Износостойкая полимерная композиция. Базальтовая мука

Базальт

kfk-bazalt.ru

Наименование продукции	Фракция, размер	Применение
Для КАМЕННОГО ЛИТЬЯ
Щебень базальтовый	5-20мм; 10-20мм; 20-40мм	Применяется для производства базальтового волокна, минеральной ваты, холста, базальтовой плиты
Щебень базальтовый ТУ У 14.1-24360789-001-2003	40-70мм; 80-120мм; 100-150мм	Применяется для производства базальтового волокна, минеральной ваты, холста, базальтовой плиты
Крошка (щебень) неокатанная базальтовая ТУ У 14.2-24360789-002-2003	3-8 мм, 3-11 мм, 3-16 мм, 8-12 мм	Применяется для производства базальтового волокна, минеральной ваты, холста, базальтовой плиты
Для ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Крошка базальтовая (посыпка)	0,6-1,8 мм	Используется в производстве кровельных материалов и еврорубероида
Мука базальтовая	0,01-0,63 мм	Используется в производстве сухих строительных и асфальтобетонных смесей, мастик; при изготовлении кислотостойких и жаропрочных изделий (плитка, кирпич, блоки)
Отсев базальтовый	0,01-6 мм	Используется в производстве базальтовых изделий (плитка, кирпич, блоки).
Для МЕТАЛЛУРГИИ
Крошка окатанная базальтовая ТУ У 14.2-24360789-003-2003	3-8 мм, 8-12 мм	Используется для фильтрации в горно-металлургическом производстве, применяется в качестве насадки (теплоемкой массы) регенераторов блоков распределения воздуха, работающих в условиях больших динамических и знакопеременных тепловых нагрузок)
Для СТРОИТЕЛЬСТВА
Щебень базальтовый	5-20мм; 10-20мм; 20-40мм; 40-70мм; 80-120мм; 100-150мм	Применяется в дорожно-строительных работах и при заполнении тяжелых бетонов
Отсев базальтовый	0,01-6 мм	Применяется в дорожно-строительных работах
Для СТЕКОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Материал из отсевов дробления базальта	0,1-0,8 мм	Используется при производстве стекла темного цвета
Для СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Мука базальтовая	0,01-0,63 мм	Используется в качестве экологически чистого удобрения
Для ОТДЕЛОЧНЫХ и СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Плитка	Базовые размеры в мм: 300х300, 300х600, 600х600 Дополнительные размеры в мм: 200х200, 400х400, 400х600 Толщина 50 мм	Используется для строительных и отделочных работ
Брусчатка и бордюры	Размеры брусчатки колотой и брусчатки термообработанной (верх/низ пиленый, боковины колотые) в мм: 100х100х100, 100х100х50, 80х80х80, 70х70х70, 50х50х50; Брусчатки полнопиленной в мм: 200х100х100, 200х100х50, 100х100х50 Бордюры под заказ	Используется для строительных и отделочных работ
Плиты, блоки	Размеры под заказ	Используется для строительных, отделочных и декоративных работ
Памятники и элементы декора	Размеры под заказ	Используется для отделочных и декоративных работ
Для ВОДООЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Крошка базальтовая	2-3 мм, 3-8 мм	Применяется для очистки воды в промышленных и бытовых фильтрах
КАМЕНЬ для БАНЬ и САУН
Базальт – это натуральный камень вулканического происхождения, который, благодаря своим уникальным свойствам, идеально подходит для использования в саунах и банях. Базальты достаточно плотные мелкозернистые породы. Благодаря своим физико-химическим свойствам, данный камень превосходит многие известные на сегодняшний день камни для бань. Он отлично нагревается, и обладает достаточно высоким уровнем теплоемкости (долго сохраняет тепло). Среди всех «банных» камней, базальт наиболее крепкий и имеет совокупность низкого коэффициента поглощения. Даже при самых высоких температурах, он устойчив к термоударам и никогда не отстреливает во время полива водой. Он меньше всех камней подвергается разрушению, а в процессе нагрева выделяет полезную лучистую энергию. Радиационный фон базальта очень низкий, а химический состав стабилен. Базальт не выделяет ядовитые вещества. Пар, который продуцируется при использовании этого камня, укрепляет нервную систему, активизирует работу эндокринной, а также иммунной систем, улучшает кровообращение, лечит заболевания мочевыводящих систем человека, устраняет недомогания из-за резких перемен погоды, регулирует артериальное давление, улучшает метаболизм, выводит шлаки. Его пары содействуют общему омоложению организма и помогают избавиться практически от всех возрастных болезней. Учитывая все вышеупомянутые качественные характеристики, нужно отметить, что цена на данный камень остается более приемлемой, чем на другие «банные» камни, хотя базальт не уступает им в целебных свойствах и прочности.

