по большей части, являются результатом отсутствия планирования сноса. Поскольку повторное использование обломков после сноса с самого начала не рассматривается, его размещают на открытом воздухе или в местах, где он может быть загрязнен, что позволяет смешивать его с другими материалами. Такие исследователи, как Rahal [22], Cachim [23] и Debieb et al. [24] (чтобы упомянуть несколько), изучили влияние присутствия этих примесей на поведение бетона, который был изготовлен с заменой природных заполнителей на RA.Содержание примесей и загрязняющих веществ в РА можно значительно снизить с помощью методов селективного сноса [25,26]. Kumbhar et al. [27], а также Коэльо и де Брито [28] описывают методы деконструкции для получения CDW хорошего качества.
Потенциал водопоглощения является определяющим фактором качества RFA. Это потому, что в RA строительный раствор прикреплен к натуральному заполнителю [29,30]. Следствием этой характеристики RA является коэффициент уменьшения W / C в цементном тесте, что приводит к плохой обрабатываемости, большему количеству пор, меньшему сопротивлению сжатию, а также к усадкам при высыхании [31,32].Следовательно, чтобы гарантировать удобоукладываемость цементного теста, есть два возможных решения: включение пластификаторов в смесь [7,11,33,34] или предварительное смачивание RAs перед смешиванием [9,35,36,37]. Pereira et al. [8] провели одно из первых исследований влияния суперпластификаторов на свойства свежего и затвердевшего бетона, изготовленного из бетона RFA. Вместе с Cartuxo et al. [11] и Барбудо и др. [38] они показали, что в смесях, в которых песок заменен на RFA, использование пластификаторов улучшает механические характеристики бетона.Зега и Майо [39] пришли к выводу, что использование водоредуцирующей добавки позволяет получить переработанный бетон с надлежащими характеристиками, которые соответствуют спецификациям, установленным различными международными строительными стандартами.
Исследования, например, под руководством González et al. [35], Mefteh et al. [9] и Cuenca-Moyano et al. [40] сообщили о преимуществах предварительного смачивания RA перед приготовлением бетонных смесей. Во всех этих случаях рекомендовался уровень влажности ниже 100% абсорбционной способности.Такие исследователи, как Кабрал и др. [41] и Zhao et al. [42] отмечают, что наилучшие результаты достигаются при влажности менее или равной 80% абсорбционной способности.
Основная цель данного исследования состояла в том, чтобы отдельно проанализировать влияние RFA предварительного смачивания и использования коммерческих пластификаторов при создании новых кладочных растворов с частичной заменой природного песка на RFA, полученный из элементов раствора. Предполагается, что результаты этого исследования будут способствовать увеличению повторного использования RA этого типа.
2. Материалы и методы
2.1. Получение переработанных агрегатов
RFA, использованные в этом исследовании, были получены при реконструкции второго этажа здания «K» Академического отдела информационных технологий и систем Университета Хуарес Автонома де Табаско (UJAT, Cunduacán, Tabasco, Мексика). Этому двухэтажному зданию 18 лет. В рамках ремонта были снесены две перегородки из сборных строительных элементов (блоков).Поскольку первой целью этого исследования было определение эффекта от использования стратегии сноса при получении RA, снос одной из стен был спланирован и согласован со строителем. Снос второй стены производился по первоначальному плану застройщика (снос условный). Таким образом, были получены два типа RA: RFA *, полученный в процессе разрушения, и RFA, полученный в результате обычного сноса.
Предложенный план демонтажа был простым и состоял из пяти этапов: (1) оценка объема КДВ, который должен быть получен, (2) расположение площадки для хранения щебня, (3) удаление поверхностных материалов, кроме строительного раствора (дерево, металлы , пластмассы, кристаллы и др.) перед сносом, (4) ручным сносом с последующей обработкой и разделением оставшихся отходов и (5) дроблением и хранением. Поскольку первый этаж здания пустовал из-за ремонтных работ, он использовался как склад CDW. Перед тем как приступить к сносу стен, было снято оконное стекло, а с помощью металлической щетки и шпателей было удалено максимально возможное количество краски. После сноса стен щебень был перемещен на склад (первый этаж здания).После того, как весь мусор был размещен на первом этаже, персонал с защитным оборудованием удалил материалы, такие как кабели и некоторые электрические устройства, которые остались среди обломков. Следующим шагом было раздробить щебень, получив таким образом RFA *. Для шлифования использовалась абразивная машина Лос-Анджелеса. Впоследствии обломки отсеивались ситом № 4 (4,75 мм) и складывались отдельно на первом этаже здания, защищая его от непогоды.
