Повышение эффективности использования минерального модификатора в пеплобетоне путем оптимизации дисперсного состава многокомпонентного вяжущего
Зависимость прочности пеплобетона от удельной поверхности добавки (молотого тонкодисперсного вулканического пепла Кабардино-Балкарской республики). Исследование метода повышения эффективности использования минерального модификатора в пеплобетоне.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.05.2018 |
Размер файла | 433,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Повышение эффективности использования минерального модификатора в пеплобетоне путем оптимизации дисперсного состава многокомпонентного вяжущего
Вулканический пепел состоит из мелких обломков пемзы, кварца, вулканического стекла и слюды. Основная масса (25%) представлена пылеватыми частицами. Преобладают обломки пеплового туфа до 60%, размерами зерен от 0,3 до 1 мм и до 4 мм. В более крупных частицах наблюдается волокнистая структура. Включения пемзы имеют грубопористую, волокнистую структуру. Кусочки слабого туфа, входящие в состав пепла, легко растираются пальцем в воде, быстро распадаются, а некоторые из них реагируют с соляной кислотой.
Включения пемзы прочны, легки и пористы. Зерна кварца размером 0,1 -1,2 мм, долговечны, коррозионнностойкие и составляют 15% массы породы.
Встречаются обломки известняка (пелитоморфный), зёрна полевого шпата до 5% и желтоватого биотита (2-3%) размером зерен до 0,6 мм хорошей сохранности. Кальциты иногда отмечаются как эпигенетический минерал в пепловой массе среди обломков слабого туфа. Микроскопические исследования пеплов показали, что они сложены в основном исключительно твердыми продуктами вулканических извержений. Они представлены обломками вулканического стекла, пепла, интрателлургическими минералами и незначительным количеством ксенолитов.
Ксенолиты представлены метаморфическими и осадочными породами - кварц-мусковитовыми сланцами, кварцитами, глинистыми сланцами и пелитоморфным известняком.
Таким образом, пепловые отложения являются образованиями твердых продуктов вулканических извержений, близких к кислым лавам липаритового типа [1].
Исследования показали, что в ряде случаев сочетание природного пористого щебня с песком из той же породы приводит к получению бетонов с более высокими техническими свойствами, чем при использовании кварцевого песка. Это связано с высокой однородностью показателей свойств щебня и песка из природных пористых пород и протеканием пуццолановой реакции между диоксидом кремния, содержащимся в зернах заполнителя и гидроксидом кальция.
В работе [2] показано, что при использовании минерального модификатора с оптимальной дисперсностью, функционально связанной с дисперсностью клинкерного компонента и только в оптимальном количестве, зависящим от собственной пуццоланической активности и дисперсности матрицы, прочность многокомпонентной цементной системы находится на уровне или превышает прочность бездобавочных цементных систем. Оптимальная дисперсность минерального модификатора в многокомпонентной цементной системе должна превышать дисперсность клинкерного компонента в 1,2.. 2,1 раза.
Для повышения эффективности использования минерального модификатора в бетоне в виде вулканического пепла путем оптимизации дисперсного состава многокомпонентного вяжущего были выполнены следующие исследования. Осуществлен помол вулканического пепла в шаровой мельнице и отбор трех проб с различной удельной поверхностью, с использованием которых были изготовлены и испытаны на прочность при сжатии образцы пеплобетона.
Прибором ToniPerm для измерения удельной поверхности по Блэйну была определена удельная поверхность применяемого для пеплоблоков портландцемента ГУП «Чеченцемент», которая составила 3550 см2 /г.
Были отобраны соответственно пробы молотого пепла с удельными поверхностями: S1= 3410 см2 /г, S2= 4720 см2 /г, S3= 5300 см2 /г.
Бетонные смеси были изготовлены в пропорциях по массе - 100 г. (портландцемент):100 г. (вода):500 г. (вулканический пепел) - контрольный состав;
80 г. (портландцемент):20 г. (молотый пепел):100 г. (вода): 500 г. (вулканический пепел) - исследуемые составы бетона с тонкодисперсным пеплом различной удельной поверхности.
Образцы бетона размером 4х4х4 (см) были пропарены и испытаны в возрасте 12 часов. Режим пропаривания: 2 ч предварительное выдерживание, 3 ч подъем температуры до 85 0С, 5 ч изотермический прогрев при 85 0С, 2 ч остывание.
Результаты испытания образцов на прочность при сжатии (МПа) представлены в табл.
Зависимость прочности бетона с добавкой молотого пепла от его дисперсности представлена на рис. 1.
