СПОСОБ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ ЩЕБНЯ ИЗ ИЗВЕРЖЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2006 года по МПК C04B18/12 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве мелкозернистых бетонов.

Известным способом использования отсевов дробления щебня из изверженных горных пород (далее отсевов дробления) в бетонах является их обогащение, т.е. удаление частиц менее 0,16 мм [1].

Однако после обогащения отсевы дробления необходимо применять в смеси с природными мелкими песками для получения равнопрочных бетонов с бетонами на природных песках. Кроме того, наблюдается ухудшение морозостойкости бетонов на обогащенных отсевах дробления.

Известен также способ применения отсевов дробления с содержанием пылевидных и глинистых частиц до 10% по массе в смеси с природным песком в мелкозернистых бетонах с комплексными пластифицирующими и воздухововлекающими добавками [2]. Этот способ по своей технической сущности и назначению наиболее близок к заявляемому и принят в качестве прототипа. Однако последний способ не позволяет полностью заменить природный песок отсевами дробления для получения высоких потенциально возможных результатов.

Задачей настоящего изобретения является получение эффективных мелкозернистых бетонов с отсевами дробления с повышенным содержанием частиц менее 0,16 мм. Она решается путем фракционирования отсевов дробления и подбора их оптимального гранулометрического состава с повышенным содержанием частиц менее 0,16 мм, являющихся активным наполнителем. Полученные фракционированные пески из отсевов дробления используют в бетонных смесях с модифицирующими добавками.

В работе использовалась органоминеральная добавка МБ-10-01, соответствующая требованиям ТУ 5743-073-46854090-98, в количестве до 10% от массы цемента и пластифицирующая добавка С-3 в количестве до 1% от массы цемента.

Сущность и отличительные признаки изобретения состоят в следующем. Способ эффективного использования в качестве мелкого заполнителя отсевов дробления щебня из изверженных горных пород отличается тем, что позволяет полностью заменить природный песок на песок фракционированный из отсевов дробления.

Другое отличие способа эффективного использования в качестве мелкого заполнителя отсевов дробления щебня из изверженных горных пород состоит в разделении отсевов дробления на фракции с подбором оптимального гранулометрического состава полученных фракционированных песков, исходя из следующих положений, обеспечивающих их доброкачественность:

1. Высокое содержание мелких фракций, в том числе частиц менее 0,16 мм.

2. Пустотность (Π) не должна превышать 38%.

3. Пески должны быть крупными (Мкр=2,5-3,0).

Пример подбора оптимального гранулометрического состава фракционированных песков из отсевов дробления указан в табл.1. В качестве представителя отсева дробления кислого состава принят отсев дробления гранита, а в качестве представителя отсева дробления основного состава - отсев дробления габбро-диабаза.

Таблица 1ЗаполнительЧастные остатки, %, на ситах с размером отверстий, ммМкрΠ52,51,250,630,3150,16<0,16Исходный отсев:         габбро-диабаза28,79,113,916,510,86,015.03,2240,2гранита20,26,010,016,915,511,020,42,6441,5Песок фракционированный из отсевов дробления-14,59,725,027,814152,5335,1-14,010,223,022,215,6152,5536,0

Третье отличие способа эффективного использования в качестве мелкого заполнителя отсевов дробления щебня из изверженных горных пород состоит в том, что фракционированные пески из отсевов дробления с повышенным содержанием частиц менее 0,16 мм, являющихся активным наполнителем, можно применять в мелкозернистых бетонах на основе очень подвижных и литых бетонных смесей.

И последнее отличие предлагаемого способа эффективного использования в качестве мелкого заполнителя отсевов дробления щебня из изверженных горных пород состоит в учете вида и свойств отсева (кислый или основной состав) при назначении вида добавки. Так, для повышения прочности мелкозернистых бетонов на подвижных бетонных смесях (В/Ц не более 0,6) с фракционированными песками при назначении вида добавки. Так, для повышения прочности мелкозернистых бетонов на подвижных бетонных смесях (В/Ц не более 0,6) с фракционированными песками из отсевов дробления как кислого, так и основного состава добавляют любую из добавок: органоминеральную добавку МБ-10-01 или пластифицирующую добавку С-3, а в мелкозернистые бетоны на очень подвижных и литых бетонных смесях (В/Ц более 0,6) при использовании песка фракционированного из отсева дробления основного состава вводят пластифицирующую добавку С-3, а для песка фракционированного из отсева дробления кислого состава - органоминеральную добавку МБ-10-01.

Физико-химической основой эффективного использования отсевов дробления является способность частиц менее 0,16 мм отсевов дробления вступать в химическое взаимодействие с новообразованиями портландцемента с образованием комплексных труднорастворимых гидросиликатов кальция, что обеспечивает прочность цементной матрицы. Кроме того, в предлагаемом способе используются гидрофобно-гидрофильные свойства поверхности частиц менее 0,16 мм, что позволяет обеспечить получение эффективных мелкозернистых бетонов, в том числе на основе очень подвижных и литых бетонных смесей (В/Ц более 0,6).