В результате сноса второй разделительной стены возникла RFA.Традиционный процесс сноса, используемый застройщиком, был одним из тех, которые обычно выполняются в этом типе реконструкции, который состоит из трех этапов: (1) удаление элементов, предполагаемых для повторного использования в проекте (в данном случае их нет), (2) снос строительство стены из сборных элементов с использованием ручных инструментов и (3) хранение всего мусора в зоне, удаленной от зоны строительства, с последующим перемещением в разрешенную зону свалки. В исследовательских целях перед отправкой на муниципальную свалку собирали обломки разделительной стены.Как и в предыдущем случае, перед дроблением и просеиванием через сито номер 4, материалы, отличные от строительного раствора, были удалены в максимально возможной степени. RFA, полученный в результате этого процесса, хранился в контейнере перед ремонтируемым зданием.
2.2. Характеристика материалов
Все RA, использованные в этом исследовании, были охарактеризованы в соответствии со стандартом UNE-EN 13139 [43] на заполнители строительных растворов. В качестве контрольного элемента использовался природный песок (НП), полученный с берега реки.Анализируемые свойства, а также их эталонный стандарт показаны в. и показать гранулометрический состав песка и переработанных заполнителей. Было замечено, что в целом гранулометрия агрегатов, полученных из готовых кусков строительного раствора (RFA * и RFA), аналогична.
Гранулометрический состав песка и переработанных заполнителей.
Таблица 1
Стандарты, используемые для характеристики природного песка и переработанных заполнителей.
Содержание мелких частиц (%) | Эквивалент песка (%) | Плотность сухого образца (г / см 3 ) | Водопоглощение (%) | Кислоторастворимые сульфаты (% SO 3 ) | Водорастворимые хлориды (% Cl) | Всего серы (% SO 3 ) |
---|---|---|---|---|---|---|
UNE-EN 933-1 [46] | UNE-EN 933-8 [47] | UNE-EN 1097-6 [48] | UNE-EN 1097-6 [48] | UNE-EN 1744-1 [49] | UNE-EN 1744-1 [49] | UNE-EN 1744-1 [49] |
Таблица 2
Гранулометрический состав.
Размер сита (мм) | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,125 | 0,063 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
79 | 50 | 19 | 7,3 | 3,2 | ||||
RFA * | 100 | 75 | 41 | 22 | 13 | 8,4 | ||
RFA | 100 | 81 | 38 | 20 | 11 | 6,5 | 2,6 |
Используемый цемент марки PCC129 Monterrey 9030 , México), имея в виду смесь портландцемента класса стойкости 30 с быстрой стойкостью (3 дня). Этот цемент соответствует международным требованиям ASTM C150 / C150M-09 [44] и ASTM C595 / C595M-19 [45]. показывает свои химические характеристики.
Таблица 3
Химический состав цемента (%), указанный производителем, Cemex ® .
Состав | CaO | SiO 2 | Al 2 O 3 | Fe 2 O 3 | Mg102 | SO 3 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% | 63 | 22 | 6 | 2.5 | 2,6 | 0,6 | 0,3 | 2,0 |
2,3. Смеси
Все смеси были приготовлены с одинаковой пропорцией и одинаковым содержанием цемента. Обычная растворная смесь (цемент, природный песок и вода) была разработана в качестве эталонного параметра. Для первой фазы этого исследования были приготовлены два семейства смесей с постепенной заменой NS на RA: RFA * использовался в одном, а RFA — в другом. Для второго этапа были изготовлены еще два типа смесей.Во всех из них RFA * использовался как заменитель песка. В одном из них RFA * был подвергнут предварительному смачиванию перед смешиванием (RFA * + h), а в другом RFA * использовался с его естественной влажностью, но в смесь был добавлен коммерческий пластификатор (RFA * + П) (). В результате вышеизложенного были определены пять семейств строительных смесей: NS, RFA *, RFA, RFA * + h и RFA * + P.
Таблица 4
Номенклатура строительных смесей, в которых RA использовался в качестве заменителя. НС.
