Главная / Про Бетон / Можно ли добавлять в бетон доломит

Можно ли добавлять в бетон доломит

Среди множества разнообразных компонентов, которые встречаются в строительстве, стабильным и высоким спросом пользуется щебенка. Большая вариабельность применения – от наполнения бетонных смесей до ландшафтного дизайна, обусловлена отменными качествами этого сырья, разновидностью которого является и доломитовый щебень.

Производится путем дробления осадочной породы, содержащей большое количество карбоната кальция, более известного как известняк. Когда доля доломита в породе составляет более чем 75%, то при его переработке получается сырье с примесью кальция (известняковый доломит), а если менее 75%, тогда такой камень называется доломитовым известняком. Очень часто эти термины используют, как синонимы.

Несмотря на схожесть, оба вида имеют несколько отличные механические и физические параметры:

Наименование показателей	Разновидность материала
Наименование показателей	Доломит	Известняк
Марка прочности, (М)	600–1400	600–800
Насыпной объем, (т/м 3 )	1,25–1,35	1,1–1,33
Морозоустойчивость, (F)	150	100–150
Лещадность, (%)	10–12	10–12
Содержание глины, (%)	1,5–2,0	1,5–2,2
Модуль крупности, (мм)	5–70	5–120
Водопоглощение, (%)	2,5	2,5
Пористость, (%)	5,4–7,3	5,4–7,3
Пустотность, (%)	48,1–50,8	48,1–50,8
Аэфф*, (Бк/кг)	55	55

*Аэфф – эффективная удельная активность радионуклидов, характеризует уровень радиоактивности сырья.

По прочности практически не уступают граниту или гравию.

Натуральный известняк белого цвета, однако, при наличии в нем примесей окиси железа или кварца, встречается с оттенками от серого до насыщенного охристого. По этой причине различают еще доломитовый желтый и серый щебень.

Благодаря неплохой прочности, стойкости к перепадам температур, низкому коэффициенту водопоглощения и малой радиоактивности, измельченный доломит используется следующим образом:

Мелкозернистый камень 5–20 мм служит великолепным компонентом для получения различных марок бетона. Например, применение известкового щебня для фундамента заключается в приготовлении на его основе бетонных смесей марки М100–М300, которыми заливают ленточные основания. Кроме этого, его задействуют для производства монолитных балок и элементов перекрытия, а также при заливке полов, рассчитанных под монтаж тяжелого оборудования.
Камень с зернами 20–40 мм широко используется для возведения фундаментов и в качестве наполнителя для бетона, для засыпки парковых дорожек, аллей и площадок, оформления небольших горок, водопадов и прочих элементов ландшафтного дизайна на приусадебных и дачных участках. Для этих нужд можно купить щебень из доломита фасованный в мешки по 50 кг.
Крупнозернистый и нестандартный размерами 40–70 и 70–120 мм идет на подсыпку подушек для объектов дорожной инфраструктуры. Кроме этого, известняковый щебень для бетонов фракции 20х80 мм считают наиболее подходящим компонентом для заполнения тяжелых бетонных смесей.

Одним из очевидных преимуществ измельченной известковой породы является цена, которая несколько меньше, чем на аналогичное сырье из гранита или гравия. Реализуют доломит дробленный расфасованным в мешки по 25–50 кг и насыпью, в тоннах или кубометрах. В таблице представлена цена щебня мытого доломитового с доставкой по Москве различных фракций и его обычных аналогов:

Щебень доломитовый	Фракция, мм	Цена, руб/м 3
мытый	5–20	2 600–3 000
	20–40	2 500–2 900
	40–70	2 400–2 800
не мытый, без доставки	5–20	1 580–1 750
	20–40	1 520–1 700
	40–70	1 520–1 700

источник

При составлении бетонной смеси нередко спрашивают, что лучше: щебенка или гравий? Стоит глубже разобраться в происхождении сыпучего материала, которое оказывает значительное влияние на качество готового продукта. Оптимальным наполнителем для бетона является щебень из доломита.

Описание, характеристики, особенности

Это измельченная на дробилках и химически обработанная осадочная порода доломит. Минерал получается в природных условиях из известняка под воздействием грунтовых вод, содержит 95 % карбоната и небольшой процент кальцита. Щебенку принято считать разновидностью известняковой, но сравнивать их по эксплуатационным показателям нельзя. Если в минеральной смеси имеется не более 75 % кальцита, то ее называют доломитовым известняком. Если кальцита больше, то это известняковый доломит.

