Главная / Про Бетон / Заполнитель для бетона из дробленного бетона

Заполнитель для бетона из дробленного бетона

Несмотря на «живучесть» бетона, и в частности, железобетона, рано или поздно приходит и его время «уйти на покой». Даже, несмотря на все приобретенные дефекты и недостатки за время эксплуатации, по сути, он остается все тем же прочным и непоколебимым искусственным камнем.

Выкидывать на свалку такое «добро» жалко. Наверно, следуя именно такой логике, и появился бетон дробленый. Как его получают и где его используют, расскажем ниже.

Дробленый бетон – это строительное вторсырье, получаемое путем переработки старого железобетона. Обратите внимание, для изготовления такого материала применяют именно его.

Ячеистый бетон, старые ФБС блоки, шлакоблоки, керамзитобетонные изделия, полистиролбетон, бой плитки тротуарной – все это попросту строительные отходы, которые не принимают во внимание, когда подготавливают «сырье» для дробленого бетона.

И это вполне логично, ведь все вышеперечисленные разновидности этого искусственного камня не имеют достаточной прочности и долговечности, чтобы повторно использоваться при производстве полноценных строительных процессов, да еще и прослужить десяток лет, а то и более.

По выше рассмотренной причине используются только «списанные» железобетонные плиты перекрытия, балки, колоны, ригеля, фермы, стеновые панели и прочие несущие элементы разрушенных зданий. Также на переработку идут отходы, и выбракованная продукция с заводов ЖБИ, отходы, остающиеся от промывки автомиксеров и бетононасосов.

Именно в приготовлении таких изделий применялся высокомарочный бетон и полноценное каркасное армирование (не считая товарного бетона). И если верить ученым, доказавшим, что с годами бетон только набирает прочность, очень медленно, но все же приобретает лишние марочные единицы, то вторичные ЖБИ являются отличной альтернативой природному камню.

Дробленый бетон – это не единственный, но основной компонент подобного строительного вторичного сырья.

Песчано-щебеночные смеси включают в себя:

песок разного модуля крупности и далеко не идеально чистый, который принято использовать для изготовления бетонных изделий и конструкций;
различные виды отсевов – тут миксуется все, что не жалко, и все, что подешевле или вовсе задаром;
куски старого асфальта, полученные при проведении ремонтных и прочих демонтажных работах;
прочие компоненты подобного толка – какие материалы включает в себя этот пункт сказать сложно, так как каждый производитель, естественно, по желанию, добавляет, что ему доступно и ненакладно. Например, стекло, кирпичный бой, линолеум, рубероид, картон, теплоизоляционные материалы и даже древесина.

Не все производители делают «коктейли» из списанного в утиль строительного материала. Можно также найти щебень и песок, изготовленный путем дробления железобетона.

И если рассматривать, что лучше — простой бой бетона или же смеси, то стоит обратиться к здравой логике, и порассуждать вот над какими вопросами:

Будут ли дополнительные компоненты настолько же долговечны, как вторичный бетон?
Насколько быстро сгниёт добавленная древесина, и как быстро раскрошится бой кирпича под воздействием статических нагрузок?
Зачем платить за объем, который может просто «растаять» через какое-то время?

Если такие вопросы не так важны для вашего строительства, не стоит «заморачиваться», а лучше продолжить рассмотрение вопроса далее.

Использование вторичного сырья в строительстве всегда рассматривается неоднозначно. Вроде как и денежку можно сэкономить, но в то же время терзают сомнения о качестве приобретаемого материала. Здесь можно себя успокоить тем, что на дробленый бетон разработан целый свод правил и требований — ГОСТ 32495 -2013.

Согласно документу, вторичный бетон характеризуется следующими качественными показателями:

крупность зерен;
прочность и содержание элементов прочностью менее 20 МПа;
процентное содержание пылевидных частиц;
морозостойкость;
лещадность;
процентное содержание засоряющих примесей и вредных компонентов;
насыпная плотность.

Внимание! Последний параметр не обязателен для такого материала. И его измеряют только по требованию потребителя.

Довольно приличный список, который практически идентичен с требованиями, предъявляемыми к гранитному щебню. Это вселяет надежду на получение относительно качественного вторсырья, которое, согласно рассматриваемому ГОСТу должно характеризоваться ниже представленным параметрам.

Подобный бетонный щебень может изготовляться фракциями:

5 – 10 мм;
10 – 20 мм;
20 — 40 мм;
40 – 80 мм;
смеси могут иметь фракции 5 – 10 мм и 10 – 20 мм.

По желанию заказчика могут изготовляться и другие фракции. То есть, согласно ГОСТу, все эти параметры достаточно условны, и любой каприз можно выполнить вполне легально. Главное, чтобы дробилка для железобетона отвечала всем требованиям.