Коэффициент замены (%) | Первая фаза | Вторая фаза | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
RFA * | RFA | RFA * + h | RFA * 0 P | — | RFA * + h 0 | RFA * + P 0 | ||||||||||
20 | RFA * 20 | RFA 20 | 203 RFA | RFA * + P 20 | ||||||||||||
40 | RFA * 40 | RFA 40 | RFA * + h 40 | RFA 40 * | RFA * 60 | RFA 60 | RFA * + h 60 | RFA * + P 60 | ||||||||
100 | RFA * 100 RFA * + h 10 0 | RFA * + P 100 | |
Были определены четыре коэффициента замещения: 20%, 40%, 60% и 100%.Замена производилась в процентах от сухой массы [19,50]. Всего было приготовлено 19 смесей. показывает использованную номенклатуру.
В качестве пластификатора был использован Sikament 500, жидкая добавка средней концентрации, не содержащая хлоридов. Он соответствует ASTM-C-494 тип D [51] и ASTM-C-1017 тип II [52]. Его плотность составляет 1,20 ± 0,05 кг / л.
Дозировки строительного раствора были введены в соответствии с характеристиками, полученными для материалов.Были установлены следующие критерии:
Все использованные РА имели диаметр частиц менее 4 мм.
Соотношение цемент-заполнитель, используемое во всех смесях, составляло 1: 4.
Количество воды было отрегулировано экспериментально для достижения консистенции смеси 175 ± 5 мм.
Предварительное смачивание заполнителей проводилось только в одном типе смеси (RFA * + h). Остальные агрегаты использовали с естественной влажностью (2.3 ± 0,2). Предварительное смачивание было выполнено для достижения 80% общей абсорбционной способности RA, гарантируя присутствие воды в заполнителе и уменьшая миграцию воды из смеси в RA [5,41]. Процедура, использованная для достижения вышеупомянутого смачивания, была основана на описанной Fonseca et al. [53]: агрегат погружали в воду на пять минут, а затем давали стечь перед использованием.
Пластификатор использовался в количестве 1% от веса цемента.Это значение рекомендовано производителем. показывает пропорции смеси, использованные в этом исследовании. Эта таблица показывает, что согласно использованной литературе [9,13,42], строительные растворы, содержащие RA, нуждаются в большем количестве воды для достижения согласованности проекта.
Таблица 5
Пропорции растворной смеси.
Раствор Тип | NS / RA | NS (гр) | RA (гр) | CEM (гр) | Вода (гр) | Индекс консистенции (мм) | W / C | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
AN | 100/0 | 2307 | 0 | 332 | 285 | 176 | 0.86 | |||||||||||||||||||
RFA * 20 | 80/20 | 1845 | 462 | 332 | 304 | 172 | 0,92 | |||||||||||||||||||
RFA | 923 | 332 | 328 | 171 | 0,99 | |||||||||||||||||||||
RFA * 60 | 40/60 | 923 | 1384 | 332 351 | 06 | |||||||||||||||||||||
RFA * 100 | 0/100 | 0 | 2307 | 332 | 371 | 174 | 1,12 | |||||||||||||||||||
462 | 332 | 309 | 177 | 0,93 | ||||||||||||||||||||||
RFA 40 | 60/40 | 1384 | 923 | 332 | 02 | |||||||||||||||||||||
RFA 60 | 40/60 | 923 | 1384 | 332 | 358 | 173 | 1.08 | |||||||||||||||||||
2307 | 332 | 386 | 175 | 1,16 | ||||||||||||||||||||||
RFA * + h 0 | 100/0 | 2307 | 0 | 332 | 170352 | 83 | ||||||||||||||||||||
RFA * + h 20 | 80/20 | 1845 | 462 | 332 | 293 | 174 | 0,88 | |||||||||||||||||||
1384 | 923 | 332 | 315 | 179 | 0,95 | |||||||||||||||||||||
RFA * + h 60 | 40/60 | 923 332 | 0.99 | |||||||||||||||||||||||
RFA * + h 100 | 0/100 | 0 | 2307 | 332 | 356 | 176 | 1.07 | |||||||||||||||||||
100351 | 0 | 2307 | 0 | 332 | 249 | 180 | 0,75 | |||||||||||||||||||
RFA * + P 20 | 80/20 | 1845 255 255 332 | 46351 | 0.77 | ||||||||||||||||||||||
RFA * + P 40 | 60/40 | 1384 | 923 | 332 | 271 | 171 | 0,82 | |||||||||||||||||||
40352 60 | 923 | 1384 | 332 | 293 | 172 | 0,88 | ||||||||||||||||||||
RFA * + P 100 | 0/100 | 0 | 230351 0 | 230351 | 0.96 |
Смеси готовили в стандартном смесителе, сначала помещая цемент и мелкий заполнитель, а затем перемешивая в течение минуты. Затем в течение следующих 20 с добавляли воду, пока миксер все еще перемешивал цемент и заполнитель. Смешивание этих материалов продолжалось в течение трех минут при скорости 140 об / мин. Эту процедуру следовали для всех смесей, в которые не добавляли пластификатор. Для последнего мы использовали процедуру, описанную Хименесом и др. [19]: воду и добавку сначала поместили в контейнер миксера, затем смешали на низкой скорости (140 об / мин) в течение двух минут, после чего медленно добавили цемент и заполнитель.Все эти материалы перемешивали на низкой скорости в течение трех минут.