Износостойкая полимерная композиция

Использование: изготовление изделий технического назначения, работающих в условиях сухого трения по металлу. Сущность изобретения: композиция содержит, мас.ч.: термопластичный полиуретан 100; фторорганическая добавка из класса перфторэфиров формулы Н-С (СР2-СРг)з-НЬ}з 0,2- 0,5; базальтовая мука 15-35. Компоненты композиции смешивают в смесителе типа пьяная бочка, гомогенизация компонентов производится в двухшнековом экструдере в расплаве при 473-483 К. Эктрудат гранулируют . Изделия получают на термопластавтомате Свойства композиции: массовый износ 0,0005-0,0008 г/ч, коэффициент трения 0,20- 0,27, температура в зоне трения 30-35°С, микротвердость 1,5-2,3 МПа, относительное удлинение 401-550%. 2 табл. ч. Ё а 00 S ел приводных ремнях, втулках, кольцах, различных уплотнительных элементах. Известна полиуретановая композиция, содержащая в качестве минерального дисперсного наполнителя окись титана при соотношении компонентов, мас.ч.: Термопластичный полиуретан 100 Окись титана1-10

СОЮЗ COBFTCKVlX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспУБлик (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4873231/05 (22) 12.10.90 (46) 30.08.92. Бюл. N 32 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева и Институт элементоорганических соединений им.

А,Н.Несмеянова (72)Л.Ф.Клабукова, Е.А,Подорожко, А,П.Краснов, И.К,Таратута, Л,Н.Малинин, Г.Е.Крайненков, В,П.Столяров и Ю.Н,Студнев (56) Ананьев B.Ê. Регулирование свойств термопластичных полиуретанов в процессах переработки с целью получения изделий с улучшенными эксплуатационными характеристиками, Дис, на соиск. уч,ст, к,т.н„Владимир 1983, Авторское свидетельство СССР

¹ 1432075, кл. С 081 75/04, С 09 D 3/72, 1988. . Керча Ю.Ю„Редько В.И„Копуева Л,А, и др. Структура и механические свойства эластичных полиуретановых композиций с антифрикционными добавками, вЂ” Пласт. массы, 1987, № 12, с.31-33.

Тростянская Е.Б., Кутырев Ю.В. Базальтопласты. вЂ” Пласт. массы, 1976, ¹ 11, с,45.

Крагельский И.В, Трение и износ, M.;

Химия, 1968, с.374.

Изобретение относится к композициям высокомолекулярных соединений, в частности к композициям на основе термопластичного полиуретана, фторорганической добавки и минерального дисперсного наполнителя, и может найти применение в изделиях технического назначения, работающих в условиях сухого трения по металлу, например (Я)5 С 08 J 5/16, С 08 (75/04,С 08 К 13/04/l

// (С 08 К 13/04, 5:06, 7:24) (54) ИЗНОСОСТОЙКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: изготовление изделий технического назначения, работающих в условиях сухого трения по металлу, Сущность изобретения: композйция содержит, мас.ч.: термопластичный полиуретан 100; фторорганическая добавка из класса перфторэфиров формулы Н-С {C(OCH?(CF2 вЂ” CF2)a â€” HQ)g 0,20,5; базальтовая мука 15 вЂ” 35, Компоненты композиции смешивают в смесителе типа

"пьяная бочка", гомогенизация компонентов производится в двухшнековом экструдере в расплаве при 473-483 К. Эктрудат гранулируют. Иэделия получают на термопластавтомате

Свойства композиции: массовый износ

0,0005 вЂ” 0,0008 r/÷, коэффициент трения 0,200,27, температура в зоне трения 30-35 С, микротвердость 1,5 вЂ” 2,3 Н10 МПа, относительное удлинение 401 вЂ” 550 (,. 2 табл, приводных ремнях, втулках, кольцах, различных уплотнительных элементах.

