Влияние формы зерен мелкого заполнителя на свойства бетона
Известно, что увеличение содержания в песке из отсева камнедробления зерен лещадиой и игловидной формы несущественно повышает его пустотность и водопотребиость. Незначительное увеличение водопотребности отсева объясняется тем, что пластинчатые зерна обладают более гладкой поверхностью, поэтому удельная поверхность зерен отсева с ростом содержания зерен лещадной и игловидной формы повышается меньше, чем это следует из расчета. При достаточном количестве цементного теста (если объем превышает пустотность отсева в насыпном состоянии) увеличение содержания пластинчатых зерен в отсеве несколько ухудшает удобоуклады- ваемость песчаной бетонной смеси постоянного состава, а прочность бетона при сжатии и при изгибе увеличивается. При одинаковой удельной поверхности отсева основное влияние на удобоукла- дываемость и прочность песчаного бетона оказывает наибольшая крупность зерен. Так, эффективность песка с МКр= =3,2 и содержанием лешадных зерен 70% значительно выше, чем с Л4кр=2,2 и содержанием лещадных зерен 30%./ Для исследования влиянии формы и крупности зерен песка из отсева на свойства тяжелого бетона использовал;: портландцемент Белгородского завода 47 МПа и нормально густой 25%, щебень крупностью 5—20 ми отсев из кристаллических вскрышной породой рудных месторождений курской аномалии. Дробление кристаллических сланцев производили на раторной щековой установке. Mexaнической обработкой уменьшали содержание пластинчатых зерен в отсеве с 50 14%Песок с МИр, равной 2,6 и 3,6, получали смешиванием отдельных фракций.
В табл. 1 приведены средние показатели пустотности заполнителей, жесткости бетонной смеси и предела прочности при сжатии бетона.
Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что увеличение содержания зерен с 14 до 50% значительно повышает пустотиость песка как в насыпном (0,6%), так и в виброуплотнеииом (1,8%) состоянии. При этом более существенно увеличивается пустотиость крупного песка. Аналогично изменяется пустотиость смеси песка и щебня. С уменьшением содержания лещадных зерен в песке и его модуля крупности пустотность смеси снижается. Введение цемента в смесь заполнителей сглаживает формы зерен и крупности песка на пустотиость смеси всех твердых компонентов. Особенно заметно это влияние для смесей в насыпном состоянии.
Удобоукладываемость бетонной смеси ухудшается с уменьшением крупности песка и увеличением содержания в пластинчатых зерен. С повышением содержания пластинчатых зерен жесткость бетонной смеси возрастает более существенно для песка с Мкг = 3,6, что объясняется значительным увеличенном меж- зерновой пустотности песка (2,8%, а для песка с Л1кр = 2,6 — 0,8%)- Повышение содержания лещадиых зерен в песке с 14 до 50% в меньшей степени повысило жесткость бетонной смеси, чем снижение модуля крупности с 3,6 до 2,6.
Увеличение содержания лещадных зерен с 14 до 50% снижает предел прочности при сжатии на О,7%0. а уменьшение модуля крупности с 3.6 до 2,6% — из 4%. Полученные данные находятся в пределах точности испытания образцов на сжатие, однако эти значения получены как среднеарифметические из результатов испытания 8 серий образцов. Следовательно, зерна песка менее благоприятно влияют на прочность при сжатии бетона с крупным заполнителем.
Проведенные исследования послужили основанием для разработки составов
На основе щебня из пород месторождений Старооскольского железорудного района и образующегося при этом попутно отсева без дополнительного обогащения можно получать смеси для бетона марок до М500 с хорошей удобоукладываемостью без перерасхода цемента. Это позволяет не только отказаться от завоза в Белгородскую область высококачественного мелкого заполнителя, но и вывозить его в соседние области.