2.4. Rehearsal Program
Оценка свойств раствора в свежем состоянии является важным аспектом, потому что его характеристики в этом состоянии имеют большое влияние на характеристики затвердевшего раствора. Для оценки свойств свежего строительного раствора были использованы тесты на объемную плотность и содержание воздуха. Принимая во внимание, что для характеристики затвердевшего раствора были испытаны насыпная плотность в сухом состоянии, прочность на сжатие, адгезионная прочность и коэффициент водопоглощения из-за капиллярного действия.показывает стандарты, использованные во время испытаний.
Таблица 6
Стандарты, используемые для определения характеристик строительного раствора.
Тест | Стандартный | Время отверждения (дней) |
---|---|---|
Свойства свежего раствора | ||
Объемная плотность свежего раствора | UNE-EN 1015-6 [54] | — |
Втянутый воздух | UNE-EN 1015-7 [55] | — |
Свойства затвердевшего раствора | ||
Насыпная плотность в сухом состоянии | UNE-EN 1015-10 [56] | 28 |
Прочность на сжатие | UNE-EN 1015-11 [57] | 28 |
Прочность клея UNE | 28 | |
Коэффициент водопоглощения за счет капиллярного действия | UNE-EN 1015-18 [59] | 28 |
4.Выводы
В этом исследовании было оценено использование РА, полученного из элементов раствора, в качестве заменителя природного песка при приготовлении кладочных растворов, как предложение новой области применения этих РА. В этом исследовании использовались два типа переработанных агрегатов: RFA * и RFA. Однако смеси, разработанные с использованием заполнителей, полученных с помощью процесса, специально запланированного для извлечения мусора для его использования в качестве заменителя песка (RFA *), развивают более высокую насыпную плотность, адгезионную прочность и прочность на сжатие для каждого процента замещения, чем смеси, полученные с заполнителями, полученными обычным способом. снос (RFA).Техника деконструкции, использованная в этом исследовании, проста и конкурентоспособна с точки зрения стоимости, поскольку RA был получен непосредственно на месте, а транспортные расходы были снижены.
Результаты экспериментов показывают, что объемная плотность в свежем и затвердевшем состоянии, а также прочность на сжатие и адгезия строительных растворов демонстрируют одну и ту же тенденцию: они уменьшаются почти линейно со скоростью замены NS на РА. Что касается содержания воздуха и водопоглощения из-за капиллярного действия в смесях, ясно, что они увеличиваются по мере увеличения содержания RA и отношения W / C.Основным агентом, вызывающим такое поведение, является высокий потенциал абсорбции РА. По мере увеличения количества RA необходимо добавлять больше воды в смесь для достижения консистенции проекта. Это ухудшает качество раствора. Затем делается вывод, что свойства переработанного строительного раствора тесно связаны с коэффициентом замещения NS на RA и соотношением W / C.