И еще небольшой список характеристик, которые просто невозможно оставить без внимания:

лещадных зерен должно быть не более 5% по массе;
марка по морозостойкости F15 — F50 в зависимости от климатического района его применения;
марка по избираемости в полочном барабане – И3, И4;
содержание серы, сульфатов и сульфитов – не более 1,5% по массе, хлоридов – 0,1% по массе, асбеста (имеются ввиду волокна) – не более 0,15% по массе.

Марка по дробимости	Содержание пылевидных частиц, не более, %	Содержание зерен, прочностью менее 20 Мпа по массе, %
М300	3	15
М400	4	10
М600	2	5

Характеристики песка, более подробные нормы на щебень и смеси, также представлены в ГОСТе 32495- 2013.
В нем же указано, что при приобретении такого вторсырья, поставщик в обязательном порядке должен сопровождать каждую партию документами, удостоверяющими качество – как правило, это паспорт качества.
Естественно, о сертификации данной продукции речи идти не может. Но, даже паспорт качества – весомый документ, который может успокоить любого, кто сомневается в качестве отпускаемой продукции.

Дробление бетона включает в себя несколько этапов:

Доставка вторсырья на производственную площадку, где и будет происходить дробление железобетона.
Визуальный осмотр, выбор и сортировка пригодного боя.
Первичное измельчение гидроножницами и гидромолотом. Если есть необходимое оборудование, на этом этапе также происходит частичная выемка арматуры из железобетона, которая также отправляется на вторичную переработку.
Дальше идет в ход дробилка бетона.
Удаление инородных включений – все это автоматизированный процесс, который выполняет установка для дробления бетона и его сортировки.
Распределение по зерновому составу.

Хотелось бы сразу отметить, что производить вторичный щебень из отживших свое бетонных конструкций под силу не каждой компании, и даже не во всех регионах. Это связано с тем, что цена дробилки для бетона, мягко говоря, «кусается».

Кроме них также необходимо приобретать и целые установки по сортировке вторсырья. Опять же, вложения и немалые. Соответственно, они должны окупаться за счет постоянного объема железобетона.
Не в каждом регионе может быть таковой. Как правило, таким бизнесом занимаются крупные строительные или производственные компании, которые имеют доступ к бракованному или списанному в утиль железобетону.
Если уж захотелось заняться чем-то в этой области, то более выгодное вложение — дробеструйная машина по бетону, которая обрабатывает поверхности, увеличивая их эксплуатационный период в несколько раз.

Как происходит весь процесс изготовления вторичного щебня, по какому принципу работает дробилка для бетона, смотрите на видео в этой статье.

Хотя качественные характеристики вторичного щебня уступают по показателям гранитному, это практически не ограничивает его применение во многих областях:

дорожное строительство – подсыпка дорог, тротуаров, площадок, стоянок;
укрепление грунтов и устройство дренажа;
для заполнения котлованов;
при заполнении монолитного фундамента, но только если это допускается проектом;
при заливке полов, но только в технических и складских помещениях, где не используется тяжеловесная спецтехника;
при изготовлении низкомарочного бетона с прочностью в пределах 5-20 МПа.

В общем, полный спектр строительных работ, где не требуется высокой прочности от покрытия и изделий. Ссылаясь на эту характеристику, многие частные домовладельцы приобретают дробленный бетон для облагораживания своих территорий, бетонирования участков, запалубливания отмосток (последнее, конечно, лучше делать из нормального природного щебня).

На такой спрос влияет и то, что инструкция по использованию такого боя для изготовления бетона своими руками довольна проста и непритязательна, и схожа с правилами использования гранитной щебенки.

А теперь о самом интересном – о выгоде использования вторичного щебня. Можно отметить сразу несколько преимуществ:

денежная экономия – производство бетонного щебня в 5-8 раз дешевле добычи и обработки гранитного щебня, даже несмотря на то, что дробилка железобетона и прочее сопутствующее оборудование имеет высокую стоимость;
качественные характеристики бетонного щебня хоть и уступают гранитному, но его все же можно использовать в строительстве и довольно широко, например, забить фундамент для технической постройки;
если имеете в наличии приличный объем старого бетона, то не стоит везти его на свалку – лучше на перерабатывающие предприятия. Здесь можно уже договориться о цене и возможности забрать обратно уже дробленую щебенку. Неоценимая выгода для строительных компаний.

И не будем забывать и о том, что дробленый бетон помогает бороться с загрязнением окружающей среды. Соответственно, потихоньку пустеют свалки строительного мусора, которые занимают гектары полезной площади.

