РАЗДЕЛ 2
2. МАТЕРИАЛЫ, ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика материалов
Используемые в работе крупные пористые заполнители - керамзитовый гравий - выпускаются Кулиндоровским заводом из глин Орловского месторождения Одесской области; песок плотный речной г. Кременчуг; портландцемент ОАО "ЮГцемент"; зола-унос Ладыженской ТЭС; известь молотая негашеная пгт. Кодыма; пластификатор С-3.
2.1.1. Керамзитовый гравий
В экспериментальных исследований использовали керамзитовый гравий фракций 5-10 мм и 10-20 мм. Для изготовления опытных образцов и элементов применяли смесь фракций в соотношении по объему V5-10 / V10-20 = 1,5, как максимальное значение пофракционных объемов и минимальное значение пустотности.
Испытания гравия проводили по ГОСТ 9758-86 [60]. В табл. 2.1. приведены усредненные характеристики, полученные по результатам испытаний различных партий керамзитового гравия.
Таблица 2.1
Физико-механические характеристики керамзитового гравия
Размер фракции, ммПрочность (сдавливаемая в цилиндре)
Ry, МПаНасыпная плотность, ?нас, кг/м3Коэффициент конструктивного качества, кккУдельная плотность, ?уд, г/см2Плотность в цементном тесте, ?ут, кг/м3Водопоглощение, w, %Объем межзерновых пустот, Vn, %Содержание расколотых зерен, % по массеМарки гравия по насыпной плотности (ГОСТ 9759-83)12345678910 5 - 102,754527822,56131216,436,75,250010 - 202,284265212,56122822,645,68,1450 смесь2,564416,782,56127818,939,66,4? Показатели неоднородности гравия по насыпной плотности и прочности, характеризуемые коэффициентами вариации, для смеси фракций составили соответственно СV? = 3,5 % и СVк = 14,2 %.
Результаты испытаний показали, что керамзитовый гравий указанных фракций удовлетворяет требованиям ГОСТ 9759-88 [61] и может быть отнесен к высшей категории качества (рис. 2.2.).
В соответствии с СН 483-76 [77] такой керамзитовый гравий может быть рекомендован для изготовления керамзитобетонов прочностью 7,5 - 25 МПа.
2.1.2. Мелкий заполнитель
Мелким заполнителем принят песок речной плотный "Тельмановский карьер" ОАО "Кременчугский речной порт" данные, о зерновом состоянии которого приведены в табл. 2.2. согласно требованиям ДСТУБ.В.2.7.-32.
Таблица 2.2
Зерновой состав песка
Остатки, %Размеры ячеек сита в ммМодуль крупности1052,50,430,16полные1,421,348,675,991,2Мк = 1,36
Насыпная плотность в состоянии собственной влажности - 1360 кг/м3; влажность 3,6 %; содержание пылевидных и глинистых частиц 1,8 %; радиационные параметры; класс применения, 1 класс, все виды строительства без ограничения; морозостойкость 300Ц; содержание зерен слабых пород - 2,6 %; глина в комках отсутствует; объемный насыпной вес - 1,45 т/м3; марка прочности 1000; содержание игловатых зерен - 17,2 %; зерновой состав фр. 0 - 10 мм показан на рис. 2.3.
2.1.3. Вяжущие
Применен портландцемент ОАО "ЮГ цемент" марки 400. Характеристики цемента определены по ГОСТ 310.1-76 [54], ГОСТ 310.2-76 [55], ГОСТ 310.4-76 [56] и приведены в табл. 2.3.
Рис. 2.1. Зерновой состав керамзита.
Рис. 2.2. Зависимость прочности керамзита Rц от насыпной плотности.
Рис. 2.3. Зерновой состав песков.
Результаты испытаний показали, что применяемый цемент удовлетворяет требованиям ГОСТ 10178-85 [43] и в соответствии со СН 483-76 [77] может быть рекомендован для получения керамзитобетона прочностью 30 МПа.
Таблица 2.3
Характеристики цемента
Удельная поверхность, см2/гНормальная густта цементного теста,
%Удельная плотность,
г/см3Распил
конуса,
ммПредел прочности, МПаСроки схватывания,
час-мин.при изгибепри
сжатииначалоконец310026,03,091056,4542,72-405-30
Известь. В состав цементо-известе-зольного (ЦИЗ) вяжущего входит молотая негашеная известь активностью по СаО 78 %.
2.1.4. Добавки
В качестве добавки в вяжущее использовалась зола-унос Ладыженской ТЭС. В табл. 2.4. приведено заключение НИИСК о результатах испытания золы-уноса Ладыженской ТЭС по ГОСТ 25818-91 [53].
Таблица 2.4.
Результаты испытания золу - унос
п/пНаименование показателяУсредненное значение показателя1231.Содержание оксида кальция, % по массе,
в т.ч. свободного оксида кальция2,89
?2.Содержание оксида магния, % по массе1,193.Содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на (SO)3, % по массе0,294.Содержание щелочных оксидов в пересчете на Nа2О, % по массе1,885.Потери при прокаливании, %1,006.Остаток на сите 0,08 % по массе9,377.Удельная поверхность, м2/кг30008.Равномерность изменения объема смеси цемента с золой (1 : 1)лепешки выдерживали испытания В результате проведенных испытаний сделан вывод что, доставленная проба представляет собой кислую золу, которая удовлетворяет требованиям ГОСТ 25818-91 [53] по всем показателям исследованных свойств.
Классификация по классу применения 1 класс (Аф = 230,13 Бк ? кг-1 ? ? 370 Бк ? кг-1) - все виды строительства без ограничения.
2.1.5. Химические добавки
В настоящее время существует большое многообразие пластифицирующих добавок для бетонов, отличающихся своей химической природой и влиянием на свойства бетонных смесей и бетонов.
В нашем случае был использован один вид пластифицирующей добавки, имеющейся в наличии на заводе ЗЖБИ, разжижитель С-3. Его характеристика - на основе натриевых полей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида; массовая доля сухих веществ 37 %; рН = 7 ? 9; рекомендуемая дозировка (0,3 - 0,5) % от массы цемента.
Исследован