Предварительное смачивание RA на 80% от его абсорбционной способности перед смешиванием предотвращает чрезмерное водопоглощение цементным тестом.Таким образом, смеси, приготовленные по этой методике (RFA * + h), показали улучшение анализируемых свойств по сравнению с раствором, приготовленным с использованием RA при естественной влажности. Смеси, в которые был добавлен коммерческий пластификатор (RFA * + P), который требовал меньшего количества воды для достижения консистенции проекта, чем остальные смеси. Это привело к значительному улучшению свойств раствора как в свежем, так и в затвердевшем состоянии. Следовательно, к растворам с наибольшей плотностью, наибольшей прочностью, наибольшей адгезионной прочностью и наименьшей впитывающей способностью следовали растворы с добавлением пластификатора, за которыми следовали растворы, изготовленные с предварительным смачиванием заполнителей.Было замечено, что для первой из этих двух смесей значение замещения 60% дает результаты, очень похожие на результаты, полученные с эталонным строительным раствором, поэтому этот процент был установлен как оптимальный. Что касается растворов с предварительным смачиванием заполнителя, оптимальный процент замены составлял 40%. Как было продемонстрировано, эти два метода способствуют снижению отношения W / C и улучшению плотности и механических свойств раствора, а также предотвращают появление трещин, вызванных большим количеством свободной воды.
В связи с тем, что строительные смеси, приготовленные с использованием обеих технологий, имеют характеристики, аналогичные характеристикам обычных строительных растворов (с их соответствующим оптимальным процентом замещения), вероятно, что оба типа строительных растворов имеют одинаковую стоимость обслуживания. Однако необходимы более подробные исследования по этой теме.
Результаты экспериментов показывают, что можно повторно использовать RA, поступающие из сборных элементов строительного раствора, если установлены адекватные методы сбора мусора и используются в сочетании с процедурами, снижающими количество воды, требуемой в смесях.
Использование этого типа материалов в обычных применениях кладочного раствора (внутри и снаружи помещений) будет очень важно в ближайшем будущем, так как эта практика тесно связана с устойчивостью строительных технологий.
Вклад авторов
Концептуализация, R.S.M.-O., E.M.-B. и S.A.D .; Расследование, Á.B.-J. и E.D.A.-M .; Методология, R.S.M.-O., E.M.-B., E.D.A.-M. и S.A.D .; Письмо — подготовка оригинала, Р.С.М.-О .; Написание — просмотр и редактирование, Р.С.М.-О. и E.M.-B .; Надзор, Á.B.-J., F.M.-H. и S.A.D .; администрация проекта, R.S.M.-O .; привлечение финансирования, E.M.-B., F.M.-H. и E.D.A.-M. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.
Агрегаты — CEMEX
Как работает карьер
Каменоломни обычно работают не менее 30 лет и разрабатываются отдельными уступами или ступенями. Для отрыва породы от забоя обычно используется управляемый взрыв.Затем он транспортируется грузовиком или конвейером к дробилке, где проходит ряд этапов дробления и грохочения для производства ряда конечных размеров в соответствии с потребностями клиентов.
При взрыве используется достаточно взрывчатого вещества, чтобы отломить породу от забоя. Мощный экскаватор загружает породу в самосвалы для доставки на первичную дробилку.
Дробление
Мощные молотки или металлические челюсти внутри дробилки первичного дробления разрушают породу. Камень проходит через серию экранов, которые просеивают его на разные размеры.Он также может проходить следующие стадии дробления.
Сухой камень доставляется из карьера автомобильным или железнодорожным транспортом.
Как работает песчано-гравийный карьер
Песчаные и гравийные карьеры намного мельче каменоломен и обычно обрабатываются и восстанавливаются поэтапно. Это сводит к минимуму площадь, открытую для разработки карьеров в любое время, и ограничивает период неиспользования земли для других производственных целей.
Карьеры песка и гравия перекачиваются, чтобы они могли работать всухую или эксплуатироваться как озера с добычей ниже уровня воды.
Конвейер втягивает сырье в перерабатывающий завод, где его промывают для удаления нежелательной глины и отделения песка. Отделенный в процессе обработки песок обезвоживается и складывается. Затем гравий проходит через серию сит, которые просеивают материал по разным размерам.
В процессе обработки гравий разделяется на отвалы разных размеров для доставки грузовиком.
Как добывают морские агрегаты
Значительная часть спроса на заполнители удовлетворяется за счет русел рек, озер и морей. Наши морские ресурсы становятся все более важным альтернативным источником агрегатов. Морские агрегаты играют важную роль в восстановлении пляжей и защите береговой линии от эрозии.
Спутниковая навигация может использоваться для точного позиционирования судов в пределах лицензированных участков дноуглубительных работ.Суда тянут трубу по морскому дну со скоростью, приближающейся к 1,5 узлам, и используют мощные всасывающие насосы для втягивания песка и гравия в грузовой отсек.
