CC BY
143
УДК 691.223
В.Т. Гуляев, С.В. Ганик
ГУЛЯЕВ Владимир Трофимович - кандидат технических наук, профессор кафедры строительства и управления недвижимостью Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток), ГАНИК Сергей Владимирович - ассистент кафедры строительства и управления недвижимостью Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected] ©Гуляев В.Т., Ганик С.В., 2012
Влияние качества песка на свойства пенобетона
Выполнен анализ качества песка по соотношению зерен разных фракций. Приведен график зависимости модуля крупности песка и прочности пенобетона. Проанализированы участки добычи песка на территории Приморского края по модулю крупности и дана их характеристика.
Ключевые слова: качество песка, модуль крупности, загрязнение, органические примеси, кислоты.
Influence the quality of sand on the properties of foam. Vladimir T. Gulyaev, Sergei V. Ganike (School of Engineering, Far Eastern Federal University, Vladivostok).
To determine the effect of the quality of sand on the properties of the foam is necessary to consider its properties - is the ratio of grains of different factions, called the module size - Mach, pollution alloy ultrafine particles - dust, mud or clay, the absence of organic impurities and particularly humic acids, harmful impurities - sulfur and sulfuric compounds, mica, amorphous silica modification. Based on this it is necessary to find such areas of sand mining on the territory of Primorsky Krai, to improve the quality of foam. Key words: quality of sand, the module size, contamination, organic matter, acids.
В связи с бурным развитием строительного производства появилось множество строительных материалов, одним из которых является пенобетон. Пенобетон обладает различными физико-механическими характеристиками, простотой производства, дешевизной, сравнительно небольшой массой блоков. Благодаря этому он стал широко применяться в строительстве.
В настоящее время существуют различные виды сырья для производства пенобетона. В основном используют следующие компоненты: цемент, песок, вода, пенообразующие и минеральные добавки. Для достижения необходимой прочности важно применять качественные компоненты. Даже при использовании одного некачественного заполнителя приводит к снижению прочности пенобетона.
Один из важных компонентов - это песок. Для определения качества песка служит такой показатель, как соотношение зерен разных фракций [2], называемый модулем крупности - Мкр. При производстве пенобетона используется мелкий и очень мелкий песок. Влияние Мкр песка показано на рисунке.
Как видно из графика, при уменьшении Мкр песка и постоянном составе остальных компонентов пенобетона прочность увеличивается.
На территории Приморского края существуют участки добычи песка с различными характеристиками (см. таблицу).
Согласно требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия», в мелком
песке содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать более 5% по массе песка.
Из таблицы следует, что не все пески Приморского края пригодны для использования при производстве пенобетона.
Следовательно, определяющим фактором является различное содержание глинистых и пылевидных частиц в песке, которое оказывает большое влияние на [ | | [2 | 3 |5 прочность сцепления зерен заполнителя с
цементным камнем. Оно должно быть ми-Зависимость прочности пенобетона от Мкр песка нимальным.
Пески Приморского края
Место добычи песка Остатки на ситах, % Гранулометрический состав Модуль крупности Содержание пылевидных и глинистых частиц, %
Размеры сит, мм
2,5 12,5 0,63 0,315 0,16 <0,16
п. Новошахтинск, ЗАО «Кварц», участок № 1 Частные 1 1,5 12,5 44,7 37,2 3,1 1,6 1
п. Новошахтинск, ЗАО «Кварц», участок № 2 Частные - 1,2 10,2 58,6 28 2 1,8 1
п. Раздольное , «Гидрокомплекс» Частные 1,6 1,8 14,0 50,0 27,3 5,3 1,85 1,5
п. Раздольное Частные 2,4 1,8 2 22,7 54,7 16,4 1,25 9
п. Кипарисово Частные 1,6 1,5 1,7 22,6 7 65,6 0,71 12
Применение мелкого заполнителя при производстве пенобетонных изделий без учета его физико-технических свойств ведет, во-первых, к ухудшению таких эксплуатационных свойств изделий, как морозостойкость, прочность, водопоглощение, во-вторых - к неоправданному увеличению расхода цемента.
Все природные пески загрязнены примесями ультрамелких частиц - пылевидных, илистых или глинистых. Карьерный песок к тому же обязательно имеет в своем составе и включения глины - так называемая глина в комках. Глинистые частицы способны даже в малых количествах значительно снизить прочность изделий.
Очень важно, чтобы в песке отсутствовали органические примеси и особенно гуминовые кислоты. Они являются очень сильными замедлителями схватывания и твердения цемента.
Глинистые примеси, обволакивая зерна заполнителя, препятствуют сцеплению цементного камня с заполнителем и тем самым снижают прочность бетона.
Если учесть, что из условий обеспечения максимальной прочности каждая частичка заполнителя должна быть покрыта оболочкой цементного клея, получается, что на «обволакивание» ультрамелких частиц потребуется гораздо больше цемента, чем на крупные частицы, занимающие аналогичный объем. Всего несколько процентов глины в песке бесполезно «нейтрализуют» на свое склеивание столько же цемента, сколько и весь оставшийся песок.
Кроме того, глинистые примеси существуют и в форме тончайших пленок, обволакивающих зерна песка. Такая прослойка существенно, на 30-50%, снижает прочность сцепления (адгезию) заполнителей с цементным камнем.
Иногда в песке присутствуют и иные вредные примеси - сернистые и сернокислые соединения, слюда, аморфные модификации кремнезема. Последние вообще очень опасны для пенобетонов, т.к. они способны вступать в прямую химическую реакцию со щелочами и образовывать вещества, вызывающие растрескивание цементной матрицы. Ситуацию усугубляет и то, что именно пенобетонная технология по сути способствует привнесению щелочей извне - с тонкомолотыми высокомарочными цементами, пенообразователями, ускорителями и пластификаторами [1].
Использование песка, не отвечающего этим требованиям, допускается только после получения положительных результатов проверки его характеристик и долговечности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баженов Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие. М.: Строийздат, 1987. 209 с.
2. Ружинский С., Портик А., Савиных А. Все о пенобетоне. СПб.: Строй-Бетон, 2006. 632 с.; ил.
