CC BY
25
Для цитирования: Аласханов А.Х., Муртазаев С.-А.Ю., Сайдумов М.С., Хубаев М.С.-М. Бетонные композиты с использованием гравийно-песчаных смесей месторождений Чеченской Республики. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019;46 (2):136-147. D0I:10.21822/2073-6185-2019-46-2-136-147
For citation: Alaskhanov A.Kh.1, Murtazaev S.-A.Yu., Saidumov M.S., Khubaev M. S-M. Concrete composites using grand-sandy mixtures of deposits of the Chechen Republic. Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2019; 46(2):136-147. (In Russ.) D0I:10.21822/2073-6185-2019-46-2-136-147
СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА
УДК 691.32
DOI: 10.21822/2073-6185-2019-46-2-136-147
БЕТОННЫЕ КОМПОЗИТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАВИЙНО-ПЕСЧАНЫХ СМЕСЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Аласханов А.Х.2, Муртазаев С-А.Ю.1, Сайдумов М.С.3, Хубаев М.С-М.4
14Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова,
1-4364051, г. Грозный, пр-т им. Х.А. Исаева, 100, Россия,
1 Комплексный научно-исследовательский институт имени Х.И. Ибрагимова Российской академии наук,
1364021, г. Грозный, Старопромысловское шоссе, 21 а, Россия,
1 2 e-mail: [email protected], e-mail: [email protected],
3e-mail: [email protected], 4e-mail: [email protected]
Резюме. Цель. Разработка оптимальных рецептур бетонных смесей с использованием местного природного сырья в виде гравийно-песчаных смесей месторождений Чеченской Республики. Метод. Методы исследования, принятые в работе, основываются на теоретических принципах и закономерностях проектирования и оптимизации полидисперсных многокомпонентных систем, фазо- и структурообразовании клинкерных минералов, логике математических расчетов, технологических особенностях структурообразования композиционных масс, теоретических принципах управления реологическими процессами строительных смесей. Все экспериментальные данные, представленные в работе, получены согласно методикам действующих нормативных документов (ГОСТ, рекомендаций и др.). Результат. В работе представлены результаты исследования составов и свойств песчано-гравийных смесей (ПГС) месторождений Чеченской Республики и бетонов на их основе. В частности, изучены гранулометрический и химический составы и физико-механические свойства ПГС. Произведен анализ научной литературы и опыта применения песчано-гравийных смесей в строительстве. Представлены ведущие научные школы страны и зарубежья в области бетоноведения. Изучены реологические показатели бетонных смесей и получена динамика набора прочности бетонов разных классов на основе необогащенных песчано-гравийных смесей в присутствии химической добавки - суперпластификатора «Полипласт СП-1». Вывод. Предлагается в бетонах для неответственных конструкций использовать песчано-гравийные смеси в естественном их виде без дополнительных затрат на обогащение состава. Установлена целесообразность получения бетонов невысоких классов с использованием ПГС без ее обогащения и фракционирования. Работа выполнена в рамках исследований по реализацию научного проекта № 18-48-200001 «Высококачественные бетоны с повышенными эксплуатационными свойствами на основе местного природного и техногенного сырья» получившего поддержку Российского фонда фундаментальных исследований» (РФФИ).
Ключевые слова: местное сырье, песчано-гравийная смесь, бетонные смеси, бетоны, заполнитель из песчано-гравийных смесей, суперпластификатор «Полипласт СП-1», реологические и физико-механические свойства, динамика набора прочности бетона
Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Том 46, №2, 2019 Herald of Daghestan State Technical University.Technical Sciences. Vol.46, No.2, 2019 _http://vestnik.dgtu.ru/ISSN (Print) 2073-6185ISSN (On-line) 2542-095Х_
BUILDING AND ARCHITECTURE
CONCRETE COMPOSITES USING GRAND-SANDY MIXTURES OF DEPOSITS OF THE CHECHEN REPUBLIC
AlaskhanovA.Kh.2, MurtazaevS.-A.Yu.1, SaidumovM.S.3, KhubaevM. S-M.4
1-4 Academician M.D. Millionshchikov Grozny State Oil Technical University,
1-4100 Isaev Ave., Grozny 364051 Russia,
Kh. Ibragimov Complex Institute of the Russian Academy of Sciences,
21а Stropromyslovsky Hig., Grozny 364021, Russia,
1e-mail: [email protected], 2e-mail: [email protected],
3e-mail: [email protected], 4e-mail: [email protected]
Abstract Objectives Development of optimal recipes of concrete mixtures using local natural raw materials in the form of gravel-sand mixtures from deposits of the Chechen Republic. Method The research methods adopted in the work are based on the theoretical principles and laws of designing and optimizing polydisperse multicomponent systems, the phase and structure formation of clinker minerals, the logic of mathematical calculations, the technological features of the structure formation of composite masses, the theoretical principles of controlling the rheological processes of mixes. All experimental data presented in the work were obtained according to the methods of current regulatory documents (GOST, recommendations, etc.). Result The paper presents the results of a study of the composition and properties of sand and gravel mixtures of deposits of the Chechen Republic and concretes based on them. In particular, the granulometric and chemical compositions and the physicome-chanical properties of sand and gravel mixtures have been studied. An analysis of the scientific literature and experience in the use of sand and gravel in construction. The leading scientific schools of the country and abroad in the field of concrete science are presented. The rheological indices of concrete mixes were studied and the dynamics of the curing of concrete of different classes were obtained on the basis of unfortified sand and gravel mixtures in the presence of a chemical additive, the superplas-ticizer Polyplast SP-1. Conclusion It is proposed to use sand-gravel in its natural form in concrete for non-critical structures in its natural form without additional costs for enriching its composition. The feasibility of obtaining low-grade concrete with the use of sand and gravel mixtures without its enrichment and fractionation is established.