источник

Свойства щебня из продуктов дробления вторичного бетона как инертного заполнителя бетонных смесей Текст научной статьи по специальности « Строительство. Архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Курочка Павел Никитович, Мирзалиев Раджив Рзаевич

Исследование свойства щебня, получаемого дроблением вторичного бетона . Установлено, что продукты дробления вторичного бетона в своей массе содержат 20% зерен щебня фракции 20-40 мм и 40-50% фракции 5-20 мм. Получаемый щебень имеет марку по дробимости 300-600, а его истираемость находится в пределах И4-И2. Оба показателя возрастают с увеличением крупности зерен. Щебень имеет развитую поверхность, приводящую к увеличению объема растворной части в бетонной смеси. Для оценки формы зерен щебня предложен показатель ϕs, равный отношению поверхности зерна щебня к поверхности куба равного объема.

The properties of the products of gravel crushing recycled concrete as inert aggregate concrete mixtures

Study the properties of rubble, produced by crushing recycled concrete. Secondary crushing of concrete products in the mass contains 20% of the grains gravel fraction 20-40 mm and 40-50% of the fraction 5-20 mm. The resulting rubble is the brand for divisibility 300-600, and its abrasion is within the A2-A4. Both indices increase with increasing grain size. To assess the grain shape of rubble offered index φs, which is the ratio of grain surface rubble to the surface of the cube of equal volume.

Текст научной работы на тему «Свойства щебня из продуктов дробления вторичного бетона как инертного заполнителя бетонных смесей»

Свойства щебня из продуктов дробления вторичного бетона как инертного заполнителя бетонных смесей.

д.т.н., проф. П.Н. Курочка, Р.Р. Мирзалиев

Значительное количество объектов жилого и промышленного комплекса России было построено в 60-х годах прошлого века. Железобетон, являющийся основным строительным материалом этих объектов, уже исчерпал свой ресурс. На сегодняшний день очень актуальны вопросы утилизации и повторного использования материалов от разборки морально и физически устаревших жилых зданий и промышленных сооружений.Вторичное использование этого материала видится целесообразным в качестве сырья для получения путем дробления инертных заполнителей бетонных смесей, используемых в транспортном строительстве.

Бетон целесообразно рассматривать как материал, состоящий из двух композитов. К первому композиту относится цементно-песчаная составляющая, в которой матрицей является цементный камень, а дисперсным наполнителем — песок. Вторым композитом является непосредственно бетон, матрицей которого служит цементно-песчаный раствор.а дисперсным заполнителем — щебень.

Для крупнозернистых композитов (бетон) важное значение имеет соотношение физико-механических характеристик его фаз (цементно-песчаной матрицы и наполнителя — щебня). Механизм разрушения и прочность такого композиционного материала определяется двумя факторами: соотношением прочностных характеристик матрицы и заполнителя; величиной сцепления матрицы с заполнителем. При хорошем сцеплении матрицы с заполнителями и их высокой прочности резко возрастает прочность композита. Высокое сцепление включает прочность заполнителей в работу композита до исчерпания возможностей одной из фаз — матрицы или заполнителя. Реализуется так называемый эффект «армирования» бетона заполнителем [1;2]. При низком сцеплении матрицы с заполнителями разрушение композита будет происходить при весьма малой нагрузке, поскольку не реализуется прочность заполнителей и матрицы, а прочность композита становится ниже прочности матрицы.

В результате дробления вторичного бетона образуется щебень, песок и пыль. Именно они будут определять прочностные свойств бетона, как композиционного материала.

Поэтому первоочередной задачей является изучение свойств продуктов дробления вторичного бетона с целью определения возможности их использования в бетонных смесях при производстве бетона.

Методом ситового анализа определен гранулометрический состав продуктов дробления вторичного бетона различной прочности (табл.1).

Результаты ситового анализа продуктов дробления вторичного бетона

Класс вторичного бетона Остаток (%) на сите диаметром, мм (частный/полный)

40 20 10 5 0,16 i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В30 16,4/16,4 19,6/36,0 31,5/67,5 12,7/80,2 13,9/94,2 5,8/100

При этом установлено, что количество щебня, песка и пыли в продуктах дробления практически не зависит от прочности исходного бетона и составляет соответственно 7881%, 14-17%, 4-6%.

В зависимости от прочности бетона, подвергаемого дроблению, несколько изменяется гранулометрический состав щебня. С увеличением класса вторичного бетона от В12,5 до В30 количество зерен щебня размером более 40 мм возрастает от 7% до 16%, однако при этом содержание зерен щебня фракции 20-40 мм практически не изменяется и составляет около 20%. Соотношение фракций щебня 5-10 мм и 10-20 мм практически равно 1:2,5.