Рис. 1. Зависимость прочности пеплобетона от дисперсности тонкомолотого пепла
При равной с портландцементом и оптимальной дисперсности тонкомолотого шлака прочность бетона оказалась на уровне прочности контрольного состава.
Ниже приведены снимки РЭМ контрольного состава (1), образца с молотым пеплом S1= 3410 см2 /г (2), образца с молотым пеплом S3= 5300 см2 /г (3).
Рис. 2. Снимки РЭМ составов 1, 2 и 3
Рис. 3. Укрупненные снимки РЭМ составов 1, 2 и 3
Исследования структуры цементного камня в РЭМ показывают, что в образцах с тонкодисперсным пеплом она более тонкодисперсная, характеризуется наличием гидратных фаз волокнистого строения, а также наблюдается уменьшение капиллярной пористости, повышение плотности, подтверждая прочностные показатели бетона. Кроме того, элементный анализ показал, что содержание свободного гидроксида кальция уменьшилось на 35%, которое очевидно вступило во взаимодействие диоксидом кремния, с образованием вторичных прочных низкоосновных гидросиликатов кальция с меньшей обводненностью.
По предварительному расчету экономическая эффективность от замены 20% портландцемента в пеплобетоне на пепел равной или оптимальной дисперсности составит 19,5 руб. на кубический метр пеплобетона.
Литература
пеплобетон вулканический пепел вяжущий
1. Ахматов М.А. Легкий бетон на естественных пористых заполнителях Кабардино-Балкарии // Тр.КПИ: Эффективные легкие строительные материалы на базе местного сырья, Краснодар, - 1975, - вып. №80
2. Величко Е.Г. Автореферат диссертации док. техн. наук/ Повышение эффективности использования минеральных модификаторов в бетоне путем оптимизации дисперсного состава многокомпонентного вяжущего. МГСУ. 1999.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика отделочных материалов на основе минерального вяжущего, критерии оценки их качества и выбора для конкретного вида работ. Микроструктура и состав гипсовых вяжущих, влияние на свойства материалов. Пути повышения качества стеновых материалов.
контрольная работа [39,9 K], добавлен 17.05.2009Характеристика вихідних матеріалів: розрахунок складу цементобетонної суміші, визначення потреби в технологічному обладнанні. Принципи проектування складів: цементу, заповнювача, хімічних добавок, арматури. Обґрунтування використання добавки ГКЖ-94М 29.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 17.03.2012Изучение порядка определения требуемой прочности и расчет состава тяжелого бетона. Построение графика зависимости коэффициента прочности бетона и расхода цемента. Исследование структуры бетонной смеси и её подвижности, температурных трансформаций бетона.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.07.2013Виды транспорта, используемые в строительстве, и факторы, влияющие на его выбор, повышение эффективности его использования. Бетонирование тонкостенных конструкций. Разработка грунтов бурением и взрывами. Особенности каменных работ в зимних условиях.
контрольная работа [49,1 K], добавлен 09.04.2016Свойства и характеристики арболита. Особенности его применения в строительстве. Способ изготовления и технические характеристики арболита. Способы повышение его прочности. Основные химические добавки для арболита. Особенности формирования изделий из него.
реферат [24,1 K], добавлен 18.01.2013Проектные решения, направленные на повышение эффективности использования тепловой энергии. Температурный режим узлов отдельных ограждающих конструкций. Расчет влажностного режима наружных стен. Анализ структуры теплопотерь проектируемого здания.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 19.06.2011Физические свойства и характеристики арболита. Сырье для его производства. Зависимость теплопроводности и плотности арболита от вида заполнителя. Технология производства строительного материала. Повышение его прочности. Изделия, изготавливаемые из него.
реферат [43,0 K], добавлен 16.06.2014Достоинства использования битумов в пенном состоянии. Физико-химические составляющие вспененного вяжущего. Технология приготовления асфальтобетонных смесей, предусматривающая воздействие электромагнитных полей на битум в процессе их вспенивания водой.
реферат [345,9 K], добавлен 30.05.2015Характеристика и технология производства вспученного перлита. Формованные теплоизоляционные изделия из него. Методы исследования и характеристика сырьевых материалов. Расчет состава перлитобетона. Применение вспученного перлита как заполнителя бетона.
контрольная работа [605,4 K], добавлен 07.03.2014Анализ применения современных методов оптимизации при организации оптимального использования строительно-дорожных машин. Сравнение объёмов транспортной работы в первоначальном и оптимальном распределении. Определение объемов песчано-гравийной смеси.
курсовая работа [54,9 K], добавлен 11.01.2013