Acknowledgment The work was performed as part of research on the implementation of the research project № 18-48-200001 "High-quality concretes with enhanced performance properties based on local natural and technogenic raw materials" received support from the Russian Foundation for Basic Research (RFBR).
Key words: Local raw materials, sand-gravel mix, concrete mixes, concrete, aggregate from sand-gravel mixes, Polyplast SP-1 superplasticizer, rheological and physicomechanical properties, dynamics of concrete strength
Введение. Из большого многообразия строительных материалов, применяемых в промышленном, гражданском и индивидуальном строительстве, песчано-гравийные смеси (1 НС) считаются одним из самых популярных, доступных и применяемых строительных материалов, добываемых при помощи специальной разработанной техники со дна рек или в обычных карьерах [1-3].
Главные технические характеристики ПГС - определённое сбалансированное процентное содержание песка и гравия в исходном материале. Процентное содержание этих важных компонентов в исходном составе песчано-гравийной смеси определяет ее цену и область, в которой она будет использоваться. В зависимости от того сколько процентного содержания гравия ПГС делится на группы: от 15 до 25 процентов, от 25 до 35 процентов, от 35 до 50 процен-
тов, от 50 до 65 процентов и от 65 до 75 процентов. Сортирование ПГС на группы (фракции) делается сразу на месте добычи с помощью специального метода грохочения [4-6].
Таким образом, сырьевая база для строительного производства, в том числе бетона и железобетона, может быть существенно расширена за счет рационального использования местных песчано-гравийных смесей, имеющихся в Чеченской Республике (ЧР).
Постановка задачи. Анализ научной литературы и опыта применения ПГС в строительстве свидетельствует о недостаточной изученности составов и свойств бетонов на основе валунно-песчано-гравийных смесей (ВПГС) месторождений ЧР [7,8].
Исследования таких мировых ученых в области бетоноведения как Ю.М. Баженов [4], С-А.Ю. Муртазаев [2], B.C. Демьянова, В.С. Лесовик [6], В.И. Калашников, В.Г. Батраков, Д.К-С. Батаев [5], Ш.Т. Бабаев, Н.Н. Долгополов, И.Н. Ахвердов, W. Berg, F. Sybertz, R. Hardtl, U. Wiens и др., показывают актуальность направления разработки и внедрения составов тяжелых бетонов на основе ПГС в современном строительстве, в том числе и монолитном. Однако, отсутствие полноценных практических рекомендаций по приготовлению и использованию таких бетонов, малоизученнотси свойств и составов валунно - песчано - гравийных смесей, а также отсутствие экспериментальных данных по срокам службы и долговечности таких бетонов - ограничивают широкое применение таких бетонов для монолитного строительства [9-14].
Таким образом, повышение эффективности получения бетонных смесей и бетона на заполнителях из ВПГС месторождений ЧР, в частности, с русла реки Ахк Веденского района ЧР, является актуальной и своевременной задачей развития современного научно-технического прогресса.
Как известно, ПГС бывает естественного происхождения. Такую смесь добывают со дна рек с использованием земснаряда или же открытым способом с применением экскаваторов там, где имеются пересохшие речные русла (рис. 1).
Рис.1. Добыча песчано-гравийной смеси с русла реки Ахк Веденского района ЧР
Fig.1. Production of sand and gravel from the bed of the river Akhk Vedeno district of the Czech
Republic
Существует также и обогащенная песчано-гравийная смесь (ОПГС), в изначальный природный состав которой добавляется гравий.
Сегодня наибольшее распространение получила именно ОПГС, которая имеет в своем составе 70% гравия и 30% песка. Такое соотношение позволяет этой смеси не давать сильной усадки при больших нагрузках. Они используются для устройства первичного слоя перед заливкой бетоном площадки, дороги или улицы.
Песчано-гравийная смесь, так же, как и песок строительный имеет весьма широкую сферу применения. Природные ПГС, как правило, используются при устройстве дорожных покрытий, верхнего слоя основания для покрытия и для других целей дорожного строительства в соответствии с существующими требованиями и правилами строительства автомобильных дорог.
ПГС используется для выравнивания строительных площадок, применяется в дорожном строительстве, для обратной засыпки траншей и котлованов в промышленном и жилищном строительстве, при прокладке коммуникаций. Обогащенная песчано-гравийная смесь может быть использована при производстве бетонов и на фундаментных работах.