Известна полиуретановая композиция, содержащая в качестве минерального дисперСного наполнителя окись титана при.соотношении компонентов, мас.ч.:

Термопластичный полиуретан 100

Окись титана 1 вЂ” 10

1758045

Данная композиция обладает высокой износостойкостью и прочностью при растяжении (47 МПа), однако отмечено также высокое значение остаточного удлинения (50-70 /), низкое значение относительного удлинения (9-12 g.

Известна также полиуретановая композиция, которая содержит, мас.ч,:

Термопластичный полиуретан 100

Окись кремния 1 вЂ” 7

Эпоксидная смола 2,005 вЂ” 12,025

Данная композиция обладает высокой прочностью при растя>кении (23 вЂ” 25 МПа), абразивной износостойкостью (истирание

40-50 см /кВт ч), низким значением остаточного удлинения (11-13 Д). Однако при этом. имеет место низкое значение показателя текучести расплава 2,2 вЂ” 2;6 г/10 мин.

Наиболее близкая к предлагаемой по достигаемому эффекту композиция включа ет термопластичный полиуретан и фторопласт-4-при соотношении компонентов, мас.ч.;

Термопластичный полиуретан 100

Фторопласт-4 20

Данная композиция обладает удовлетворительным показателем эластичности

{220-250 Д) и высокой прочностью, Однако при трении такой композиции наблюдается широкий интервал изМененйя величины коэффициента трения (0,3-0,6) и сравнительно высокая температура в зоне фрикционного контакта (50 С).

Кроме того, композиция обладает недостаточной износостойкостью (0,0030 r/÷), микротаердостью поверхностного слоя, имеет неудовлетворительные значения показателя текучести расплава, что ограничивает прйменение такой композиции как износостойкой.

Цель изобретения вЂ” повышение износостойкости, увеличение срока эксплуатации изделий на основе полиуретаноаой компо. зиции за счет стабилизации коэффициента трений, снижения температуры в зоне фрикционного контакта, повышения микротвердости поверхностного слоя и улучшения технологичности композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в композиции, содержащей термопластич ный полиуретан и фторорганическую добавку, в качестве фторорганической добавки она содержит соединение иэ класса перфторэфироа формулы н С-1С(ОСн2 (СГ2 С 2)з н)з)з

30 добавки более 0,5 мас,ч, не происходит

35 дальнейшее улучшение комплекса свойств

55 и дополнительно содержит базальтовую муку в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Термопластичный полиуретан 100

Фторорганическая добавка 0,2-0,5

Базальтовая мука 15 вЂ” 35

Использование вышеуказанной фторорганической добавки в составе полимерных композиций не известно, Известно использование базальтового волокна а качестве наполнителя в полимерных композициях на основе термореактивных смол в целях повышения прочности и термостойкости.

Неожиданный аффект от применения базальтовой муки в предлагаемой композиции состоит не только в том, что базальтовая мука придает высокие прочностные характеристики и твердость, но и в том, что отмечается значительное снижение (в 2-3 раза) и стабилизация коэффициента трения, снижение температуры в зоне фрикционного контакта при высокой стойкости к изнашиванию. Улучшенная технологичность предлагаемого материала позволяет перерабатывать его такими высокопроизводительными методами как литье под давлением и экструзия.

Изобретение иллюстрируется примерами, представленными а табл.1 и 2, При введении в композицию фторорганической материала (пример 11). Поэтому в целях экономии ценного сырья нецелесообразно вводить бол ьшее количество добавки.

Содержание в композиции фторорганической добавки в количестве менее 0,2 мас.ч. создает трудности для равномерного распределения ее в массе полимера и, как следствие, увеличивается нестабильность свойств композиционного материала (пример 10)..

При введении более 35 мас,ч. базальтовой муки происходит ухудшение фрикционных, прочностных и технологических свойств материала (пример 12). Содержание базальтовой муки в композиции в количестве менее 15 мас.ч. не позволяет достичь желаемого комплекса свойств материала (пример 9).