Фракция помола варьируется от 3 до 70 мм. Чистый материал бесцветен или имеет белый цвет, но зачастую вкрапления других минералов придают породе различные оттенки. Наиболее широко известны серый и желтый щебень. Теплые, желтоватые оттенки свидетельствуют о наличии примесей гидрооксида железа и глины. Серые тона появляются благодаря присутствию оксидов бария, марганца, стронция. Может быть окрашен и в другие цвета: розоватые, голубоватые и зеленоватые. На гранях имеется стеклянный, матовый или перламутровый блеск.

Физико-механические свойства доломита:

1. Удельный вес – 2650 кг/м3.

2. Марка прочности – М200-М1400. По этому параметры выделяют 5 групп – от очень слабого до очень прочного.

3. Твердость – от 3,5 до 4 единиц.

4. Насыпная плотность – 1450 кг/м3. Ее необходимо знать, чтобы заказать транспорт для доставки или правильно рассчитать состав бетонной смеси.

5. Лещадность – от 10 до 35%. При показателе менее 10% щебенка имеет в основном кубовидную форму, ее выгоднее использовать для приготовления бетона, поскольку он лучше трамбуется. Применение более плоских и вытянутых камней рекомендовано для подсыпки при строительстве автотрасс

6. Наличие пылевидных глинистых и грунтовых частиц не превышает 0,25% (допустимое значение – не более 2%).

7. Морозостойкость. Доломит выдерживает до 150 циклов заморозки и разморозки.

8. Адгезия. Применение щебня подтверждает, что он хорошо связывается с самыми разными стройматериалами: портландцементом, гипсом, акрилами, битумами. Это позволяет использовать наполнитель при проведении фундаментных работ или изготовлении рубероида.

По сравнению с гранитным щебнем сильнее впитывает воду. Но при грамотном составлении пропорций это не способствует повышенному расходу цемента.
В отличие от известняка меньше размокает.
Камни обладают повышенной шероховатостью, обеспечивающей рост силы сцепления с компонентами растворов.
Радиоактивность доломитовых пород гораздо ниже, чем гранитных. Смеси без опаски используют для внутренней отделки.
Насыпная плотность материала ниже, чем у гранитного аналога. При подсыпке дорог значительно выгоднее применять щебенку из доломита (тем более, что его цена доступнее).
Для бетона оптимален щебень средней прочности (М600-М800). Это промежуточный показатель между известняком и гранитом.

Чтобы купить подходящий материал, его выбирают не только по марке, но и с учетом размера основной массы частиц. Область использования:

Фракция 5-20 мм. Ее добавляют в бетон М100-М300, из которого изготавливают ленточный и свайный фундамент, формуют балки и перекрытия, заливают основания для массивных станков.
20-40 мм. Служит сырьем для плитного фундамента, ростверка, популярна при создании подсыпок для пешеходных дорожек и аллей.
40-70 мм. Изготовление подушек под дорожным полотном. За счет кубической формы камней получаются прочные тяжелые бетоны.

Щебенку получают не только методом измельчения добытой в карьерах горной породы. При ее естественном разрушении ветром и дождем в природе образуется гравий, который затем осыпается. Он имеет красивую гладкую поверхность, округлую форму.

Гравий не обеспечивает надежной адгезии, поэтому его лучше использовать для декорирования парковых и садовых дорожек, фасадов домов. В декоративных целях применяется также мелкая доломитовая крошка.

Стоимость в Москве и Московской области

Купить продукцию можно непосредственно в карьере у добывающего предприятия. Цена в этом случае будет ниже, но к ней следует добавить расходы на транспортировку. Продажей рассыпного и фасованного материала занимаются также строительные рынки. Окончательная стоимость чаще всего зависит от объема поставки.

источник

Владельцы патента RU 2603316:

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к получению модифицированного экономически выгодного тяжелого бетона на основе отходов доломитового производства. Технический результат заключается в повышении прочности и утилизации отходов минерального сырья. Тяжелый бетон содержит, мас.%: портландцемент 33-37, песок 43-45, щебень 10-12, отходы доломита 10-12 (от мас. цемента), пластификатор 0,45-0,55, вода остальное. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, при изготовлении бетонов.