Общие физические свойства ПГС зависят от физических свойств компонентов, которые входят в ее состав, а также от процентного соотношения песка и гравия.
Природная песчано-гравийная смесь должна содержать зерна гравия размером более 5 мм не менее 10% и не более 95%. Обычно содержание гравия в среднем колеблется в пределах 10-20%, но в некоторых карьерах могут добываться ПГС с содержанием гравия до 35%.
Обогащенная природно-гравийная смесь в зависимости от процентного содержания зерен гравия подразделяется на пять групп. От этого зависит и цена на каждую из групп этого материала.
Методы исследования. В настоящее время ВПГС в республике применяется после его обогащения с получением щебня из гравия, который используется в качестве крупного заполнителя для бетонов низких и средних классов по прочности. Естественно такая технологическая цепочка по дроблению и рассеву продукта дробления ПГС связана с энерго- и трудозатратами.
Предлагается в бетонах для неответственных конструкций использовать ПГС в естественном его виде без дополнительных затрат на обогащение ее состава. Для этого нами проведены экспериментальные исследования составов и свойств ПГС Чеченского месторождения в Научно-техническом центре коллективного пользования «Современные строительные материалы и технологии» и Научно-исследовательском центре коллективного пользования «Нанотех-нологии и наноматериалы» Грозненского государственного нефтяного технического университета имени академика М.Д. Миллионщикова.
Обсуждение результатов. По результатам рассева ВПГС с русла реки Ахк Веденского района ЧР на наборе сит с размерами ячеек от 5 мм до 40 мм установлено следующее соотношение крупной и мелкой фракций (табл. 1).
Полные и частные остатки на ситах песчаной и гравийной фракций представлены ниже в табл. 4 и 6.
Таблица 1. Результаты рассева ВПГС на ситах 5-40 мм
Table 1.The resu ts of the sieving of HSV on sieves 5-40 mm
Наименование сырья Name of Raw materials Содержание зерен фракций в ВПГС, % по массе The content of grains of fractions in HSA,% by weight
0-5 мм 5-10 мм 10-20 мм 20-40 мм > 40 мм
Валунно-песчано-гравийная смесь (ВПГС) с русла реки Ахк ЧР Boulder-sand-gravel mixture (VPGS) from the river bed of the Akhk CR 35 10 23 27 5
В качестве вяжущего в экспериментальных исследованиях применялся портландцемент (ПЦ) марки М500 Д0 Чири-Юртовского цементного завода, широко применяемый в Чеченской Республике.
В качестве химической добавки в соответствии с ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов. Общие технические требования» был использован суперпластификатор «Полипласт СП-1», соответствующий ТУ 5870-005-58042865-05 (табл. 2).
Полезная толща месторождения состоит из валунов, галечно-гравийной и песчаной фракций. Гравийная фракция преобладает над валунной и песчаной.
Содержание слабых и выветренных зерен 2,75 %. Песчаная фракция представлена сред-незернистым песком с модулем крупности от 2,5 до 3,0 и полным остатком на сите 0,63 мм -47,4 %.
Минералогическая песчаная фракция представлена в основном зернами кварца 30 %, карбонатов 5 %, полевого шпата 33 %, обломков пород 25 %. В толще песчано-гравийной смеси встречаются линзы и прослой конгломератов, сцементированных карбонатным цементом мощностью 10-40 см.
Таблица 2.Качественные показатели добавки «Полипласт СП-1» Table 2. Qualitative indicators of additives "Polyplast SP-1"
№ п/п Наименование показателя Name of indicator Значение показателя Value of indicator
1 Агрегатное состояние Physical state Водорастворимый порошок Water-soluble powder
2 Цвет Colour Коричневый Brown
3 PH-показатель, ед., не менее PH-indicator, units, not less than 7-9
4 Содержание Cl , % не более Cl content,% no more 0,1
5 Массовая доля сухих веществ, % не менее Mass fraction of solids,%, not less 98
6 Дозировка, % от массы цемента Dos-age,% by weight of cement 0,4-0,8
Веденское месторождение ПГС характеризуется следующими физико-механическим свойствами (табл. 3).
Таблица 3. Физико-механические характеристики ВПГС Веденского месторождения _ Table 3. Physico-mechanical characteristics of VPGS Vedeno field_
№ п/п Показатели Indicators Значения Values
1. Средняя плотность в целике, кг/м3 The average density in pillar, kg / m3 2623
2. Коэффициент разрыхления Loosening coefficient 1,33
3. Насыпная плотность, кг/м3 Bulk density, kg / m3 1971
4. Категория пород трудности разработки экскаваторами Excavator development breeds category rocks III
По результатам рассева ВПГС с русла реки Ахк Веденского района ЧР на наборе сит с размерами ячеек от 5 мм до 40 мм установлено следующее соотношение крупной и мелкой
фракций (см. табл. 1) - песок - 35 %, гравий - 60 %, валуны -5 %.
Гравийная фракция преобладает над валунной и песчаной, составляя более половины
ВПГС.
Максимальные размеры единичных валунов - 20-30 см; однако они встречаются крайне редко (рис. 2).