Микроскопическим анализом установлено, что разрушение бетона при дроблении происходит в основном по цементно-песчаному камню или по поверхности его контакта с крупным заполнителем. Количество дробленых зерен щебня в получаемом продукте весьма незначительно,а площадь обнаженных поверхностей расколотого щебня составляет 10-20% от общей поверхности зерна щебня независимо от его размера.

На поверхности граней зерен щебня имеются выступы и впадины. В местах раскола по контакту с цементно-песчаным камнем обнаженная поверхность заполнителя покрыта цементным камнем.

Следовательно, при использовании щебня из вторичного бетона в бетонных смесях прочность «нового» бетона будет в значительной мере определяться сцеплением «нового» цементного камня со «старым».

При подборе состава бетонной смеси немаловажное значение имеет форма зерен щебня, изменяющаяся от кубовидной до лещадной.

Согласно данным [3] классификация зерен щебня по форме может определяться отношением длины (а) к толщине (в): а:в 3

Гранит В15 5-20 39 52 9 1,8

Песчаник В12,5 5-20 37 53 10 2,0

Известняк В15 5-20 31 59 10 1,9

Примечание* Класс вторичного бетона определен по образцам, выбуренным из крупных обломков.

Для соответствующих вычислений из каждой фракции щебня было отобрано по 50 зерен, у которых измерены длина (а) и толщина (в). Одновременно с этим определяется показатель кубовидности зерен щебня, вычисляемый отношением объема зерна щебня (при этом зерно рассматривается, как правильный параллелепипед) к объему куба с ребром, равным в.[3] Значение Фк находится в пределах 1^4.

Результаты измерений и вычислений показали, что вид горной породы, из которой был изготовлен щебень, практически не оказывает влияния на форму зерен щебня из вторичного бетона. Около половины зерен щебня, независимо от прочности вторичного бетона, имеют неправильную форму (а/в=2^3).

Количество зерен щебня, имеющих кубовидную форму, колеблется от 25% до 39%. Независимо от прочности вторичного бетона наибольшее количество зерен щебня кубовидной формы находится в фракции 5-20мм. Эти же зерна щебня имеют показатель кубовидностиФк наиболее близкий к кубической форме.

В бетонах плотной структуры количество цементно-песчаного раствора зависит от величины как пустотности, так и поверхности зерен щебня, поскольку каждое зерно щебня должно быть полностью им покрыто.

При визуальном контроле было отмечено, что зерна щебня из вторичного бетона имеют достаточно большое количество неровностей поверхности (выступающих частей и впадин). Поэтому показатель кубовидности не может однозначно характеризовать форму зерен щебня из вторичного бетона.

В данной работе сделана попытка для подбора в дальнейшем состава бетона дополнительно вывести показатель — коэффициент развития поверхности^ определяемый как отношение поверхности зерна щебняк поверхности куба такого же объема.

Для этой цели прежде всего была построена зависимость, характеризующая отношение поверхности ¿’куба к его объему V (длина ребра куба изменялась от 1см. до 7см.), рис.1. Затем из каждой фракции щебня были отобраны зерна, форма которых (по линейным измерениям) была наиболее близкой к форме куба. У этих образцов измерили объем и величину поверхности. Для измерения объема применили гидростатический метод, а площадь поверхности измерена путем парафинирования зерен щебня с последующим определением объема парафина и толщины его слоя на поверхности зерна.

Для получения сравнительных результатов испытаниям подвергались пробы заводского щебня (гранитного и из песчаника).

Данные измерений (см. рис.1) показали следующее. Зерна щебня за счет неровностей, возникающих при дроблении, имеют увеличенную (по сравнению с поверхностью правильного куба) поверхность. Наименьшее увеличение поверхности имеют зерна щебня, полученные дроблением песчаника. Это объясняется слоистым строением исходной горной породы. У зерен щебня из гранита развитие поверхности выше, чем у песчаника, что связано с его кристаллическим строением. Наибольшее развитие поверхности в результате дробления имеют зерна щебня из вторичного бетона.причем с увеличением размера зерен щебня отличие их поверхности от поверхности куба с равным ребром возрастает.

Так для щебня из вторичного бетона фракции 5-20мм. развитие поверхности составляет 8-14%, фракции 20-40мм. — 14-24%, фракции 40-70мм. — 20-31%. Увеличение площади поверхности приведет к повышению расхода цементно-песчаной составляющей при подборе состава бетонной смеси, в то же время более развитая поверхность будет способствовать увеличению сцепления цементно-песчаной матрицы с крупным заполнителем.

Согласно ГОСТ 8267-93 прочность щебня характеризуют маркой, определяемой по дробимости при сжатии в цилиндре. Испытаниям подвергались пробы щебня фракции 510 мм, 10-20 мм, 20-40 мм из гранита, песчаника и дробленого бетона класса В20.

