Секция: Строительство и архитектура

Подсекция: Современные строительные материалы

Осмоловская М. Г., Яшина Т. В., Захаренко З. Н.

Белорусский государственный университет транспорта

О влиянии заполнителя на свойства

пластифицированного бетона.

В связи с массовым применением пластифицированных бетонных смесей необходимо уточнить степень влияния вида и качества мелкого заполнителя и определить условия его рационального применения. При этом необходимо учитывать сложившийся дефицит природных песков средней крупности, наличие в Гомельской области только мелких и очень мелких песков, а также постоянное накопление отсевов дробления горных пород Микашевичского комбината более 1 млн. м³ в год.

На заводе “Гомельжелезобетон” исследовали широкий ассортимент мелкого заполнителя в обычных и пластифицированных бетонных смесях: кварцевый песок средней крупности (М_к = 2,4), очень мелкий песок (М_к = 1,45), отсев дробления из промытых горных пород (гранит) с (М_к = 3,2) и смесь обогащённого отсева дробления и очень мелкого песка (М_к = 2). В качестве крупного заполнителя использовали гранитный щебень с наибольшей крупностью зёрен 20 мм, при оптимальном соотношении фракций 5-10 и 10-20 мм 35 : 65. Для приготовления бетона применяли портландцементы классов 400 и 500, отвечающие требованиям стандартов. В качестве пластифицирующей добавки использовали суперпластификатор С-3 (0,6 % от массы цемента). Во всех исследованиях в качестве контрольной принимали бетонную смесь без добавки на основе песка средней крупности.

Для назначения рациональных составов бетонов, улучшения его структуры и повышения долговечности важно обосновать выбор определённого мелкого заполнителя в составе бетона.

Были исследованы обычные и пластифицированные бетонные смеси с каждым видом мелкого заполнителя. При различном соотношении , (где П₁, П₂ и Щ – расходы мелкого и крупного заполнителей). Влияние этого фактора на свойства оценивали по величине водопотребности бетонной смеси и коэффициенту расхода цемента , (где Ц – расход цемента, R_б – прочность бетона), учитывающему одновременно влияние рассматриваемого фактора на свойства бетонной смеси и бетона. Оптимальное значение r по отношению к песку средней крупности в равноподвижных смесях при одинаковом значении снижается для очень мелкого песка на 15 %, отсева дробления на 10 % и для смеси отсева дробления и очень мелкого песка на 7 %. В пластифицированных бетонных смесях на основе С-3 оптимальное значение r увеличивается на 15% по сравнению с обычными смесями на том же мелком заполнителе. Такое содержание мелкого заполнителя в бетоне обеспечивает достижение минимальных значений водопотребности бетонной смеси и коэффициента К_ц. Исследования проводили на бетонах с оптимальным содержанием каждого вида мелкого заполнителя. Одним из важнейших показателей оценки эффективности использования данного вида мелкого заполнителя является расход цемента для бетонной смеси и бетона с требуемыми свойствами, поэтому важно определить его влияние на водопотребность бетонной смеси и на прочность бетона. Использование отсевов дробления из промытых пород без введения пластификатора повышает водопотребность бетонной смеси на 15 – 20 %, а очень мелких песков – на 10 % и более.

Таблица

Влияние мелкого заполнителя на свойства бетонной смеси

Мелкий заполнитель	Водопотребность, %	Расход цемента, %
Песок средней крупности	100/87	100/87
Очень мелкий песок	110/93	117/98
Отсев дробления	117/97	120/96
Смесь обогащённого отсева дробления и очень мелкого песка	102/90	103/91

(Перед чертой – бетон без добавки, после черты – бетон с добавкой С-3).

Применение таких видов мелкого заполнителя совместно с суперпластификатором С-3 позволяет не только устранить перерасходы цемента и воды, но и обеспечить пониженную водопотребность по сравнению с контрольной бетонной смесью. Однако смеси на естественных отсевах дробления с высоким содержанием фракции менее 0,16 мм, объёмом до 20 % и пылевидных частиц объёмом до 25 % обладают настолько повышенной водопотребностью (до 30 %), что даже пластификатор не устраняет перерасход цемента и воды. Введение пластификатора снижает водопотребность в контрольных смесях на 10 – 12 %, а в смесях на отсевах дробления и очень мелких песках на 15 – 20 %. В пластифицированных бетонных смесях относительное влияние вида мелкого заполнителя на водопотребность смеси сглаживается. Использование смеси обогащённого отсева дробления и очень мелкого песка в рациональном соотношении позволяет существенно устранить повышение водопотребности, а в сочетании с пластификатором С-3, снизить расход воды до 10 %. Применение смеси отсевов и очень мелких песков в бетонах с добавкой С-3 обеспечивает экономию до 10 – 15 % цемента для бетонов классов В 25 – В 40.

Результаты исследований нашли широкое применение при формовании ж/б колонн из бетона класса В25 и выше на заводе “Гомельжелезобетон”.

Рациональное использование в пластифицированных бетонных смесях различных видов мелких заполнителей позволяет расширить их сырьевую базу, экономно расходовать цемент и повысить качество и долговечность железобетонных конструкций. Более существенного улучшения свойств бетонной смеси и бетона можно добиться при применении гиперпластификаторов нового поколения. Как правило, современные очень эффективные пластификаторы являются химическими добавками комплексного действия. К таким химическим модификаторам, разрешённым к применению на территории Беларуси, относятся: “Полипласт”, “Реламикс”, “Стахепласт”, “Вибропор”, “Комплекс – 5”, “Стахебел”, “Хидетал”, “Универсал” (разных модификаций).