Об этом свидетельствуют результаты полевого рассева материала. Содержание фракции крупнее 150 мм составляет в среднем 2,8 %, крупнее 200 мм - до 0,5 %. Валуны и гравий хорошо окатаны, чаще всего они имеют округлые, шарообразные и близкие к ним, а реже лепешко-видные формы.
Гравий мелких фракций отчасти сохраняет первоначальные очертания обломков (сглажены углы) в соответственности обломков осадочных пород.
Содержание зерен пластинчатой и игловатой форм составляет не более 20 % по массе. Поверхность гравия и валунов, сложенных эффузивами, кварцитами и кварцем, как правило, гладкая, а состоящих из других пород гораздо более шероховатая.
Рис. 2. Валунно-песчано-гравийной смеси (ВПГС) Веденского месторождения: а - ВПГС в естественном виде; б - песчаная фракция из ВПГС, полученная путем ее просеивания; в - гравий из
ВПГС; г - вылуны в русле р. Ахк Fig. 2. Boulder-sand-gravel mixture (VPGS) of the Vedeno deposit: a - VPGS in its natural form; b -sand fraction from HSV obtained by sieving it; in - gravel from HSGS; g - vuluny in the riverbed. Ahk
Гранулометрический состав гравийной фракции из ПГС Веденского месторождения представлен в табл. 4.
Таблица 4. Гранулометрический состав гравийной фракции ПГС Веденского месторождения Table 4. Granulometric composition of the gravel fraction of PGS Vedeno field
Наименование показателя Значение показателя
Name of indicator Value of indicator
Фракции Остатки на ситах, % по массе
гравия, мм Размер сит, мм Sieve residues,% by weight
Fractions Size of sieves, mm Частные Полные
gravel, mm Private Full
70 0,0 0,0
40 14,5 14,5
20-40 30 8,3 22,8
22,5 11,2 34,0
20 9,8 43,8
17,5 6,2 50,0
10-20 15 9,5 59,5
12,5 7,9 67,4
10 8,6 76,0
5-10 7,5 14,2 90,2
5 9,8 100
Прочностные показатели гравия в сухом и водонасыщенном состояниях представлены в табл. 5.
Таблица 5. Прочностные показатели гравия ВПГС Веденского месторождения
Table 5. Strength indicators of gravel VPGS Vedeno deposits
Показатели Indicators Фракции гравия, мм Gravel fractions, mm
5-20 10-20 5-10
Потеря при испытании, % по массе Test loss,% by weight а) в водонасыщенном состоянии колебания in a water-saturated state fluctuations средние значение average value 8,15-10,01 9,22 7,66-9,93 8,95 8,15-10,60 9,54
б) в воздушно-сухом состоянии (средние значения) % in the air-dry state (average values)% 6,66 7,08 6,22
Увеличение потерь, % The increase in losses,% 28 21 35
Марка дробимости Crushability mark 800
Марка по истираемости Abrasion Grade И3
Марка по морозостойкости Brand for frost resistance F100
Гранулометрический состав и основные характеристики песчаной фракции из ПГС Веденского месторождения приведена в таблице 6, химический состав - в табл.7.
Таблица 6. Характеристика песчаной фракции ПГС Веденского месторождения
№ п/п Наименование показателя Name of indicator Значение показателя Value of indicator
1. Зерновой состав: Grain composition: Размер сит, мм Size of sieves, mm Остатки на ситах, % по массе Sieve residues,% by weight
Частные Private Полные Full
5,0 0,0 0,0
2,5 22,7 22,7
1,25 9,2 31,9
0,63 15,5 47,4
0,314 18,7 66,1
0,16 21,4 87,5
< 0,16 12,5 100,0
2. Модуль крупности МК MK Size module 2,6
3. Группа песка по крупности зерен Group of sand by grain size Крупный песок
4. Класс песка Sand class Песок II класса
5. Форма зерен Grain shape Окатанная
6. Содержание пылевидный, глинистых и илистых (ПГИ), % The content of dust, clay and mud (PIP),% 5,4
7. Содержание глины в комках, % The clay content in the lumps,% 1,3
8. Истинная плотность, кг/м True density, kg / m 2733
9. Насыпная плотность, кг/м Bulk density, kg / m 1383
10. Пустотность, % Voidness,% 49,2
11. Содержание органических примесей (окраска) The content of organic impurities (color) Бесцветная Colorless
12. Класс по радиоактивности Radioactivity Class 1
Таблица 7.Химический состав песчаной фракции из ПГС Веденского месторождения Table 7. The chemical composition of the sand fraction from ASG Vedeno deposits
№ п/п Наименование оксидов и металлов Name of oxides and metals Содержание компонентов, масс. % Content of components, mass. %
1. Si02 74,22 - 82,18
2. А12О3 0,26 - 0,58
3. TiO2 0,06-0,11
4. Fe203 0,20-0,38
5. СаО 0,15-0,45
6. MgO 0,08-0,09
7. К2О 0,11
8. Na20 0,08
9. Mn(10-6) 14,1
10. Cu (10-6) 5,5
11. Zn (10-6) 3,4
12. Sr (10-6) 0,8
13. РЬ(10-6) 2,6
14. Cr (10-6) 5,7
15. Со (10-6) 1,1
16. Zr (10-6) 11,1
17. Ni(10-6) 6,1
18. п.п.п. при 1000 °C 0,28
19. Прочие неорганические вещества Other inorganic substances 0,23
20. Сумма Amount 100
Для исследования реотехнологических, физико-механических и эксплуатационных свойств были приготовлены опытно-расчетным путем составы бетонов с использованием ПГС Веденского месторождения (табл. 8).