Дноуглубительный материал выгружается на пристанях и других морских объектах, где он обрабатывается, просеивается и промывается по мере необходимости.
Влияние медного шлака как мелкого заполнителя на свойства цементных растворов и бетона — Экспертный центр Университета Султана Кабуса
TY — JOUR
T1 — Влияние медного шлака как мелкозернистого заполнителя на свойства цементных растворов и бетона
AU — Аль-Джабри, Халифа С.
AU — Аль-Саиди, Абдулла Х.
AU — Taha, Ramzi
PY — 2011/2
Y1 — 2011/2
N2 — Было проведено экспериментальное исследование для изучения влияния использования медного шлака в качестве мелкий заполнитель по свойствам цементных растворов и бетона. Были приготовлены различные растворные и бетонные смеси с различными пропорциями медного шлака от 0% (для контрольной смеси) до 100% в качестве замены мелких заполнителей. Цементные смеси оценивались на прочность на сжатие, тогда как бетонные смеси оценивались на удобоукладываемость, плотность, прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб и долговечность.Результаты, полученные для цементных растворов, показали, что все смеси с различными пропорциями медного шлака имеют сравнимую или более высокую прочность на сжатие, чем контрольная смесь. Кроме того, было улучшено более чем на 70% прочность строительных растворов на сжатие при 50% замещении медного шлака по сравнению с контрольной смесью. Результаты, полученные для бетона, показали, что наблюдается небольшое увеличение плотности почти на 5% по мере увеличения содержания медного шлака, тогда как удобоукладываемость значительно увеличивалась по мере увеличения процентного содержания медного шлака по сравнению с контрольной смесью.Замена до 40-50% медного шлака в качестве замены песка дала прочность, сопоставимую с контрольной смесью. Однако добавление большего количества медного шлака привело к снижению прочности из-за увеличения содержания свободной воды в смеси. Кроме того, результаты показали, что водопоглощение поверхности снижается по мере увеличения содержания медного шлака до 50% замещения. Помимо этого, скорость абсорбции быстро увеличивалась, и процентный объем проницаемых пустот был сравним с контрольной смесью.Поэтому рекомендуется использовать до 40-50% (от веса песка) медного шлака в качестве замены мелкозернистых заполнителей, чтобы получить бетон с хорошими требованиями к прочности и долговечности.
AB — Было проведено экспериментальное исследование влияния использования медного шлака в качестве мелкозернистого заполнителя на свойства цементных растворов и бетона. Были приготовлены различные растворные и бетонные смеси с различными пропорциями медного шлака от 0% (для контрольной смеси) до 100% в качестве замены мелких заполнителей.Цементные смеси оценивались на прочность на сжатие, тогда как бетонные смеси оценивались на удобоукладываемость, плотность, прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб и долговечность. Результаты, полученные для цементных растворов, показали, что все смеси с различными пропорциями медного шлака имеют сравнимую или более высокую прочность на сжатие, чем контрольная смесь. Кроме того, было улучшено более чем на 70% прочность строительных растворов на сжатие при 50% замещении медного шлака по сравнению с контрольной смесью.Результаты, полученные для бетона, показали, что наблюдается небольшое увеличение плотности почти на 5% по мере увеличения содержания медного шлака, тогда как удобоукладываемость значительно увеличивалась по мере увеличения процентного содержания медного шлака по сравнению с контрольной смесью. Замена до 40-50% медного шлака в качестве замены песка дала прочность, сопоставимую с контрольной смесью. Однако добавление большего количества медного шлака привело к снижению прочности из-за увеличения содержания свободной воды в смеси.Кроме того, результаты показали, что водопоглощение поверхности снижается по мере увеличения содержания медного шлака до 50% замещения. Помимо этого, скорость абсорбции быстро увеличивалась, и процентный объем проницаемых пустот был сравним с контрольной смесью. Поэтому рекомендуется использовать до 40-50% (от веса песка) медного шлака в качестве замены мелкозернистых заполнителей, чтобы получить бетон с хорошими требованиями к прочности и долговечности.
кВт — цементный раствор
кВт — бетон
кВт — медный шлак
кВт — прочность
кВт — промышленные побочные продукты
кВт — прочность
кВт — отходы
UR — http: // www .scopus.com/inward/record.url?scp=78649876370&partnerID=8YFLogxK
UR — http://www.