* Отношение поверхности куба к его объему ■ отношение поверхности зерна щебня к объему площадь поверхности куба X площадь поверхности зерна щебня

Рис. 1 Развитие поверхности зерен щебня из вторичного бетона

В результате испытаний (рис. 2) отмечено, что продукты дробления (частицы, прошедшие через сито с отверстиями соответствующего размера) представляют собой в основном зерна из цементно-песчаного камня. Осколки заполнителя составляют от общей массы (прошедшей через сито) 5-8%.

Дробимость гранитного щебня практически не зависит от размера фракции.

Рис.2 Зависимость марки по дробимостищебня от размера фракции

Щебень из песчаника имеет одинаковуюдробимость у фракций 5-10мм. и 10-20мм. При испытании фракции 20-40мм. этого щебня марка по дробимости снижается с 1000 до 800. Совершенно иные результаты получены для щебня из вторичного бетона. С увеличением размера зерен щебня марка по дробимости возрастает. Так для щебня фракции 5-10 мм.марка по дробимости 300, 10-20 мм. — 400, 20-40 мм. — 600.

Полученные результаты можно объяснить следующим. Граниты (интрузивные изверженные горные породы) имеют кристаллическое строение и высокое содержание кварца. Зернисто-кристаллическая структура гранита сохраняется в зернах любого размера и поэтому величина дробимости не зависит от размера зерна щебня.

В процессе производства щебня исходная горная порода подвергается как минимум трижды механическим воздействиям: буровзрывные работы в карьере; первичное дробление; вторичное дробление (иногда дважды). Эти воздействия могут вызвать накопление в каждом зерне щебня внутренних напряжений и микротрещин.

По сравнению с песчаником граниты являются более вязкими материалами, то есть менее подверженными механическим воздействиям в части образования микротрещин и внутренних напряжений. Поэтому величина их дробимости практически не зависит от размера зерна.

Песчаники представляют собой цементированые кварцевые пески. Цементирующим веществом могут быть глинистые, мергелистные, известковые, кремнистые и другие компоненты. В данной работе использовались окварцованные песчаники. Вязкость песчаников (обусловленная их строением) значительно меньше, чем у гранитов. Поэтому в их зернах при дроблении накапливаются внутренние напряжения и микротрещины. Эти дефекты в наибольшей степени сказываются на прочности (при испытании на дробимость) в крупных зернах. Таким образом с увеличением размера зерен щебня из песчаника показатель дробимости возрастает, т.е. марка по прочности снижается.

Результаты, полученные для щебня из вторичного бетона можно объяснить следующим. Мелкая фракция щебня состоит в основном из цементно-песчаного камня, прочность которого определяется маркой цемента. В более крупных зернах находится крупный заполнитель, который и повышает марку щебня по величине дробимости.

Авторами [4] предложен способ повышения прочности щебня из вторичного бетона класса В15 по показателю дробимости путем его сухого перемешивания в бетоносмесительных устройствах.

В данной работе щебень фракции 20-40мм , полученный дроблением вторичного бетона класса В20, подвергали сухому перемешиванию в лабораторном бетоносмесителе в течение 60 сек., а затем испытывали на дробимость. Полученные результаты показали, что величина дробимости при этом изменилась весьма незначительно ( потеря массы при испытании вместо ранее полученного значения 18,3% составила 16,7%), а марка по дробимости осталась 600.

Следовательно на показатель марки по дробимости щебня из вторичного бетона наибольшее влияние оказывает размер фракции зерен щебня.

Результаты этих испытаний необходимо учитывать при проектировании составов бетонных смесей с различной крупностью заполнителей, полученных дроблением вторичного бетона.

Истираемость щебня определялась для фракций 5-10мм., 10-20мм. и 20-40мм., полученных дроблением бетонов классаВ12,5, В20 и В30.

Результаты испытаний показали, что мелкие фракции щебня (5-10мм. и 10-20мм.) имеют одинаковую марку по истираемости, составляющую И4 для щебня из бетона класса 12,5 и И3 для щебня из бетона классов В20 и В30 (рис 3).

Истираемость щебня фракции 20-40мм. меньше, марка составляет И2, однако величина потери массы при испытаниях также уменьшается (в пределах одной марки) с увеличением прочности вторичного бетона.

.3 Потеря массы щебня при испытании на истираемость

прокручивания в бетоносмесителе —О— фракция 20-40 мм. После обработки поливинилацетатно й дисперсией —*—фракция 10-20 мм. После

прокручивания в бетоносмесителе — В — фракция 10-20 мм. После обработки поливинилацетатно й дисперсией

Микроскопическим анализом частиц, прошедших через сито №1,25 при испытании на истираемость, установлено, что для фракции 20-40 мм.они представлены в основном зернами цементно-песчаного камня. Очевидно при дроблении вторичного бетона на поверхности крупных зерен щебня остаются частицы цементно-песчаного камня, связь которых с зернами заполнителя исходного щебня во вторичном бетоне частично нарушено, что будет влиять на величину истираемости. Для проверки этого предположения проделаны следующие опыты.