Сырье в виде ВПГС на первом этапе просеивалось через сито с размерами ячеек 40 мм, т.е. в бетонных смесях применялась ПГС фракций от 0 до 40 мм.
Помимо расчетных составов на основе ПГС в таблице также приведены для сравнения контрольные составы на основе местного сырья (щебня и песка Белгатоевского и Червленного месторождений соответственно).
В составах в качестве добавки используется суперпластификатор «Полипласт СП-1», дозируемый в количестве 1,0 % от массы цемента.
Для удобства получения сравнительной оценки с контрольными составами исследуемые рецептуры были получены равноподвижные с маркой по удобоукладываемости П3.
Плотность бетонной смеси на заполнителе из ПГС колебалась в диапазоне 2322-2394 кг/м , что соответствует плотности тяжелых бетонов. При этом введение в бетонную смесь химической добавки «Полипласт СП-1» способствует значительному улучшению плотности смеси, способствуя более плотному сближению частиц заполнителя и получение плотной упаковки их зерен.
Добавка «Полипласт СП-1» также влияет на водоцементное соотношение (В/Ц) бетонных смесей, уменьшая его до 15-20 %.
Как видно из табл. 8, получение на необогащенных ПГС бетонов классов до В20 включительно, экономически целесообразно в случае применения химической добавки «Полипласт СП-1». Однако бетоны более высоких классов характеризуются перерасходом вяжущего в сравнении с контрольными составами на щебне, при этом тем больше перерасход цемента, чем выше класс бетона. Коэффициент перерасхода вяжущего в составах на необогащенных ПГС высоких классов больше единицы даже в тех составах, где применяется химическая добавка «Полипласт СП-1».
Таблица 8. Составы и свойства бетонов на основе местного сырья из необогащенного ПГС
Веденского месторождения Table 8. Compositions and properties of concrete based on local raw materials from unenriched ASG
Vedeno deposits
й • SÎ (D Q ц Л Н л Л Рн Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси, кг Consumption of materials per 1 m3 of concrete mixture, kg Свойства бетонной смеси Concrete Mix Properties Свойства бетона Concrete properties
№ п/п Наименование состава Name composition Е О s s <и о ю й о сз о Й 4-1 а о та _. Я § Требуемая прочность бетона, МП quired strength of concrete, M ОК бет. Марка бет. смеси по ОК Плотность бетона, кг/м3 Density of concrete, kg / m3 Прочность при сжатии, МПа Strength at compression, MPa
§ е £ - СЗ g 73 £ <и Ц ПГС Щ П Д В В/Ц смеси, см КСЖ7 Ксж28
g
1. Контрольный 1 В7,5 (М100) 210 - 1190 750 - 230 1,09 14 2310 8,0 12,8
2. Расчетный 1.1 9,8 235 1965 - - - 240 1,07 13 П3 2322 8,2 13,0
3. Расчетный 1.2 195 2080 - - 2,0 180 0,92 11 2332 9,2 10,2
4. Контрольный 2 В12,5 (М150) 250 - 1200 730 - 235 0,94 13 2345 13,3 17,6
5. Расчетный 2.1 16,4 287 1960 - - - 245 0,85 13 П3 2342 12,3 17,1
6. Расчетный 2.2 243 2030 - - 2,5 183 0,75 12 2348 14,8 18,2
7. Контрольный 3 В15 (М200) 300 - 1200 625 - 235 0,78 14 2355 16,0 23,6
8. Расчетный 3.1 19,7 355 1910 - - - 238 0,67 12 П3 2350 15,2 22,5
9. Расчетный 3.2 295 1980 - - 3,0 185 0,63 10 2358 17,1 21,3
10. Контрольный 4 В20 (М250) 340 - 1250 530 - 230 0,68 13 2366 18,5 28,7
11. Расчетный 4.1 26,2 414 1865 - - - 236 0,57 13 П3 2365 18,0 27,5
12. Расчетный 4.2 350 1945 - - 3,5 182 0,52 14 2372 20,8 26,8
13. Контрольный 5 В22,5 (М300) 375 - 1250 500 - 240 0,64 10 2370 22,1 30,8
14. Расчетный 5.1 29,5 465 1825 - - - 243 0,52 14 П3 2372 23,0 31,2
15. Расчетный 5.2 390 1915 - - 4,0 183 0,47 13 2377 25,3 31,5
16. Контрольный 6 В25 (М350) 420 - 1250 450 - 243 0,58 14 2380 23,4 33,9
17. Расчетный 6.1 32,7 550 1750 - - - 248 0,47 11 П3 2375 24,2 34,9
18. Расчетный 6.2 465 1840 - - 4,6 187 0,42 11 2378 27,4 34,5
19. Контрольный 7 В30 (М400) 460 - 1300 400 - 245 0,53 12 2392 28,6 43,3
20. Расчетный 7.1 39,3 650 1660 - - - 252 0,41 13 П3 2390 28,1 42,0
21. Расчетный 7.2 515 1805 - - 5,2 192 0,39 11 2394 32,5 40,0
Примечание: Ц - цемент марки М500 ДО производства «Чеченцемент»; ПГС - необогащенная песчано-гравийная смесь Веденского месторождения фракции 0-40 мм; Щ - щебень Белгатоевского месторождения фракции 5-20 мм; П - песок Червленского месторождения с модулем крупности Мк = 1,7; Д - добавка химическая «Полипласт СП-1»; В - вода; В/Ц - водоцементное соотношение; ОК - осадка конуса.
