Заполнители для бетонов

     Потребитель, получающий готовый щебень и желающий проверить его прочность, не всегда может получить образцы исходной породы для испытания, а заполнители  в виде гравия вообще, как правило, невозможно непосредственно испытать на прочность при сжатии. Поэтому  действующие стандарты предусматривают  косвенное  определение  прочности  заполнителей   посредством   условных механических испытаний. Так, для щебня из естественного камня, гравия и щебня из гравия предусмотрено определение дробимости при сжатии (раздавливании) в стальном цилиндре. 

     Водостойкость и морозостойкость.

     Как указано выше, прочность образцов исходной горной породы определяют в  насыщенном водой состоянии. Это  связано с тем, что насыщение  материала водой, как правило, снижает  его прочность Данное явление, объясняемое  расклинивающим действием воды в  порах и микротрещинах, ослаблением  связей между частицами материала  и другими факторами, для большинства  применяемых заполнителей не сильно выражено, но для некоторых разновидностей может быть значительным.

     Поэтому во всех случаях при прямом или  косвенном (в цилиндре) определении  прочности целесообразно испытывать заполнители в высушенном и водонасыщенном состояниях с сопоставлением результатов  и вычислением коэффициента размягчения

     • Коэффициентом размягчения характеризуют водостойкость заполнителя. Водостойкость связана с водопоглощением и природой вещества заполнителя. Водопоглощение, в свою очередь, связано с пористостью и структурой материала.

     • Эти же факторы в основном определяют и морозостойкость заполнителя, т. е. его способность выдерживать  в насыщенном водой состоянии  многократное попеременное замораживание  и оттаивание. 

     где:

     m₁ – масса пробы до испытания,

     m₂ – масса остатка на сите после испытания на требуемое число циклов замораживания и оттаивания, г. 

     Однородность.

     Общим для всех заполнителей требованием  является однородность, т. е. постоянство свойств и показателей качества заполнителей от пробы к пробе, от партии к партии, обеспечивающее стабильность работы заводов и гарантированного качества получаемого бетона.

     Испытав небольшую пробу заполнителя, по полученным результатам оценивают  его качество в пределах всей партии, объем которой может составлять, например, 500 м3. Чтобы избежать при  этом больших ошибок, стандарты рекомендуют  определенные правила отбора проб для  испытаний. Например, из разных мест штабеля, бункера, вагона или судна вначале  отбирают 10 ... 15 частичных проб, затем  их тщательно перемешивают, получая  таким образом среднюю, представительную пробу. Поскольку она по объему больше, чем требуется для испытаний, ее делят по предусмотренным стандартами  правилам. Чаще всего при этом прибегают  к квартованию, состоящему в следующем.

     Пробу заполнителя укладывают на горизонтальной поверхности в виде диска, делят  по двум взаимно перпендикулярным диаметральным  плоскостям на четыре равные части, две  любые противоположные четверти отбрасывают, остаток же после перемешивания  вновь укладывают в виде диска  и делят последовательным квартованием до получения требуемого объема. Для  сокращения объема средней пробы  стандарты рекомендуют также  специальное устройство — желобчатый делитель.

     Все стандартные испытания заполнителей повторяют по 2 ... 5 раз, а показатели качества вычисляют как средние  из полученных результатов параллельных испытаний. 

     ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ  ПОКАЗАТЕЛИ 

     Какой бы технический вопрос ни решал инженер, приемлемость того или иного решения  определится его экономической  эффективностью. Поэтому техническим  расчетам всегда сопутствует экономический  анализ.

     Анализ  решений производится с учетом конкретных условий производства, и критериями оптимальности наряду с экономией  денежных средств являются наибольшая производительность труда и в  ряде случаев сокращение объема перевозок. Последнее весьма важно в связи  с необходимостью высвобождения  для нужд народного хозяйства  транспортных средств, в особенности  железнодорожного транспорта.

     Экономия  средств — очень важное требование в производстве и применении заполнителей для бетона. Стоимость заполнителей составляет в среднем около половины всей стоимости бетона, а в общих  затратах на материалы для бетона доля заполнителей составляет в среднем 70%- Таким образом, самой дорогой частью бетонной смеси является не цемент, а заполнители — обычный природный песок, гравий, щебень. Это нуждается в разъяснении.

     Во-первых, заполнителей для бетона потребляется больше, чем цемента. За последние  десятилетия, несмотря на то, что требования к прочности бетонов растут, расход цемента на 1 м3 бетона в среднем  снижается, а расход заполнителей соответственно возрастает. Это связано с совершенствованием технологии производства сборного железобетона, позволяющей формовать изделия из жестких бетонных смесей, с повышением активности цемента и с другими факторами.

     Во-вторых, себестоимость заполнителей еще  высока. Если в снижении себестоимости  цемента промышленность добилась больших  успехов, то в снижении себестоимости  заполнителей еще не использованы огромные резервы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     Главное — это знание основ технологии производства и применения разнообразных  по свойствам заполнителей для бетонов  различного назначения. Для получения  какого бетона какой требуется заполнитель, для производства какого заполнителя  какое требуется сырье, как это  сырье добыть и как переработать, чтобы получить заполнитель с  требуемыми свойствами — вот основные вопросы, которые призван решать специалист.

     Сырьевая  база производства заполнителей весьма широка. Специалиста отличает ориентация в вопросах профессиональной оценки и разработки месторождений природного сырья, способность к изысканию  источников местного сырья, чтобы по возможности избежать его дальних  перевозок, эрудиция в отношении  возможного использования имеющихся  промышленных отходов. Последняя проблема приобретает такую важность, что  продолжающееся неиспользование ряда промышленных отходов мы, строители-технологи, должны считать своей недоработкой.

     Особое  внимание привлекают вопросы качества заполнителей, обеспечиваемого не только рациональной технологией основных переделов их производства, но и  современными способами последующего обогащения с повышением однородности заполнителей как одного из важнейших  показателей их качества.

     Наконец, необходимо чтобы экономическое мышление было воспринято нами, и каждое техническое решение, каждый технологический прием мы сможем экономически обосновать. А экономическое обоснование — это в заданных условиях достижение поставленной цели с наименьшими затратами.

     В реферате описано несколько десятков различных заполнителей и соответствующие им технологии. При этом я не ставила перед собой цель исчерпывающе описать все, тем более, что промышленность развивается, научные изыскания ведут к новым решениям, рассматриваемая тема находится в движении. Наряду с технологиями, освоенными нашей промышленностью, даны сведения о научных разработках ряда институтов и организаций различных регионов страны, частично освещен зарубежный опыт.

     Для более глубокого изучения тех  или иных заполнителей и технологий студентам рекомендована специальная  литература. Непременным условием дальнейшего  творческого роста специалиста  является его самосовершенствование, самостоятельная работа, стимулируемая  интересом к избранной специальности. 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

1. С. М. Ицкович  «Заполнители для бетонов». Издательство «Высшая школа», 1983 г.
2. Журнал «Бетон и железобетон»
3. Журнал «Технологии бетонов»
4. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-98-beton/
5. http://www.stroyinform.ru/normbase/detail.php?ID=2049