Из продуктов дробления вторичных бетонов классов В12,5; В20 и В30 были отобраны фракции щебня 10-20мм. и 20-40мм, которые были подвергнуты следующим видам обработки:

— прокручивание фракций щебня в лабораторномбетоносмесителе в течение двух минут с последующим просевом через сита 10мм. и 20мм.;

— пропитка фракций щебня дисперсией поливинилацетата в воде с последующим выдерживанием в течение двух суток при температуре 20 0С.

Результаты испытаний этих образцов на истираемость (см. рис. 3) показали следующее.

После прокручивания щебня фракции 20-40мм. в лабораторномбетоносмесителе его истираемость изменилась следующим образом. Потеря по массе щебня, полученного из бетона В12,5 уменьшилась с 33% до 26%, однако марка по истираемости осталась И2. Потери по массе щебня из бетонов В20 и В30 уменьшилась в меньшей мере (от 28% до 24% и от 26% до 23%), однако марка по истираемости повысилась до И1.Полученные результаты могут быть объяснены тем, что в процессе дробления бетона класса В12,5 нарушено сцепление с крупным заполнителем цементно-песчаного камня, оставшегося на

поверхности зерен щебня. При прокручивании щебня в лабораторном бетоносмесителе этот цементно-песчаный камень отслоился, что и привело к снижению потерь по массе при испытаний на истираемость. В щебне из вторичного бетона более высокой прочности (В20 и В30) количество цементно-песчаного камня, потерявшего сцепление с зернами крупного заполнителя, меньше, поэтому и потери по массе при испытании на истираемость снижаются в меньшей мере. Однако даже такое снижение потерь по массе позволило повысить марку по истираемости с И2 до И1.

После прокручивания в лабораторном бетоносмесителе щебня фракции 10-20мм. и последующем его испытании на истираемость получены несколько иные результаты. Потери массы при испытаниях для щебня из бетона В12,5 снизилась на 3%, что позволило на пределе считать его марку по истираемости И3 вместо полученной без прокручивания в мешалке марки И4. Для щебня, полученного из бетонов классов В20 и В30 потери массы при испытаниях практически не изменились и марка по истираемости осталась прежней И3.

Полученные результаты можно объяснить тем, что щебень фракции 10-20мм. состоит в основном из цементно-песчаного камня с небольшими включениями осколков щебня. Поэтому при предварительном прокручивании в лабораторном бетоносмесителе от зерен щебня отделится незначительная часть слабо закрепленных зерен.

При испытании на истираемость щебня, обработанного поливинилацетатной дисперсией установлено, что для щебня фракции 20-40мм. обработка поливинилацетатной дисперсией менее эффективна по сравнению с механическим перемешиванием. Его марка по истираемости практически не изменилась, однако потери массы при испытаниях несколько уменьшились. Для щебня фракции 10-20мм. обработка дисперсией ПВА(поливинилацетатной) более эффективна по сравнению с механической обработкой в бетоносмесителе. Потери массы при испытаниях позволили на ступень повысить марку щебня по истираемости.

При проектировании составов бетонных смесей с крупным заполнителем, получаемым дроблением вторичного бетона, необходимо принять во внимание следующее:

1. Продукты дробления вторичного бетона в своей массе содержат около 20% щебня фракции 20-40 мм и 40-50% фракции 5-20 мм.

2. Щебень из вторичного бетона имеет развитую шероховатую поверхность, что приводит к увеличению объема растворной части в бетонной смеси. Степень развития поверхности зерен щебня может быть определена показателем^ =5з/5к, равным отношению поверхности зерна щебня к поверхности правильного куба равного объема.

3. Марка по дробимости щебня из вторичного бетона ниже, чем у щебня, полученного дроблением горных пород, и составляет 300-600, возрастая с увеличением размера зерен щебня.

4. Марка по истираемости щебня колеблется от И4 до И2 и возрастает с увеличением крупности зерен.

Устойчивость к истиранию может быть повышена сухим перемешиванием щебня в бетоносмесителе или обработкой поливинилацетатной дисперсией.

1.Ицкович С.М.Заполнители для бетона / С.М. Ицкович // Высшая школа. -Минск, 1983, — 214с.

2. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов / В.В. Бабков, В.Н. Мохов, С.М. Капитонов, П.Г. Комохов // — Уфа, 2002, — 239 с.