Для отсевов дробления кислого состава, имеющих гидрофильную поверхность, характерна высокая адсорбционная способность частиц менее 0,16 мм по отношению к воде, что обеспечивает плотную и прочную структуру мелкозернистого бетона на основе очень подвижных и литых бетонных смесей (В/Ц более 0,6). Использование органоминеральной добавки МБ-10-01 на основе микрокремнезема повышает подвижность бетонной смеси, а следовательно, и эффективность использования свойств частиц менее 0,16 мм. Кроме того, повышается плотность цементного камня мелкозернистых бетонов с отсевами дробления кислого состава.

Для отсевов дробления основного состава, имеющих поверхность с низкой гидрофильностью, характерна более низкая адсорбционная способность частиц менее 0,16 мм по отношению к воде. В этом случае используют пластифицирующую добавку С-3. На низкогидрофильной поверхности частиц менее 0,16 мм отсевов дробления основного состава молекулы ПАВ располагаются гидрофобной частью в раствор, что гидрофилизирует поверхность. В результате применения добавки С-3 с отсевами дробления основного состава на фоне увеличения подвижности бетонной смеси увеличивается прочность цементного камня как в контактной зоне, так и в объеме.

В таблице 2 приведены примеры эффективного использования в качестве мелкого заполнителя песков фракционированных из отсевов дробления кислого и основного состава. Для сравнения приведены данные по прочности мелкозернистых бетонов на природном фракционированном песке.

Таблица 2№ п/пВид песка фракционированногодобавкаКоличество добавки, % от массы цементаОК, смВ/ЦПрочность мелкозернистого бетона. R_сж, кгс/см²ТВО28 суток1природный--50,561222002из отсева дробления гранита^--50,71522453из отсева дробления габбро-диабаза--50,71302054природныйМБ-10-01910,50,71422305из отсева дробления гранитаМБ-10-01910,50,72203586из отсева дробления габбро-диабазаМБ-10-01911,00,71502427природныйС-30,96,50,51402208из отсева дробления гранитаС-30,970,71201909из отсева дробления габбро-диабазаС-30,970,716426010из отсева дробления гранитаМБ-10-0192,50,533555011из отсева дробления габбро-диабазаС-30,920,5252468

Источники информации:

1. Анисимова Е.И. Зольникова Г.С. Опыт применения отсевов дробления в качестве мелких заполнителей для бетона // Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Интенсификация производства нерудных строительных материалов" (г.Павловск, 20-22 сентября 1989 г.) / Центральное воронежское обл. правление ВИТОстройиндустрия. - М.: Стройиздат. - 1989. - С.232-236.

2. Якобсон М.Я. Бетон дорожный с использованием отсевов дробления изверженных горных пород для строительства автомобильных дорог. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Москва. - 2000. - 258 С.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве мелкозернистых бетонов. В способе эффективного использования в качестве мелкого заполнителя для мелкозернистого бетона отсевов дробления щебня из изверженных горных пород, включающем разделение их на фракции и подбор оптимального гранулометрического состава указанных отсевов, указанный подбор осуществляют с получением содержания частиц менее 0,16 мм - 15%, пустотности, не превышающей 38%, и Мкр, равного 2,5-3,0. Для мелкозернистого бетона на бетонных смесях с В/Ц не более 0,6 вводят органоминеральную добавку МБ-10-01 в количестве до 10% от массы цемента или пластифицирующую добавку С-3 в количестве до 1% от массы цемента, а для мелкозернистого бетона на бетонных смесях с В/Ц более 0,6 вводят пластифицирующую добавку С-3 в количестве до 1% от массы цемента для указанных пород основного состава или органоминеральную добавку МБ-10-01 в количестве до 10% от массы цемента для указанных пород кислого состава. Технический результат - повышение прочности мелкозернистых бетонов. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ эффективного использования в качестве мелкого заполнителя для мелкозернистого бетона отсевов дробления щебня из изверженных горных пород, включающий разделение их на фракции и подбор оптимального гранулометрического состава указанных отсевов, отличающийся тем, что указанный подбор осуществляют с получением содержания частиц менее 0,16 мм - 15%, пустотности, не превышающей 38%, и Мкр, равного 2,5-3,0.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для мелкозернистого бетона на бетонных смесях с В/Ц не более 0,6 вводят органоминеральную добавку МБ-10-01 в количестве до 10% от массы цемента или пластифицирующую добавку С-3 в количестве до 1% от массы цемента.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для мелкозернистого бетона на бетонных смесях с В/Ц более 0,6 вводят пластифицирующую добавку С-3 в количестве до 1% от массы цемента для указанных пород основного состава или органоминеральную добавку МБ-10-01 в количестве до 10% от массы цемента для указанных пород кислого состава.