Note: C - cement grade M500 D0 produced by Chechencement; ПГС - unenriched sand-gravel mixture of Vedeno deposit of fraction 0-40 mm; Щ -crushed stone of the Belgatoevsky deposit of fraction 5-20 mm; P - sand of Chervlenskoye field with particle size modulus Mk = 1.7; D - chemical additive "Polyplast SP-1"; In - water; W / C - water-cement ratio; OK - sediment cone.
Это объясняется тем, что по содержанию пылевидных, глинистых частиц (которые должны быть не более 3 %) и глины в комках (должны быть не более 0,5 %) песок из ВПГС Веденского месторождения не отвечает требованиям ГОСТ 8736.
Для использования ПГС в более высоких классах требуется их обогащение и фракционирование, в первую очередь, промывка.
Динамика набора прочности бетона различных классов, полученных на основе ПГС Веденского месторождения, представлена на рис. 3.
cö
С
42
36
30
24
о
& 18 S S
ь
S 12
S a в л
H о о к
s
a С
10
12
14
16
18 20 22 24
26 28
Возраст бетона, сут
Рис.3. Динамика набора прочности бетона различных классов, полученных на основе ПГС
Веденского месторождения Fig. 3. The dynamics of the set of concrete strengths of various classes, obtained on the basis of
ASG Vedeno deposits
Анализ рис. 3 свидетельствует, что динамика набора прочности бетона различных классов, полученных на основе ПГС Веденского месторождения, в сравнении с контрольными составами бетонов соответствует известным законам набора прочности бетона, набирая в возрасте 7 суток около 70-80 % от проектной (28-суточной) прочности.
Вывод. Таким образом, разработаны и исследованы составы и свойства бетонов на основе местного сырья из необогащенного ПГС Веденского месторождения. Доказано возможность использования ПГС в качестве заполнителей в бетонах (для неответственных конструкций) невысоких классов по прочности на сжатие.
Изучена динамика набора прочности бетона различных классов, полученных на основе ПГС Веденского месторождения и дана их сравнительная оценка
Установлено, что применение химической добавки «Полипласт СП-1» способствует улучшению реологических и физико-механических свойств бетонных смесей и бетонов на основе заполнителей из ПГС месторождения Чеченской Республики.
6
0
0
2
4
6
8
Библиографический список:
1. Стратегия развития строительного комплекса Российской Федерации на период до 2020 года. — М.: Госстрой РФ, 2013. - 145 с.
2. Муртазаев С-А.Ю. Мелкозернистые бетоны из техногенного сырья для ремонта и восстановления поврежденных зданий и сооружений /Ю.М. Баженов, С-А.Ю. Муртазаев, Д.К-С. Батаев [и др.].Грозный: 2011. 342 с.
3. Зозуля П.В. Оптимизация гранулометрического состава и свойств заполнителей и наполнителей для сухих строительных смесей: сб. тезис, докл. III междун. конф. BaltiMix Санкт-Петербург. 2003. С. 12-13.
4. Баженов, Ю.М. Технология бетона, строительных изделий и конструкций [Текст] / Ю.М. Баженов, Л.А. Алимов, В.В. Воронин [и др.]. -М.: Изд-во АСВ, 2008. - 350 с.
5. Батаев Д.К-С. Рецептуры высокопрочных бетонов на техногенном и природном сырье / Д.К-С. Батаев, М.С. Сайдумов, Т.С-А. Муртазаева [и др.] // Актуальные проблемы современной строительной науки и образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию строительного факультета ФГБОУ ВО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова», 12-13 октября 2017 г. Грозный: Бисултанова П.Ш., 2017. - С. 109-117.
6. Kuprina, A.A., Lesovik, V.S., Zagorodnyk, L.H., Elistratkin, M.Y. Anisotropy of materials properties of natural and man-triggered origin // Research Journal of Applied Sciences. 2014. Vol. 9. Issue 11. PP. 816-819.
7. Сайдумов, М.С. "Зеленые бетоны" повышенной долговечности для монолитного строительства [Текст] / А.Х. Аласханов, С.А.Ю. Муртазаев, М.С. Сайдумов, С.А. Алиев // В сборнике: Теоретические основы создания
эффективных композитов Сборник материалов Российской онлайн-конференции, посвященной Дню науки. 2018. С.37-44.