Существуют аналогичные строительные материалы, относящиеся к составу цементного бетона, следующего процентного содержания компонентов в мас. %: портландцемент — 15-17, тонкомолотый доломит — 4-7, песок горнблендитовый — 45-49, пластифицирующая добавка в пересчете на сухое вещество 0,25-0,3 от мас. цемента, вода — остальное (см. патент РФ N 2333174, С04В 28/04, опубл. 10.09.2008). Класс бетона по прочности на сжатие В 22,5. А также сырьевая смесь с содержанием комплексной добавки, мас. %: портландцемент — 38,08-42,04, доломитизированный известняк — 3,98-4,20, песок — 38,99-41,25, комплексная добавка — 0,38-0,43, вода — 14,61-16,04 (см., патент РФ N 2278840, С04В 28/04, опубл. 27.06.2006). Класс бетона по прочности на сжатие В 22,5. Недостатками данных технических решений являются недостаточная прочность получаемого образца бетона, либо высокая стоимость комплексной добавки.

Наиболее близким к данному изобретению является патент РФ N 2373166, С04В 28/00, опубл. 20.11.2009. Строительный раствор содержит, мас. %: портландцемент — 26,18-32,18, глиноземистый цемент 3,76-4,56, доломитизированный известняк размером 100 мк — 7,34-9,34, песок 37,3-38,3, суперпластификатор 1,88-2,48, сульфат магния 1,37-1,97, вода 16,17-17,17. Класс бетона по прочности на сжатие В 25. Недостатком данного изобретения является высокая себестоимость получаемого строительного раствора.

Задачами настоящего изобретения являются повышение механической прочности тяжелого бетона, экономия портландцемента и утилизация отходов доломитового производства.

Данная техническая задача решается за счет введения отходов доломитового производства в следующем процентном содержании:

Характеристики бетона марки М400:

2. Прочность на сжатие — 38-42 МПа (Класс бетона В 30).

4. Морозостойкость — F100-F300.

Получение тяжелого бетона с использованием обожженных (t°=900°С) доломитовых отходов и затворении бетонной смеси в следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:

источник

Библиографическая ссылка на статью:
Коровкин М.О., Шестернин А.И., Ерошкина Н.А. Влияние доломитовой муки на свойства растворной составляющей бетона // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/42050 (дата обращения: 25.03.2019).

Исследования различных аспектов применения дисперсных наполнителей цементов ведутся многие десятилетия. Эти материалы применялись обычно для снижения стоимости вяжущего, а также для улучшения других свойств цемента – снижения усадки, тепловыделения и т.д. В качестве дисперсных материалов могут использоваться измельченные отсевы дробления щебня [1, 2], измельченные отсевы дробления вторичного щебня [3], а также отходы рудообогащения, пыль газоочистки и другие дисперсные отходы промышленности [1]. Основным негативным фактором, сдерживающим применение инертных дисперсных наполнителей, является снижение прочности смешанного цемента при повышенных дозировках [1].

Опыт использования в производстве бетона одной из наиболее эффективных групп химических модификаторов бетона – суперпластификаторов показал, что применение этих добавок в бетонах средних и низших классов приводит к снижению расходов цемента ниже объёмов, обеспечивающих раздвижку цементным тестом зерен заполнителя. Особенно этот недостаток проявляется в случае введения суперпластификатора при его совместном помоле с цементом [4] или при введении добавки на дисперсном носителе [5]. Отмеченная особенность составов бетона с суперпластификатором позволяет эффективно использовать эту добавку только в высокопрочных или высокоподвижных бетонах. Для решения этой проблемы в бетоны вводится тонкий наполнитель, в качестве которого используют различные дисперсные минеральные добавки, что позволяет повысить удобоукладываемость бетонной смеси и долговечность бетона за счет уменьшения в нем количества макродефектов [6].

В настоящей работе исследовано влияние измельчённого отхода дробления доломитового щебня на свойства растворной составляющей бетона.

Методы и материалы

Исследования проводили на цементе ПЦ 500 Д0 производства ОАО «Мордовцемент». Из портландцемента и каменной муки – тонкодисперсного отхода дробления доломитового щебня Саткинского месторождения c удельной поверхностью 310 м 2 /кг готовился смешанный цемент с различной долей замещения вяжущего.

В большинстве составов бетонов низких и средних классов отношение песка к цементу (П/Ц) составляло 1,8…2,1, в связи с чем исследования доломитового наполнителя проводились на растворной составляющей бетона с отношением П/Ц = 2. Смесь готовилась на смешанном вяжущем и песке Сурского месторождения с М_к = 1,52. В эксперименте готовились растворы с различным водоцементным отношением и содержанием каменной муки в смешанном цементе с суперпластификатором в виде раствора в количестве 0,5 % и 1 %, а также составы без добавки. После формования образцы в течение 24 часов хранились в полиэтиленовых пакетах, а затем, после извлечения из форм, в воде.