3.Кушка В.Н. Оценка истинной формы зерна высококачественного щебня / В.Н. Кушка, М.С. Гаркави, С.В. Подиоронов, В.С. Спиридонов //Строительные материалы, -2002, — №4, — 35 с.

4. Гусев Б.В. Вторичное использование бетонов / Б.В. Гусев, В.А. Загурский //Стройиздат. — М., 1988, — 97 с.

источник

О рдена Т рудового К расного З намени
научно-исследовательский институт
бетона и железобетона
(НИИЖБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ
И ПРИМЕНЕНИЮ БЕТОНОВ
НА ЗАПОЛНИТЕЛЯХ
ИЗ ДРОБЛЕНОГО ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

Печатается по решению секции заводской технологии бетона и железобетона НТС НИИЖБ от 25 марта 1982 г.

Приведены основные положения, касающиеся подбора составов тяжелого бетона на заполнителях из дробленого бетона, особенностей материалов, а также особенностей приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси.

Предназначены для инженерно-технических работников проектных, производственных и строительных организаций.

В настоящее время в связи с накоплением в промышленности сборного железобетона бракованных и некондиционных изделий и появлением большого количества отходов в виде отслуживших свой срок конструкций возникла острая необходимость в их утилизации. Наиболее рациональным решением этой проблемы является переработка таких изделий путем дробления с целью использования в качестве заполнителей для бетона.

Настоящие Рекомендации составлены на основе результатов исследований, проведенных НИИЖБ Госстроя СССР, и распространяются на подбор состава, приготовление и применение бетонов на заполнителях из дробленого тяжелого бетона.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (доктора техн. наук, профессора Б.А. Крылов и Л.А. Малинина, кандидаты техн. наук А.С. Дмитриев, О.А. Липей и В.П. Трамбовецкий).

1.1. Настоящими Рекомендациями следует руководствоваться при изготовлении бетонов с использованием в качестве заполнителей щебня и песка, полученных путем дробления бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона.

1.2. Предварительное разрушение некондиционных бетонных и железобетонных изделий допускается производить любым применяемым в строительной практике методом — механическим, термическим, взрывным, электрогидравлическим и др.

1.3. Повторное дробление, измельчение и фракционирование заполнителей из дробленого бетона производится по той же технологии, что и получение заполнителей из природных каменных материалов.

1.4. Крупный заполнитель из дробленого бетона состоит из зерен природного щебня или гравия, поверхность которых в большей или меньшей степени покрыта остатками цементного камня, внутри которого имеется обширная сеть пор и образовавшихся при дроблении микротрещин. При этом средняя плотность зерен крупного заполнителя из дробленого бетона на 11 — 15 % меньше, чем плотность природного крупного заполнителя.

а) повышенную неоднородность физико-механических свойств заполнителей, обусловленную использованием при дроблении бетонов различных марок и различного состава;

б) их повышенную водопотребность;

в) интенсивное изменение подвижности смеси в начальный период;

г) меньшую среднюю плотность бетонной смеси и затвердевшего бетона ( g _сух = 1900 — 2200 кг/м 3 ) по сравнению с бетоном на природных тяжелых заполнителях.

2.1. В качестве вяжущего следует применять портландцемент и портландцемент с минеральными добавками или шлакопортландцемент, удовлетворявшие требованиям ГОСТ 10178-76, а также другие виды цемента в зависимости от условий производства.

2.2. В качестве крупного заполнителя следует применять фракционированный щебень из дробленого бетона. Свойства щебня должны отвечать требованиям ГОСТ 10268-80, а его возможную неоднородность следует косвенно учитывать путем определения прочности по интегральному показателю дробимости.

2.3. Марка щебня из дробленого бетона, принимаемая по показателю дробимости (ГОСТ 8267-75), как и для щебня из осадочных пород, должна быть не менее, чем в 1,5 раза выше марки бетона.

2.4. Для улучшения физико-механических свойств бетона в качестве крупного заполнителя рекомендуется использовать смесь, состоящую из равных объемов природного песка и искусственного щебня.

2.5. В качестве мелкого заполнителя следует применять природные пески, а также дробленые и обогащенные пески из природных материалов (ГОСТ 10268-80).

2.5. Песок из дробленого бетона рекомендуется использовать для бетонов марок М100 и ниже при условии обеспечения заданной удобоукладываемости смеси без перерасхода цемента.

2.6. Песок из дробленого бетона по своему зерновому составу и содержанию пылевидных частиц должен отвечать требованиям ГОСТ 10268-80, а вода затворения — требованиям ГОСТ 23732-79.

2.7. Во избежание перерасхода цемента, обусловленного особенностями заполнителей из дробленого бетона (см. п. 1.6 настоящих Рекомендаций), а также для обеспечения требуемой подвижности смеси в момент укладки следует вводить пластифицирующие добавки СДВ, С-3 и ПАЩ-1, а для обеспечения других требуемых свойств смеси и бетона — соответствующие виды добавок по ГОСТ 24211-80.