8. Лермит Р. Проблемы технологии бетона [Текст] / Р. Лермит. -М.: Издательство ЛКИ, 2007. 296 с.
9. Баженов Ю.М. Технология бетона [Текст] / Ю.М. Баженов. -М.: АСВ, 2011. 500 с.
10. Удодов С.А. Повторное введение пластификатора как инструмент управления подвижностью бетонной смеси // Сборник научных трудов Кубанского государственного технологического университета. 2015. №9. С. 175185.
11. Стельмах, С.А. Влияние некоторых характеристик применяемого крупного заполнителя на свойства тяжелого бетона, предназначенного для изготовления центрифугированных изделий и конструкций [Текст] / С.А. Стельмах, Е.М. Щербань, К.В. Сердюков [и др.] // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. -№ 10. С. 15-20.
12. Корянова Ю.И., Резанцев, Н.Е., Шумилова, А.С. Материалы и конструкции, используемые при строительстве высотных зданий - от традиций к новшествам // Аллея науки. 2018. Т.6.-№ 4 (20). С.95-99.
13. Salamanova, M.Sh. Clinker-free binders based on finely dispersed mineral components / Murtazaev S.A.Yu., Salamanova M.Sh. // В сборнике: ibausil conference proceedings. 2018. С. 707-714.
14. Баженов, Ю.М. Новый век: новые эффективные бетоны и технологии [Текст] / Ю.М. Баженов, В.Р. Фа-ликман // Строй-Инфо. 2007. № 1-2. С. 289-290.
References:
1. Strategiya razvitiya stroitel'nogo kompleksa Rossiyskoy Federatsii na period do 2020 goda. — M.: Gosstroy RF, 2013. - 145 s. [The development strategy of the construction complex of the Russian Federation for the period until 2020. - M.: Gosstroy of the Russian Federation, 2013 . 145 p. (In Russ)]
2. Murtazayev S-A.YU. Melkozernistyye betony iz tekhnogennogo syr'ya dlya remonta i vosstanovleniya po-vrezhdennykh zdaniy i sooruzheniy /YU.M. Bazhenov, S-A.YU. Murtazayev, D.K-S. Batayev [i dr.].Groznyy: 2011. 342 s. [Murtazaev S-A.YU. Fine-grained concrete from technogenic raw materials for the repair and restoration of damaged buildings and structures / Yu.M. Bazhenov, St. A.Yu. Murtazaev, D.K.-S. Bataev [et al.]. Grozny: 2011.342 s. (In Russ)]
3. Zozulya, P.V. Optimizatsiya granulometricheskogo sostava i svoystv zapolniteley i napolniteley dlya sukhikh stroitel'nykh smesey: sb. tezis, dokl. III mezhdun. konf. BaltiMix Sankt-Peterburg. 2003. S. 12-13. [Zozulya, P.V. Optimization of particle size distribution and properties of aggregates and fillers for dry building mixtures: Sat. thesis, dokl. III int. conf. BaltiMix St. Petersburg. 2003.S. 12-13. (In Russ)]
4. Bazhenov, YU.M. Tekhnologiya betona, stroitel'nykh izdeliy i konstruktsiy [Tekst] / YU.M. Bazhenov, L.A. Ali-mov, V.V. Voronin [i dr.]. -M.: Izd-vo ASV, 2008. - 350 s. [Bazhenov, Yu.M. Technology of concrete, building products and structures [Text] / Yu.M. Bazhenov, L.A. Alimov, V.V. Voronin [et al.]. -M.: DIA Publishing House, 2008 . 350 p. (In Russ)]
5. . Batayev D.K-S. Retseptury vysokoprochnykh betonov na tekhnogennom i prirodnom syr'ye / D.K-S. Batayev, M.S. Saydumov, T.S-A. Murtazayeva [i dr.] // Aktual'nyye problemy sovremennoy stroitel'noy nauki i obrazova-niya: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 60-letiyu stroitel'nogo fakul'-teta FGBOU VO «GGNTU im. akad. M.D. Millionshchikova», 12-13 oktyabrya 2017 g. Groznyy: Bisultanova P.SH., 2017. - S.109-117. [Bataev D.K.-S. Recipes of high-strength concrete based on technogenic and natural raw materials / D.K-S. Bataev, M.S. Saydumov, T.S.-A. Murtazaeva [et al.] // Actual problems of modern building science and education: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 60th anniversary of the building faculty of FSBEI HE "GSTU named after Acad. M.D. Millionschikova ", October 12-13,
2017, Grozny: P. Bisultanova, 2017. - P.109-117. (In Russ)]
6. Kuprina, A.A., Lesovik, V.S., Zagorodnyk, L.H., Elistratkin, M.Y. Anisotropy of materials properties of natural and man-triggered origin // Research Journal of Applied Sciences. 2014. Vol. 9. Issue 11.P. 816-819.
7. Saydumov, M.S. "Zelenyye betony" povyshennoy dolgovechnosti dlya monolitnogo stroitel'stva [Tekst] / A.KH. Alaskhanov, S.A.YU. Murtazayev, M.S. Saydumov, S.A. Aliyev // V sbornike: Teoreticheskiye osnovy sozdaniya effektivnykh kompozitov Sbornik materialov Rossiyskoy onlayn-konferentsii, posvyashchennoy Dnyu nauki.