В качестве водоредуцирующей добавки в экспериментах был использован суперпластификтор Sika ViscoCrete 20HE, который относится к третьему поколению высокоэффективных суперпластификаторов. Эта добавки рекомендуется для производства пластичных и самоуплотняющихся бетонных смесей с высокой ранней прочностью.

В ходе исследования определялась консистенция растворной смеси по расплыву на встряхивающем столике, прочность в различные сроки и усадка раствора после высушивания при 105 °С.

Водоредуцирующая эффективность суперпластификатора в растворах характеризовалась показателем ВР, который рассчитывался по формуле ВР = 100×(ВЦ_к – ВЦ_п)/ВЦ_к, где ВЦ_к и ВЦ_п – водоцементное отношение растворных смесей без добавки и с добавкой при их равной консистенции.

В связи с тем, что подбор водоцементного отношения для получения равноподвижных смесей с различным содержанием пластификатора трудоёмкая задача, а также учитывая то, что зависимость между расплывом на встряхивающем столике D и водоцементным отношением имеет линейный характер, значения ВЦ_к и ВЦ_п рассчитывались по эмпирическим зависимостям D = f(ВЦ), которые находили по экспериментальным данным.

Результаты и обсуждение результатов

Введение в цемент дисперсного наполнителя приводит к незначительным изменениям водопотребности растворной смеси. Анализ результатов в таблице показывает, что при замене 28 % цемента каменной мукой водоцементное отношение в пластичных смесях можно снизить всего на 7 %. В остальных составах изменений водопотребности не отмечено.

Замена части цемента доломитовой мукой приводит к значительным изменениям свойств раствора. При замене 50 % цемента дисперсным наполнителем происходит снижение прочности в возрасте 3 суток в 2-6 раза, а в возрасте 28 суток – в 2-4 раза. При снижении В/Ц отношения негативное влияние каменной муки на прочность почти линейно уменьшается. В вязи с этим оправдано применение водоредуцирующей добавки. Эффективность исследованного суперпластификатора, как видно из графиков (рис. 1), построенных для смесей с расплывами на встряхивающем столике 270-280 мм, также зависит от содержания в цементе доломитовой муки.

Снижение прочности смешанного цемента может быть скомпенсировано за счёт применения водоредуцирующей добавки. Как видно из графиков, построенных для растворов с равной консистенцией (рис. 2), прочность бездобавочного состава – 30 МПа может быть достигнута при введении 0,5 % суперпластификатора при замещении 24 % цемента, а при дозировке добавки 1 % степень замещения может быть повышена до 33 %.

Введение дисперсного наполнителя в смешанный цемент значительно снижает усадочные деформации. При замене 50 % цемента значения усадки снижаются на 35-55 %, причём эффективность снижения этой характеристики за счёт введения наполнителя при повышении В/Ц линейно возрастает.

Таблица 1. Зависимость свойств растворов на смешанных цементах от их состава

суток 286 40,3 28 42 10,5 0,61 90 276 20,3 52 72 3,8 0,45 140 35,7 28 42 11,4 0,75 90 162 23,7 52 72 3,9 0,49 105 21,5 28 42 12,1 0,75 90 111 20,3 52 72 5,8 0,4 231 34,2 28 42 12,8 0,98 90 239 18,0 52 72 1,6 0,55 243 62,0 28 42 20,4 0,75 90 245 38,5 52 72 8,8 0,48 117 49,5 28 42 22,1 0,66 90 151 33,8 52 72 12,6 0,40

Рисунок 1. Влияние степени наполнения цемента каменной мукой на водоредуцирующий эффект суперпластификатора при различной дозировке добавки

Рисунок 2. Влияние степени наполнения цемента каменной мукой на прочность при различной дозировке суперпластификатора

Заключение

Несмотря на положительное влияние доломитовой муки на усадочные деформации и очевидное снижение стоимости смешанного цемента, применение этого материала в составе цемента без водоредуцирующей добавки не целесообразно из-за негативного влияния наполнителя на прочность, которая может снизиться в несколько раз. Совместное применение доломитовой муки и суперпластификатора позволяет заменить в составе бетона или строительного раствора цемент без снижения прочности материала.

источник

Щебнем называют сыпучий материал, который получают из каменной породы либо отходов металлургической промышленности, а также в результате добычи гравия. Существует несколько видов этого стройматериала, одним из которых является доломитовый щебень. Его получают из минерала под названием «доломит», относящегося к классу карбонатов (горная порода содержит более 95 % данного вещества). Величина фракции такого щебня составляет 3–300 мм.

