Наряду с такими минеральношлаковыми вяжущими, как карбонатношлаковое и глиношлаковое, разработанными в Пензенском ГУАС, практический и научный интерес представляют
новые геосинтетические и геошлаковые вяжущие на основе силицитовой породы – песчаника Архангельского месторождения Пензенской области в смеси с тонкомолотым доменным Липецким шлаком, а также мелкозернистый бетон на их основе [1, 2].
Для исследования влияния кинетики водопоглощения мелкозернистого бетона на силицитовом вяжущем изготавливались образцы размером 50´50´50 мм составов приведенных в табл. 1. двумя методами формования: методом виброформования с пригрузом на стандартной виброплощадке (давление пригруза составило 0,6×10–3 МПа (0,6 КПа), длительность виброуплотнения составляла 40 с) и полусухим прессованием (Рпрес=25 МПа). Образцы подвергались тепловой обработки по режиму 2+8+2 ч при температуре изотермической выдержки tиз=90 ºС. На рис. 1. показана кинетика водопоглощения по массе мелкозернистых бетонов в течение 21 суток водонасыщения.
Рис. 1. Кинетика водопоглощения мелкозернистых бетонов на модифицированном геошлаковом вяжущем в зависимости от количества песка и вида формования (номера составов по табл. 1)
Из графика видно (рис. 1), что наименьшие водопоглощени по массе, как в начальные, так и после 21 суток экспонирования в воде имеют образцы изготовленные при соотношении В:П=1:1 как полусухим прессованием, так и методом виброформования с пригрузом, соответственно равное 7,48 и 7,78 %. Водопоглощение по массе образцов изготовленных при соотношении В:П=1:1,5, методом полусухого прессования равно 8,28 %, а виброформованием с пригрузом 8,68 %.
С целью изучения влияния состава щебеночного бетона на его прочность и водостойкость был проведен сравнительный эксперимент на геошлаковом вяжущем. Количество комплексной добавки составляло, % от массы песчаника, «тонкомолотый шлак 20 % + гидроксид алюминия 5 %». Песчаник размалывали до удельной поверхности 600 м2/кг, шлак до 350 м2/кг. В качестве мелкого заполнителя использовался Сурский песок. В качестве крупного заполнителя – щебень гранитный фракции 2,5-10,0 мм. Соотношение “вяжущее: песок: щебень» – 1:1:1, 1:1:1,5 и 1:1:2.
Таблица 1 - Физико-технические свойства щебеночных бетонов на модифицированном геошлаковом вяжущем в
зависимости от степени наполнения заполнителем
|
№ |
Исходные компоненты смеси, частей по массе |
Средняя прочность на сжатие при н.у.т, МПа, через 28 |
Прочность на сжатие, МПа, после тепловой обработки при tиз=90ºC |
Коэффициент водостойкости через 3 суток водонасыщения |
Водопоглощение по массе Wm, %, после 21 суток водонасыщения |
|||
|
Вяжущее |
Песок |
Щебень |
||||||
|
1 |
Модифицированное геошлаковое – 1 Sуд = 600 м2/кг |
1 |
1 |
17,8 |
28,0 |
19,0 |
0,77 |
4,52 |
|
2 |
1 |
1,5 |
19,8 |
30,4 |
17,3 |
0,73 |
4,81 |
|
|
3 |
1 |
2 |
21,6 |
40,0 |
21,6 |
0,68 |
5,12 |
|
Рис. 2. Кинетика водопоглощения щебеночных бетонов на модифицированном геошлаковом вяжущем в зависимости от состава
Смесь готовили путем тщательного перемешивания молотых компонентов смеси в лабораторной мельнице с определенным количеством шаров до получения однородной смеси. Составы формовали методом виброформования с пригрузом на стандартной виброплощадке (давление пригруза составило 0,6×10–3 МПа (0,6 КПа)) при влажности смеси соответственно 8 и 7 %. Часть образцов хранилась в нормально-влажностных условиях при относительной влажности воздуха более 90% в течение 28 суток, затем подвергалась испытанию на прочность при сжатии по ГОСТ 10180-78. Другая часть подвергалась ТВО по режиму 2+8+2 ч при температуре изотермической выдержки tиз=90 ºС. Данные по прочности занесены в сводную табл. 2.
Из графика видно (рис. 2), что наименьшие водопоглощени по массе, как в начальные, так и после 21 суток экспонирования в воде имеют образцы изготовленные при
соотношении В:П:Щ=1:1:1 равное 4,52 %. Увеличение количества крупного заполнителя в щебеночных бетонах приводит к увеличению водопоглощения по массе от 4,81 до 5,12 %, а коэффициент водостойкости после 3 суток экспонирования уменьшается от 0,77 до 0,68.
Библиографический список
- Калашников В.И. Новые геополимерные материалы из горных пород, активизированные малыми добавками шлака и щелочей / В.И. Калашников, В.Л. Хвастунов, А.А. Карташов, М.Н. Мороз // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения: Восьмые академические чтения отделения
строительства наук РААСН. – Издательство Самарского государственного архитектурно-строительного университета. – Самара, 2004. – с. 205-209. - Калашников В.И. Активизация кремнеземсодержащих горных пород при создании геосинтетических вяжущих / В.И. Калашников, Н.И. Макридин, Ю.В. Гаврилова (Ю.В. Грачева) // Вестник отделения строительных наук, № 11, РААСН, 2007. С. 297-300.