РОЗДІЛ 2
ХАРАКТЕРИСТИКА СИРОВИННИХ МАТЕРІАЛІВ
І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Сировинні матеріали
Як основний компонент досліджуваних бетонів використовували високоміцний портландцемент ГІР-2 М600, (згідно з ТУ У Б В.2.7 - 1 - 95) виробництва Харківського дослідного цементного заводу, а в якості еталонного цементу - бездобавочний портландцемент ПЦІ М 500 (згідно з ДСТУ Б В.27 - 46 - 96) Кам'янець-Подільського заводу. Швидкотверднучий високоміцний цемент ГІР-2 з пониженою усадкою, підвищеною сульфатостійкістю і морозостійкістю призначений як для загальнобудівельних, так і для спеціальних робіт. Інститутом Укрндіцемент та Харківським дослідним цементним заводом встановлено, що ефективність добавки виявляється вже на стадії помелу цементу ГІР-2. При однаковому часі помелу залишки на ситі 008 у цементів з добавкою активізатора тверднення були у 1,5-3 рази менші ніж у контрольних складах. Дослідження незалежних лабораторій України, Німеччини, Швеції та Фінляндії показали, що цементи, які містять у своєму складі активізатор тверднення, характеризуються повною відсутністю шестивалентного хрома, вміст якого в деяких країнах - виробниках цементу обмежується величиною 2 мг/кг / 0,0002%. Хімічний склад цементів наведено в таблиці 2.1. Як мінеральну добавку використовували мікрокремнезем, що відповідає ТУ 14-5-157-87 (відходи виробництва заводу феросплавів, м. Стаханов Луганської обл.), і суху золу Ладиженської ТЕС згідно з
Таблиця 2.1
Хімічний склад сировинних матеріалів
Найменування матеріалуВміст основних оксидів, мас. %SiO2CaOMgOFe2O3FeOAl2O3R2OSO3В.П.В.портландцемент
М 500
Кам'янець- Подільського цементного заводу20,7564-661,2-1,64-4,5-5,8-6,50,6-0,80,3-0,40,66? високоміцний портландцемент
ГІР-2 М-600
19-20
63-65
0,5-5,0
4-5
0,5-1,0
4-8
0,4-1
1,5-2,0
1,0-2,0мікрокремнезем
завод феросплавів
м. Стаханов87,5-93,61,361,52-0,21-0,26-0,84-0,940,31-0,371,5-5,02,36-2,92зола виносу
Ладиженської ТЕС55,92.891.1910,19-23,833,260,011
? ГІР - 2 містить 4-6% активізатора тверднення.
ГОСТ 25818-91 та ДСТУ Б В.2.7-72-98. Хімічний склад добавок наведено в таблиці 2.1.
В якості суперпластифікаторів застосовували нафталінформальдегідну добавку С-3 та добавки на основі акрилатів SR-3 та полікарбоксилатів SVC 5-600 (постачальники - "Mapeі" та "Sica"). Характеристики суперпластифікаторів наведені у таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
Характеристика суперпластифікаторів
ПоказникC-3SR-3SVC 5-600Зовнішній видСвітло-коричнева рідинаЯнтарна рідинаЖовтувата рідинаЕфективність дії, зменшення води, %до 20до 30до 40Дозування добавки
(% від маси цементу)0,7-1,40,5-1,20,3-2,4густина
кг/л1,151,091,11
Виробництво високоякісних бетонів, у тому числі високоміцних, насамперед залежить від якості сировини, зокрема від якості крупного заповнювача. Для з'ясування найбільш доцільного типу заповнювача для створення високоякісних бетонів був проведений аналіз декількох кар'єрів: Малинського, Гніванського, Кіровського, Сілецького, Коростенського, Івано-Долинського і Світловодського.
Окрім аналізу паспортних характеристик щебеня, були відібрані його проби (фракцій 0-5, 5-10, 10-20) і проведені власні лабораторні випробування (порівняльні) згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7-74-98, ДСТУ Б В.2.7-75-98. Ці дослідження включали визначення зернового складу, пустотності і вмісту лещадних включень.
Також досліджували вміст пилуватих частинок згідно з ДСТУ Б В.2.7-74-98, ДСТУ Б В.2.2-75-98 у крупному заповнювачі.
Основні характеристики щебеня різних кар'єрів наведені в таблиці 2.3.
На більшості кар'єрів (Малинський, Гніванський, Кіровський, Сілецький, Коростенський), згідно паспортних даних, міцність заповнювача становить 120 МПа. Лише на Івано-Долинському та Світловодському кар'єрах - 140 МПа. Проведені нами випробування дозволили встановити, що міцність щебеню різних кар'єрів не нижче паспортної.
Кількість пилуватих та глинистих частинок згідно з одержаними даними (таблиця 2.3) по ДСТУ Б В.2.7-74-98, ДСТУ Б В.2.2-75-98, відповідає вимогам до щебеню найвищої категорії якості. Лише Коростенський щебінь фракції 5-10 перевищує норму і містить 0,9% пилуватих та глинистих частинок.
Однією з характеристик, що перевищує паспортні показники після проведення власних випробувань, виявилася кількість лещадних та голчастих включень. Майже всі взяті проби щебеня показали більший вміст лещадних включень ніж за паспортними даними кар'єрів, але вони відповідають вимогам ДСТУ Б В.2.7-74-98, ДСТУ Б В.2.2-75-98 і не перевищують вміст у загальній масі. Згідно з паспортними даними, щебінь розглянутих кар'єрів відповідає першій категорії з радіаційного випромінювання, а морозостійкість щебеню - не нижче F 300.
Проаналізувавши дані лабораторних журналів різних кар'єрів за три роки та власні результати досліджень, можна зробити такі висновки. Характеристики заповнювача Малинського камнедробильного заводу протягом тривалого періоду залишаються досить стабільними. Щебінь Гніванського кар'єру також має досить стабільні показники міцності але має високу лещадність у порівнянні із заповнювачем інших кар'єрів. Кіровські та Сілецькі кар'єри мають дуже схожі характеристики сировини. На цих кар'єрах заповнювач має досить низьку пилуватість. Показники щебеню залишаються досить стабільними. Івано-Долинський спецкар'єр виробляє базальтовий щебінь досить високої міцності. Коростенський щебінь має стабільні показники міцності та лещадності, хоча пилуватість у деякі періоди роботи кар'єру перевищує норми. Щебінь Світловодського кар'єру має високу міцність, невеликий вміст зерен пластинчатої та голчастої форми і досить низький вміст пилуватих та глинистих частинок.
Таблиця 2.3
Порівняльна характеристика заповнювачів
Кар'єр
Фракція,
ммМіцність, МПаЛещадність