Определения «известняковый щебень» и «доломитовый щебень» часто путают. Вероятно, это происходит по той причине, что в составе обеих пород присутствует кальцит. На самом деле различать их достаточно просто: если объёмное содержание доломита менее 75 % – это доломитовый известняк, более 75 % – известняковый доломит.

Доломитовый щебень имеет ряд отличительных технических свойств:

Масса 1м3 доломитового щебня – 2650 кг.
Показатель твёрдости – 3,5 – 4 ед.
Усреднённый вес 1м3 – 1450 кг. Данная характеристика имеет важное значение при расчёте свойств бетонных смесей.
Лещадность доломитового щебня – около 10–35 %. Данная величина отражает плоскостность или растянутость камней. Эти показатели влияют на плотность утрамбовки и дренажные свойства. Камень кубообразной формы, с лещадностью до 10 %, выгодно использовать в производстве бетона, а более плоский – для подушки при строительстве автомобильных дорог.
Количество пылевых образований в доломитовом щебне не должно превышать 2 %, глинистых и грунтовых включений – не больше 0,25 %.
Степень морозостойкости доломитового щебня F150.
Доломитовое сырье характеризуется высокой адгезией к большинству связующих веществ, применяемых в строительстве: гипсу, цементу, полимерам из группы акрилов, нефтяным битумам. Благодаря этому свойству его можно использовать как щебень для фундамента или на подсыпку при производстве рубероида.

Чистый доломитовый щебень, как правило, бесцветный или белого цвета. При этом наличие вкраплений различных минералов позволяет выделить такие виды, как желтый или серый щебень из доломита. Так, например, присутствие в смеси теплых оттенков означает, что в составе горной породы присутствует гидрооксид железа и глинистые частицы. Серый, голубовато-серый оттенки говорят о присутствии в смеси добавок оксидов марганца, стронция и бария. Встречаются также природные образцы желто-розового, бледно-розового, зеленоватого и голубоватого оттенков. На сколе такой камень имеет стеклянный, перламутровый либо матовый отблеск. Технические характеристики доломитового щебня дают возможность использовать его в строительстве, например, в качестве наполнителя для фундамента.

Доломитовый щебень имеет определённые размерные характеристики.

По величине фракции он делится на 3 группы:

1-я группа, 5–20 мм;
2-я группа, 20–40;
3-я группа, 40–70.

По прочностным свойствам щебень делится на:

очень слабый — марка М200;
слабый — марки М300-М600;
средней прочности — марки М600-М800;
прочный — марки М800-М1200;
очень прочный — марки М1200-М1400.

Выделяют 3 способа получения доломитового щебня:

Горный: породу взрывают в карьерах, после чего доставляют на дробильную фабрику, где перерабатывают с целью получения определённых фракций.
Металлургический: данный способ используют для производства отходов шлака, которые получаются в ходе основного плавильного процесса.
Рассыпной: доломитовый щебень в виде гравия, полученного в результате природного разрушения горных пород или скатывания при осыпях.

Благодаря своим характеристикам, доломитовый щебень получил широкое применение. Камень с фракцией 5–20 мм используют как наполнитель для бетона марок М100-М300, на его основе производят: основание на бетонных сваях; ленточный фундамент; литые полы для установки массивного оборудования; балки и межэтажные перекрытия. Фракция 20–40 мм применяется для создания монолитного фундамента; подсыпок под аллеи, а также на садовых участках для различных хозяйственных работ. Ее можно приобрести навалом в кубометрах либо фасованным в мешки по 50 кг.
Фракцию 40–70 мм и нестандартные размеры доломитового щебня, в том числе гравий, используют для формирования подушек под твердым основанием дорожного полотна. Известняковый щебень является одним из лучших наполнителей для тяжёлых бетонов. Данный факт легко объяснить отличной адгезией с цементом и кубообразной формой зерен. Крошку широко используют для отделочных работ: в оформлении помещений и фасадов зданий. Доломитовый щебень в дизайне востребован благодаря тому, что в гамме оттенков камня, из которого изготавливается доломитовый щебень, присутствуют различные цвета: желтый, розовый, бежевый, серый и другие.

Приобрести щебень можно у добывающей компании либо строительном рынке. При покупке следует учитывать стоимость доставки до строительного объекта.

источник

13 Авг 2019 admin 10