В данной статье рассмотрена взаимосвязь между увеличением модуля крупности песка и расходом добавки, увеличивающей пластификацию бетонной смеси.
Ключевые слова: песок, модуль крупности, добавки.
Одним из главных составляющих бетонной смеси является мелкий заполнитель. Мелким заполнителем чаще всего является кварцевый песок. При изготовлении бетонной смеси важно осуществлять входной контроль материалов и выбирать качественные заполнители. Для определения качества песка, следует обращать внимание на такие характеристики, как модуль крупности, содержание органических примесей, пылевидных и глинистых частиц [1].
В регионах многие заводы по производству товарного бетона сталкиваются с проблемой в виде отсутствия стабильных поставок качественного песка. В связи с этим, лаборатории вынуждены производить корректирующие мероприятия составов бетонных смесей за счет увеличения или уменьшения расхода цемента и добавок для сохранения требуемых свойств.
Для исследования были взяты пески с разных карьеров и областей, отличающихся по качеству, и добавки для бетонной смеси, изготовленные на разных основах. По каждому песку определен гранулометрический состав, модуль крупности, группа песка.
Для исследования использовались следующие добавки:
- «СТ 5.0» — на основе поликарбоксилата;
- «СТ 3.0.5» — на основе поликарбоксилата и лигносульфоната;
- «СТ 1.4» — на основе лигносульфоната;
- «СТ 2.1» — на основе нафталинформальдегида.
Песок № 1 карьер «Холодова гора», Псковская область
Таблица 1
Гранулометрический состав кварцевого песка № 1
|
Наименование остатка |
Остатки, % по массе, на ситах |
Проход через сито № 0,16, % по массе | ||||
|
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 | ||
|
Частный |
8,8 |
9,2 |
9,9 |
25,0 |
34,1 |
12,0 |
|
Полный |
8,8 |
18,0 |
27,9 |
52,9 |
87,0 |
- |
Таблица 2
Характеристики песка № 1
|
Содержание пылевидных и глинистых частиц, % по массе |
8,7 |
|
Содержание органических примесей: |
цвет эталона |
|
Модуль крупности: |
1,95 |
|
Группа песка |
мелкий |
|
Гравийность Гр 10 , % по массе |
5,8 |
|
Гравийность Гр 5 , % по массе |
5,7 |
|
Содержание зерен менее 0,16 мм, % по массе |
12,0 |
Песок № 2 карьер «Воронцовское», Выборгский район, Ленинградская область
Таблица 3
Гранулометрический состав кварцевого песка № 2
|
Наименование остатка |
Остатки, % по массе, на ситах |
Проход через сито № 0,16, % по массе | ||||
|
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 | ||
|
Частный |
6,2 |
9,7 |
22,6 |
29,8 |
27,4 |
4,3 |
|
Полный |
6,2 |
15,9 |
38,5 |
68,3 |
95,7 |
- |
Таблица 4
Характеристики песка № 2
|
Содержание пылевидных, глинистых и глинистых частиц, % по массе |
2,5 |
|
Содержание органических примесей: |
цвет эталона |
|
Модуль крупности: |
2,25 |
|
Группа песка |
средний |
|
Гравийность Гр 10 , % по массе |
0 |
|
Гравийность Гр 5 , % по массе |
0 |
|
Содержание зерен менее 0,16 мм, % по массе |
4,3 |
Песок № 3 карьер «Самушкино», Волховский р-н, Ленинградская область
Таблица 5
Гранулометрический состав кварцевого песка № 3
|
Наименование остатка |
Остатки, % по массе, на ситах |
Проход через сито № 0,16, % по массе | ||||
|
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 | ||
|
Частный |
3,4 |
11,6 |
39,9 |
31,3 |
9,2 |
4,2 |
|
Полный |
3,4 |
15,0 |
54,9 |
86,2 |
95,4 |
- |
Таблица 6
Характеристики песка № 3
|
Содержание пылевидных, глинистых и глинистых частиц, % по массе |
2,9 |
|
Содержание органических примесей: |
цвет эталона |
|
Модуль крупности: |
2,55 |
|
Группа песка |
крупный |
|
Гравийность Гр 10 , % по массе |
1,7 |
|
Гравийность Гр 5 , % по массе |
1,5 |
|
Содержание зерен менее 0,16 мм, % по массе |
4,2 |
Для каждого вида песка был рассчитан состав, учитывая модуль крупности [2]. За константу принято одинаковое количество цемента.
Таблица 7
Подобранные составы
|
Песок 1 (мелкий) |
Песок 2 (средний) |
Песок 3 (крупный) | |
|
Цемент |
350 |
350 |
350 |
|
Песок |
740 |
780 |
870 |
|
Щебень |
1070 |
1030 |
940 |
На контрольном составе был подобран оптимальный расход воды для получения подвижности смеси П4 (ОК=20 см).
Таблица 8
Контрольный состав без добавки
|
Вид песка |
Содержание добавки, % от массы цемента |
Расход воды |
Водоредуцирование, % |
|
Мелкий |
- |
250 |
- |
|
Средний |
- |
210 |
- |
|
Крупный |
- |
210 |
- |
Затем были проведены лабораторные замесы с разными видами добавок, расход воды был уменьшен в зависимости от рекомендаций производителя добавки. Подвижность всех проверяемых составов — П4 (Ок = 20 см). Данные по полученным результатам сведены в таблицы 9, 10, 11, 12.
Таблица 9
Добавка «СТ 5.0»
|
Вид песка |
Содержание добавки, % от массы цемента |
Расход воды |
Водоредуцирование, % (относительно контрольного состава) |
|
Мелкий |
1,1 |
205 |
18 |
|
Средний |
0,9 |
172 |
18 |
|
Крупный |
0,8 |
172 |
18 |
Таблица 10
Добавка «СТ 3.0.5»
|
Вид песка |
Содержание добавки, % от массы цемента |
Расход воды |
Водоредуцирование, % (относительно контрольного) |
|
Мелкий |
0,9 |
218 |
13 |
|
Средний |
0,9 |
183 |
13 |
|
Крупный |
0,7 |
183 |
13 |
Таблица 11
Добавка «СТ 1.4»
|
Вид песка |
Содержание добавки, % от массы цемента |
Расход воды |
Водоредуцирование, % (относительно контрольного) |
|
Мелкий |
1,4 |
205 |
18 |
|
Средний |
1,7 |
172 |
18 |
|
Крупный |
1,5 |
172 |
18 |
Таблица 12
Добавка «СТ 2.1»
|
Вид песка |
Содержание добавки, % от массы цемента |
Расход воды |
Водоредуцирование, % (относительно контрольного) |
|
Мелкий |
2,2 |
200 |
20 |
|
Средний |
2,2 |
168 |
20 |
|
Крупный |
2,1 |
168 |
20 |
На основе проведенных исследований можно сделать вывод, что с уменьшением модуля крупности песка увеличивается расход добавки для достижения равнозначной пластификации бетонной смеси, а также в корректировании состава преобладает повышенная доля щебня, что приводит к большим экономическим затратам.
Литература:
1. Баженов Ю. М. Технология бетона / Ю. М. Баженов. — М.: АСВ, 2003. — 500 с.
2. Эпштейн С. А. Подбор составов бетона и раствора / С. А. Эпштейн. — К.: Гос. изд-во литературы по строит. и архит. УССР, 1959. — 90 с.