2018. S.37-44. [Saydumov, M.S. "Green Concrete" of increased durability for monolithic construction [Text] / A.Kh. Alaskhanov, S.A.Yu. Murtazaev, M.S. Saidumov, S.A. Aliev // In the collection: Theoretical foundations of creating effective composites. A collection of materials of the Russian online conference dedicated to the Day of Science. 2018.pp.37-44. (In Russ)]
8. Lermit R. Problemy tekhnologii betona [Tekst] / R. Lermit. -M.: Izdatel'stvo LKI, 2007. 296 s. [Lermit R. Problems of concrete technology [Text] / R. Lermit. -M.: Publishing House of LCI, 2007.296 s. (In Russ)]
9. Bazhenov YU.M. Tekhnologiya betona [Tekst] / YU.M. Bazhenov. -M.: ASV, 2011. 500 c. [Bazhenov Yu.M. Concrete technology [Text] / Yu.M. Bazhenov. -M .: DIA, 2011.500 p. (In Russ)]
10. Udodov S.A. Povtornoye vvedeniye plastifikatora kak instrument upravleniya podvizhnost'yu betonnoy smesi // Sbornik nauchnykh trudov Kubanskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. 2015. №9. S. 175185. [Udodov S.A. Re-introduction of a plasticizer as a tool for controlling the mobility of concrete mix // Collection of scientific papers of the Kuban State Technological University. 2015. No9. S. 175-185. (In Russ)]
11. Stel'makh, S.A. Vliyaniye nekotorykh kharakteristik primenyayemogo krupnogo zapolnitelya na svoystva tya-zhelogo betona, prednaznachennogo dlya izgotovleniya tsentrifugirovannykh izdeliy i konstruktsiy [Tekst] / S.A. Stel'makh, Ye.M. Shcherban', K.V. Serdyukov [i dr.] // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnolog-icheskogo universiteta im. V.G. Shukhova. 2017. -№ 10. S. 15-20. [Stelmakh, S.A. The influence of some characteristics of the used large aggregate on the properties of heavy concrete intended for the manufacture of centrifuged products and structures [Text] / S.A. Stelmakh, E.M. Shcherban, K.V. Serdyukov [et al.] // Bulletin of the Belgorod State Technological University. V.G. Shukhov. 2017.- No. 10. P. 15-20. (In Russ)]
12. Koryanova YU.I., Rezantsev, N.Ye., Shumilova, A.S. Materialy i konstruktsii, ispol'zuyemyye pri stroi-tel'stve vysotnykh zdaniy - ot traditsiy k novshestvam // Alleya nauki. 2018. T.6.-№ 4 (20). S.95-99. [Koryanova Yu.I., Rezantsev, N.E., Shumilova, A.S. Materials and structures used in the construction of high-rise buildings - from tradition to innovation // Alley of Science. 2018.V.6.-No 4 (20). S.95-99. (In Russ)]
13. Salamanova, M.Sh. Clinker-free binders based on finely dispersed mineral components / Murtazaev S.A.Yu., Sal-amanova M.Sh. // V sbornike: ibausil conference proceedings. 2018. S. 707-714. [Salamanova, M.Sh. Clinker-free binders based on finely dispersed mineral components / Murtazaev S.A. Yu., Salamanova M.Sh. // Collected: ibausil conference proceedings. 2018.S. 707-714. (In Russ)]
14. Bazhenov, YU.M. Novyy vek: novyye effektivnyye betony i tekhnologii [Tekst] / YU.M. Bazhenov, V.R. Fa-likman // Stroy-Info. 2007. № 1-2. S. 289-290. [Bazhenov, Yu.M. New century: new effective concrete and technology [Text] / Yu.M. Bazhenov, V.R. Fa-lykman // Build-Info. 2007. No. 1-2. S. 289-290. (In Russ)]
Сведения об авторах:
Аласханов Арби Хамидович - кандидат технических наук, доцент, кафедра технологии строительного производства.
Муртазаев Сайд-Альви Юсупович - доктор технических наук, профессор, кафедра технологии строительного производства.
Сайдумов Магомед Саламувич - кандидат технических наук, доцент, кафедра технологии строительного производства.
Хубаев Магомед Сайд-Магомедович - аспирант, кафедра технологии строительного производства. Information about the authors:
Arbi K. Alaskhanov - Cand. Sci. (Technical). Assoc. Prof. Department of Construction Technology. Said-Alvi Yu. Murtazaev - Doctor Sci. (Technical). Prof. Department of Construction Technology Magomed S. Saidumov - Cand. Sci. (Technical). Assoc. Prof. Department of Construction Technology. Magomed S.-M. Khubaev - Graduate student. Department of Construction Technology.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта Поступила в редакцию 25.04.2019. Принята в печать 01.06.2019.
Conflict of interest.
The authors declare no conflict of interest.
Received 25.04.2019.
Accepted for publication 01.06.2019.
