|
131 3. СВОЙСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ НА ЗАПОЛНИТЕЛЯХ ИЗ БЕТОННОГО ЛОМА 3.1. Исследование контактной зоны заполнителя и цементного камня Как указывалось выше, щебень из бетона состоит из фрагментов крупного и мелкого заполнителя, скрепленных цементным камнем и контактной зоны между ними, состоящей преимущественно из кристаллов портландита, эттрингита и карбонатов кальция. Особенностью щебня из бетонного лома является то, что его гранулы имеют частичную или сплошную оболочку из цементного раствора. Эта оболочка обладает пористостью, что приводит к повышенному водопоглощению заполнителя. Заполнитель, обладающий повышенной водопотрсбностью и водопоглощением, способствует образованию определенной структуры бетонной смеси. Заполнитель в бетонной смеси сначала поглощает воду из бетонной смеси. При этом изменяются реологические свойства смеси вследствие перераспределения воды между твердой, жидкой и газообразной фазами [1625,350]. При образовании капиллярно-пористой структуры цементного камня происходит отсасывание воды из пор заполнителя в твердеющий цементный камень. Согласно теории прочности бетона разрушение его связано с явлением поперечного расширения, возникающего при сжатии. При этом различают три крайних случая: разрушение происходит вследствие разрыва цементного камня; разрушение происходит из-за нарушения сцепления между цементным камнем и заполнителем; разрушение происходит вследствие разрушения самих зерен заполнителя [13-15, 383,385]. Прочность в большой степени зависит от прочности заполнителя, т.е. от прочности исходной горной породы. Однако, анализ литературных данных показывает, что при одинаковой прочности породы, прочность бетона существенно различается [16-19]. |
Так действовала установка СУ-155 на базе австрийского V* дробильного комплекса, английская установка фирмы "Сатори", немецкая установка фирмы "Экотехпром" и др. Как правило, эти установки с минимальным набором оборудования, без полного фракционирования и очистки продукта, а также с недостаточной экологической защитой. В то же время, очевидно, что для расширения рынка сбыта продукции из дробленого бетона необходимо дополнительное оборудование для обеспечения выпуска фракционированного щебня, отвечающего по основным показателям действующим ГОСТам на минеральные заполнители для бетонов. Дополнительными дробилками и грохотами оборудовала свой комплекс фирма "Сатори", 1.2. Роль заполнителя в формировании структуры и свойств бетонов. Заполнители в бетоне занимают до 80% объема и оказывают существенное влияние на его технологические и эксплуатационные свойства. В связи с этим к заполнителям предъявляют комплекс требований, учитывающих особенности влияния заполнителя на свойства бетонных смесей и бетонов. Согласно теории прочности бетона, его разрушение связано с явлением поперечного расширения, возникающего при сжатии. При этом различают три крайних случая: 1) разрушение происходит вследствие разрыва цементного камня; 2) разрушение происходит из-за нарушения сцепления между цементным камнем и заполнителем; 3) разрушение происходит вследствие разрушения самих зерен заполнителя (13, 14, 15). 43 Глава 4. Исследование свойств бетонных смесей и бетонов на заполнителях из бетонного лома. 4.1. Обоснование возможности использования заполнителей из бетонного лома в цементных бетонах. В связи с широким внедрением комплексов по разрушению некондиционных железобетонных изделий и строительных объектов с целью получения щебня из бетонного лома несомненную актуальность приобретают вопросы его рационального использования в технологии железобетонных изделий и конструкций как сборных, так и монолитных (59, 65). Щебень из бетона состоит из фрагментов крупного и мелкого заполнителя, скрепленных цементным камнем и контактной зоны между ними, состоящей преимущественно из кристаллов портландита, эттрингита и карбонатов кальция. Особенностью щебня из бетонного лома является то, что гранулы щебня имеют частичную или сплошную оболочку из цементного раствора. Эта оболочка обладает пористостью, что приводит к повышенному водопоглощению заполнителя. При получении щебня из бетона путем дробления происходит разрушение кусков бетона с образованием новых физико-химически активных поверхностей цементного камня, негидратированная часть которого может подвергаться дальнейшей гидратации. Такой заполнитель в бетонной смеси должен обладать повышенной водопотребностью. Водопотребность является интегральной характеристикой, так как она определяется непосредственно в бетонной смеси и учитывает одновременно многообразие факторов: крупность, пустот 107 ность, состояние поверхности, химическую активность, пористость и т.д. Заполнитель, обладающий повышенной водопотребностью и водопоглощением, способствует образованию определенной структуры бетонной смеси. Заполнитель в бетонной смеси, имея значительную пористость, сначала поглощает воду из бетонной смеси. При этом изменяются реологические свойства смеси вследствие перераспределения воды между между твердой, жидкой и газообразной фазами (56). При образовании капиллярнопористой структуры цементного камня происходит отсасывания воды из пор заполнителя в твердеющий цементный камень. Таким образом, щебень из бетона активно влияет на формирование как структуры цементного камня, так и плотной контактной зоны между цементным камнем и заполнителем. Формирование цементного камня в этом случае происходит при пониженном водосодержании (56). В связи с тем, что щебень из бетона обладает повышенной водопотребностью его применение в бетоне целесообразно совместно с суперпластифицирующими добавками. Особенности строения и свойств щебня из бетона свидетельствуют о том, что получаемая продукция имеет серьезные отличия от традиционно используемых заполнителей, что должно учитываться при ее применении в железобетонных конструкциях различного назначения. В исследованиях бетонных смесей и бетонов необходимо установить обобщенные зависимости формирования структуры бетонных смесей и бетонов от главных факторов для организации производства изделий и прогнозирования их эксплуатационной надежности. 108 |