Испытания мелкозернистого бетона на истираемость

Согласно ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости. Истираемость вычисляется по формуле:

 

(3.11)

где m₁ – масса образца до испытания, г;

m₂ – масса образца после 4 циклов испытания, г;

F – площадь истираемой грани образца, см;

G_i – марка по истираемости бетона, г/см².

 

Расчет марки бетона по истираемости осуществляется
по формуле (3.11).

 

Результаты испытания по истираемости мелкозернистого бетона представлены в таблице 3.7.

Из таблицы 3.7 можем сделать вывод, что данные образцы не соответствует маркам по истираемости согласно ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения (п. 5.6.11).

По полученным результатам видно, что состав с заполнителем на основе фракционированного песка из отсева дробления кварцита устойчивее к истираемости на 24 % и 15 %, чем состав с фракционированным песком и фракционированным песком из отсева дробления гранита соответственно.

Из рисунка 3.4 и таблицы 3.7 можем сделать вывод, что данные образцы не соответствует маркам по истираемости согласно ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения (п. 5.6.11).

По полученным результатам видно, что состав с заполнителем на основе фракционированного песка из отсева дробления кварцита устойчивее к истираемости на 24 % и 15 %, чем состав с фракционированным песком и фракционированным песком из отсева дробления гранита соответственно.

 

Рисунок 3.4 – Истираемость мелкозернистого бетона      

 

 

Таблица 3.7 – Истираемость мелкозернистого бетона

Вид заполнителя	m1, г	m2, г	S, см^2		Gi, г/см^2	Gср г/см^2
Фракционированный песок	717	651	49	1,34		1,27
	718	655		1,28
	721	662		1,20
	718	661		1,16
Фракционированный песок из отсева дробления кварца	666	615		1,04		0,98
	675	629		0,93
	669	616		0,97
	670	621		1,00
Фракционированный песок из отсева дробления гранита	684	630		1,10		1,18
	683	629		1,16
	680	618		1,26
	681	628		1,08

 

 

3.6 Испытания мелкозернистого бетона на предел прочности
при сжатии

Испытание бетона на прочность при сжатии осуществлялась по
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

Результаты предела прочности на сжатие в 7 и 28 суток представлены в таблице 3.8, а также изображены на рисунке 3.5.

 

 

Таблица 3.8 – Передел прочность при сжатии бетона

Вид заполнителя	Rсж 7 суток, МПа	Rсж 28суток, МПа
Фракционированный речной песок	21,2	27,1
Фракционированный песок из отсева дробления кварца	18,7	23,4
Фракционированный песок из отсева дробления гранита	19,2	24,7

 

Рисунок 3.5 – Предел прочности при сжатии бетона

 

Выводы

1. Песок в зависимости от значения нормируемых показателей относится к I классу, группе повышенной крупности песка и соответствует всем требованиям ГОСТ 8736-2014.

2. Песок из отсевов дробления кварцита зависимости от значения нормируемых показателей относится к I классу, группе повышенной крупности песка и соответствует всем требованиям ГОСТ 31424-2010.

3. Песок из отсевов дробления гранита зависимости от значения нормируемых показателей относится к I классу, группе повышенной крупности песка и соответствует всем требованиям ГОСТ 31424-2010.

4. Определено, что прочность на сжатие в 28 суток у состава
с фракционированным песком выше на 35,5 % чем у заданного состава и
на 17 % выше с фракционированным песком из отсева дробления кварцита соответственно, это обусловлено влиянием формы зерна на плотность упаковки заполнителя. У песка форма зерен округлая, гладкая, а у песка из отсева дробления гранита и кварцита – угловатая, при округлой форме упаковка более плотная.

5. Состав с заполнителем на основе фракционированного песка из отсева дробления кварцита устойчивее к истираемости на 24 % чем состав с фракционированным кварцевым песком, устойчивее на 15 % с фракционированным песком из отсева дробления гранита, за счет угловатой формы зерен, более шероховатой поверхности. Установлено, что изменение истираемости не пропорционально изменению предела прочности при сжатии.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнен аналитический обзор научно-технической литературы по теме диссертационной работы, выявлено, что мелкозернистый бетон широко применяется в сфере строительства, является не только заполнителем для бетонов, но также используется в строительстве дорожных покрытий, производстве тротуарной плитки, дорожных бордюров и т. д.         

2. Изучены характеристики исходных материалов в соответствии с ГОСТ 31424-2010, ГОСТ 8736-2014, установлено что кварцевый песок Лужского месторождения соответствует требованиям ГОСТ, в отличие от отсевов дробления гранита и кварцита. Рассчитан идеальный гранулометрический состав песков по методу Фуллера, рассеяны и подготовлены модельные системы по остаткам на ситах в соответствии идеальной кривой гранулометрического рассева.

3. Подобран состав МБ по «Рекомендации по подбору состава тяжелого и мелкозернистого бетона к ГОСТ 27006-86» (Утвержден ГУП НИИЖБ от 01.01.1990). Экспериментальный состав класса В15, подвижность П2.