2.8. При проектировании и изготовлении бетонных и железобетонных конструкций из бетона на щебне из дробленого бетона необходимо учитывать его повышенную (на 14 — 25 %) усадку и меньший (на 6 — 30 %) модуль упругости по сравнению с обычным тяжелым бетоном.

Примечание . Большее значение усадки и меньшее значение модуля упругости характерно для бетона на заполнителе из дробленого бетона на известняковом щебне.

2.9. Бетон на заполнителях из дробленого бетона рекомендуется преимущественно для несущих конструкций без предварительного напряжения.

2.10. Для несущих конструкций следует применять бетон марок M 150 — M300 на щебне из дробленого бетона и природном песке.

2.11. Бетон на щебне из дробленого бетона не рекомендуется применять при изготовлении длинномерных (более 12 м) неармированных и слабоармированных монолитных конструкций ( m = 0,4 %), а также для конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по истираемости.

3.1. Состав бетона на заполнителях из дробленого бетона должен назначаться строительной лабораторией на основе опытных замесов, проводимых на материалах-представителях для данного предприятия или стройки с учетом применяемой технологии приготовления, формования и твердения бетона.

3.2. Подбор состава бетона на заполнителях из дробленого бетона можно производить любым проверенным на практике способом с учетом условий, перечисленных в пп. 3.3 — 3.5 настоящих Рекомендаций.

гранулометрическому составу и содержанию в них пылевидных фракций;

величине водопоглощение (раздельно для крупного и мелкого);

средней плотности (раздельно для крупного и мелкого) — см. пп. 1.5 и 1.6 настоящих Рекомендаций;

по прочности (крупный заполнитель) — путем испытания в цилиндре по ГОСТ 8269-76.

Примечание . Окончательная пригодность крупного заполнителя устанавливается по результатам испытаний бетона.

3.4. При установлении расхода воды затворения необходимо учитывать величину водопоглощения, заполнителей из дробленого бетона, равную для крупного заполнителя 6 — 8 %, для мелкого — 7 — 11 %, в результате расход воды затворения увеличивается на 12 — 16 % по сравнению с расходом для смесей на природных песке и щебне.

4.1. Приготовление, транспортирование и укладка бетонной смеси на заполнителях из дробленого бетона принципиально не отличаются от аналогичных технологических переделов для бетона на тяжелых природных заполнителях.

4.2. Заполнители из дробленого бетона необходимо хранить отдельно от других видов заполнителей.

4.3. В случае смешения заполнителей из дробленого бетона с природными каменными материалами пригодность полученной смеси заполнителя определяется по показателю дробимости (ГОСТ 8267-75).

4.4. Следует избегать применения заполнителей из дробленого бетона, загрязненных каменной крошкой, штукатуркой, глиной, битумом, краской и другими загрязняющими включениями.

4.5. Дозирование заполнителей из дробленого бетона следует производить весовым способом с точностью, принятой для тяжелых природных заполнителей.

4.6. С учетом необходимости введения пластифицирующих добавок на БСУ должны быть предусмотрены необходимые устройства для их приготовления и дозирования.

4.7. Продолжительность перемешивания бетонной смеси в смесителе устанавливается опытным путем с учетом качества заполнителей, состава смеси, емкости смесителя и других факторов.

4.8. Термовлажностную обработку бетонов на заполнителях из дробленого бетона следует производить по режимам, рекомендуемым для бетонов на природных тяжелых заполнителях.

4.9. Контроль качества бетона на заполнителях из дробленого бетона производят в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

источник

б) их повышенную водопотребность;

в) интенсивное изменение подвижности смеси в начальный период;

гранулометрическому составу и содержанию в них пылевидных фракций;

величине водопоглощение (раздельно для крупного и мелкого);

средней плотности (раздельно для крупного и мелкого) — см. пп. 1.5 и 1.6 настоящих Рекомендаций;

по прочности (крупный заполнитель) — путем испытания в цилиндре по ГОСТ 8269-76.

4.2. Заполнители из дробленого бетона необходимо хранить отдельно от других видов заполнителей.

источник

21 Июл 2019 admin 15

Заполнитель для бетона из дробленного бетона

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Курочка Павел Никитович, Мирзалиев Раджив Рзаевич

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Курочка Павел Никитович, Мирзалиев Раджив Рзаевич,

The properties of the products of gravel crushing recycled concrete as inert aggregate concrete mixtures

Текст научной работы на тему «Свойства щебня из продуктов дробления вторичного бетона как инертного заполнителя бетонных смесей»