Фторорганическая добавка представляет собой полифторалкиловые эфиры метатрикарбоноаой кислоты, выпускаемой по

ТУ вЂ” 044 вЂ” 64-90,общие характеристики которой: молекулярная масса 2123 вЂ” 2077, плотность 1730-1540 г/см, рН 6-7, 1758045

В качестве наполнителя взята базальтовая мука со средним размером частиц 5-15 мкм; полученная путем измельчения в шаровой мельнице в течение 2 ч отходов при производстве супертонких базальтовых волокон (PCT УССР-1970 вЂ” 86), Для изготовления композиций берут промышленный термопластичный полиуретан марки ВИТУР Т-1413 вЂ” 85 по ТУ 6 вЂ” 55221 вЂ 1057 вЂ, Композицию получают следующим образом, Термопластичный полиуретан в виде мелких гранул размером не более 3 вЂ” 5 мм высушивают в вакуумном шкафу при 343353 К до влажности 0,7,, что можно проводить как перед стадией получения композиции, так и после нее непосредственно перед переработкой в иэделия, Введение фторорганической добавки осуществляли на смесителе типа "пьяная бочка" емкостью 20 кг со скоростью вращения 60 o6/мин. углом наклона оси 30, с загрузкой 1/2 общего объема в течение 2030 мин, Загрузка наполнителя и смешение проводится в течение 20 мин в тех же условиях, Дальнейшая гомогениэация компонентов осуществляется в двухшнековом зкструдере в расплаве при температуре 473 вЂ” 483 К (диаметр шнеков 30 м 10, отношение длины к диаметру шнека 20), Экструдат в форме жгута диаметром 2 вЂ” 3 м 10 подвергали резке на цилиндрические гранулы высотой 3-5 м 10 с помощью ножевого гранулятора.

Изделия получают на термопластавтомате при температуре 433-383 К, продолжительность цикла литья от 40 до 120 с, время выдержки под давлением 10-15 с, время охлаждения в форме 35-80 с.

Состав композиций приведен в табл.1.

Определение коэффициента трения и массового износа композиций проводили на машине торцового трения И-47 на литьевых обэоаэцах в виде диска диаметром 22 м 10, высотой 6 м 10, Контртелом служила втулка из стали ЗХ-13. Испытания проводили при скорости вращения 200 об/мин и нагрузке 0,05-0,07 МПа, Массовый износ образцов определяли путем их взвешивания через каждые 1800 с испытаний, Физико-механические свойства композиций оценивали с помощью ряда стандартных методов испытаний по ГОСТ 270-75 на литьевых образцах в виде лопатки.

Свойства композиций приведены в табл.2.

Из данных табл.2 видно, что положительный эффект от применения фтороргани10 ческой добавки и мелкодисперсного базальтового наполнителя в предлагаемой композиции состоит в увеличении износостойкости, снижении и стабилизации коэффициента трения, температуры в зоне

15 фрикционного контакта в условиях сухого трения по стали, а также в улучшении прочностных и реологиеских характеристик.

Свойства композиций, представленйые в табл.2, свидетельствуют о том, что предла20 гаемая композиция имееттакое же высокое разрушающее напряжение, что и прототип.

Однако относительное удлинение, значение микротвердости поверхностного слоя п ред.ставленной композиции превышает анало25 гичные величины прототипа, а также отмечен более стабильный коэффициент трения и улучшение реологических характеристик.

30 Формула изобретения

Износостойкая полимерная композиция, содержащая термопластичный полиуретан и фторорганическую добавку, о тл и35 ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, увеличения срока эксплуатации изделий на ее основе и улучшения технологичности композиции, она содержит в качестве фторорганической добавки сое40 динение из класса перфторзфиров формулы

Н-С {С(О СН2 вЂ” (СР2-CFz)a-Н)з}з

0,2-0,5

15 вЂ” 35 и дополнительно содержит базальтовую му45 ку в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:

Термопластичный полиуретан 100

Фторорганическая

50 добавка

Базальтовая мука

1758045

Таблица 1

Таблица 2 таасооама иа- кезфИЦИЕНт

Пример

Температура в эоне трения. Trp. С тЛикротаерлость Н.10 . йлПа

Остаточное удлинение, е„к, Относительное удлинение. 7;

Прочность п ри растяжении, ор. МПа

Показатель текучести pac-

nnasa, r/t0 мин нос, r/÷ трения, fmp

Составитель Е.Подорожко

Редактор H.Êèøòóëèíåö Техред M.Mîðråíòàë Корректор С,Пекарь

Заказ 2971 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государс венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0.0005