4. Вид мелкого заполнителя при одинаковой гранулометрии влияет на придел прочности при сжатии мелкозернистого бетона, а именно состав на кварцевом природном песке превышает заданную прочность на 35,5 %, на песке из отсева дробления кварцита на 17 %, на песке из отсева дробления гранита на 23,5 %. Отмечено отсутствие корреляции между прочностью при сжатии и истираемостью. Наиболее прочный бетон на кварцевом песке имеет минимальную стойкость к истираемости, его показатель G равен 1,27 г/см², на песке из отсева дробления кварцита наименьшая прочность при сжатии, но максимальная истираемость G равно 0,9 г/см², что соответствует марке G 3 ГОСТ 13015-2012, это объясняется не только формой зерен и характером их поверхности, но и происхождением. Кварцевый природный песок – осадочная рыхлая порода, имеет окатанную форму и гладкую поверхность зерен, что способствует формированию плотной упаковки и высокой прочности при сжатии бетона. Кварцит – метаморфическая плотная порода, при ее дроблении формируются остроугольные частицы с неровной поверхностью. Отсутствие плотной упаковки снижает прочность при сжатии образцов бетона по сравнению с кварцевым песком, но при истирании в тонком слое увеличивается противодействие скольжению частиц одна относительно другой.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Алимов Л.А. Технология строительных изделий и конструкций. Бетоноведение: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Л.А. Алимов, В.В. Воронин. Москва: Академия, 2010. 432 с.

2 Баженов Ю. М. Высококачественный тонкозернистый бетон / Ю. М. Баженов // Строительные материалы. 2000. № 2. С. 15-16.

3 Баженов Ю. М. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны / Ю.М. Баженов // Строительные материалы, оборудование и технологии ХХI века.
№ 10. 2001. С. 15.

4 Баженов Ю. М. Способы определения состава бетона различных видов / Ю. М. Баженов. Москва: Стройиздат, 1975. 268 с.

5 Баженов Ю. М. Технология бетона / Ю. М. Баженов. Москва: Изд. АСВ, 2003. 500 с.

6 Белов В. В. Строительные материалы / В. В Белов, В. Б. Петропавловская, Н. В. Храмцов // Учебник для бакалавра. Москва: Изд. АСВ, 2014. 272 с.

7 Бруссер М.И. Заполнители для бетона: современные требования к качеству / М. И. Бруссер, Ю. В. Сорокин, В.Р Фликман // Строительные материалы. 2004. № 10. С. 62-63.

8 Буткевич Г.Р. Промышленность нерудных строительных материалов: достигнутое и перспективы / Г. Р. Буткевич // Строительные материалы. 2003. № 11. С. 2-5.

9 Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества /А. В. Волженский Ю. С. Буров, Р. С. Колокольников. Москва: Стройиздат, 1973. 480 с.

10 Далатказин A.A. Отсевы дробления: проблема, требующая решения /
А. А. Далотказин // Строительные материалы. 2006. № 7. С. 28-29.

11 Истираемость бетона [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://proptop.pro.

12 Ицкович С.М. Заполнители для бетона / С. М. Ицкович. Минск: Высшая школа, 1972. 272. с.

13 Львович К. И. Песчаный бетон и его применение в строительстве / К. И. Львович. Санкт Петербург: Стройбетон, 2007. 320 с.

14 Львович К.И. Песчаный бетон строительный материал России XXI века / К. И Львович // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. № 2. С. 16-18.

15 Мелкий заполнитель [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://www.ngpedia.ru.

16 Мелкозернистый бетон вещества [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://kladembeton.ru.

17 Минеральные вяжущие вещества [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://stroytechnolog.ru.

18 Нисневич М.Л. Использование отсевов дробления горных пород в технологии бетона / М. Л. Нисевич, Г. А. Сиротин. // Строительные материалы. 2003. № 11. С. 8.

19 Определение марки бетона по истираемости [Электронный ресурс]. Режим доступа. https://studfiles.net.

20 Оформление учебных текстовых и графических документов: методические указания / Ф. Л. Капустин, С. Ф. Шишкин, А. Б. Лошкарев, Е. Ю. Васина. Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2006. 72 с.

21 Предел прочности при сжатии [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://build-chemi.ru.

22 Саталкин А. В. Мелкозернистые бетоны и армоцемент / А. В. Саталкин. Москва: Стройиздат, 1977. 134 с.

23 Технология бетона [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://www.bibliotekar.ru.

24 Физико-механические свойства материалов [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://www.npp-stc.ru.

25 Фракционированный песок [Электронный ресурс]. Режим доступа. http://ostroymaterialah.ru.

26 Харо О. Е. Использование отходов переработки горных пород при производстве нерудных строительных материалов / O.E. Харо, Н.С. Левкова, М.И. Лопатников, Т.А. Горностаева // Строительные материалы. 2003. № 9. С.18-19.

27 Хигерович М. И. Строительные материалы / М. И. Хигерович. Москва: Стройиздат, 1970. 367 с.

28 Шубенкин П. Ф., Применение мелких песков для бетона аэродромных и дорожных покрытий / П. Ф. Шубенкин, В. П. Сизев. Москва: Изд. АСВ, 1956. 120 с.