0.0008

0,0008

0,0005

0.0006

0,0012

0.0010

0.0019

0,0015

0,0030

0.20-0,22

0,20ч1.22

0.20-0.22

0,20-0,25

0.25-0.27

0.25-0,27

0,20-0.22

0.20-0,25

О. 3 5-0.50

0.25-0,40

0,20-0.30

0,35-0.45

0.30-0,60

ЗЗ

1.7-2.3

1,7-2,2

1.7-2.2

1,5-2,0

1,5-1.9

t,7-2,1

1,1-1.4

1,6-2.2

1,5-2,0

1,8-2,3

0.8-0,9

432

401

523

438

235

7,69

S,03

20.38

22.38

19.02

19.53

8.01

22,12 ,5.98

10,50

23,t5

15.10

3.80

www.findpatent.ru

Белякова Е.А., Москвин Р.Н., Мороз М.Н., Белякова В.С. Возможность использования известняковой муки для изготовления высокопрочных бетонов

Белякова Елена Аксандровна1, Москвин Роман Николаевич2, Мороз Марина Николаевна3, Белякова Варвара Сергеевна41ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства", кандидат технических наук,2ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства", кандидат технических наук,3ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства", кандидат технических наук,4ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства", студент

Belyakovа Elena Aleksandrovna1, Moskvin Roman Nikolaevich3, Moroz Marina Nikolaevna3, Belyakovа Varvara Sergeevna41Penza State University of architecture and construction, candidate of technical sciences,2Penza State University of architecture and construction, candidate of technical sciences,3Penza State University of architecture and construction, candidate of technical sciences,4Penza State University of architecture and construction, student

Библиографическая ссылка на статью:Белякова Е.А., Москвин Р.Н., Мороз М.Н., Белякова В.С. Возможность использования известняковой муки для изготовления высокопрочных бетонов // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/42298 (дата обращения: 11.01.2018).

Разработки профессора В.И. Калашникова и его научной школы посвящены созданию порошково-активированных высокопрочных и сверхвысокопрочных бетонов с классами по прочности на сжатие В80-В140 и бетонов общестроительного назначения классов В15-В60.[1-4].

Порошково-активированные бетоны нового поколения кардинально отличаются от четырехкомпонентных бетонов старого поколения, включающих цемент, песок, щебень и воду и от бетонов переходного поколения, которые состоят из пяти компонентов с дополнительно введенным суперпластификатором.

В высотном строительстве г. Москвы используются шестикомпонентные бетоны «цемент+ песок + щебень + вода + микрокремнезем + суперпластификатор». Прочность таких бетонов достигает 90-100 МПа (класс прочности В70-В80). Эти бетоны имеют более низкую прочность, чем разработанные в ФГБОУ ВПО Пензенском государственном университете архитектуры и строительства.

Особенностью семи-восьмикомпонентнных порошково-активированных бетонов нового поколения является наличие в их составе значительного количества каменной муки с дисперсностью равной или большей чем дисперсность цемента. Обычно удельная поверхность составляет 3000-5000 см2/г. Кроме того в состав бетона добавляется тонкий кварцевый песок фракции 0,1-0,5 мм. Это позволяет получить не только порошково-активированные бетоны общестроительного назначения классов В15-В50 со снижением расхода цемента в 1,5-2,0 раза, но и получать при малых расходах цемента (150-200 кг/м3) самоуплотняющиеся и самоуплотняющиеся бетонные смеси, что невозможно получить в бетонах старого и переходного поколения.

Кроме того становится возможным получение высокопрочных самоуплотняющихся бетонов и фибробетонов классов В100-В140 при расходах цемента 300-400 кг/м3 с удельным расходом цемента на единицу прочности 2,5-4,0 кг/МПа.

Многообразие горных пород различного происхождения, вызывает научный интерес на возможность использования их в качестве тонкомолотой каменной муки для изготовления реакционно-порошковых бетонов.

В данной статье приведены исследования основных реологических и физико-технических характеристик Салаватской известняковой муки – как реологически-активной добавки, полученную помолом известняка, в смеси с цементом и изучена возможность использования известняковой муки для изготовления реакционно-порошковых бетонов нового поколения.

Известно, что в зависимости от величины водопоглощения по массе через 48 часов известняк подразделяется на следующие категории:

I категория – водопоглощение не более 2 %

II категория – водопоглощение от 2 до 4%

III категория – водопоглощение от 4 до 6%

Известняк I категории является наиболее пригодным для получения бетонов всех марок - от М200 до М1200. Известняк II категории может быть использован для получения бетонов марок от М200 до М1000. Известняк III категории может быть использован для бетонов марок от М200 до М800.

Проведение исследований начинали с приготовления сырьевых материалов: навеска щебня высушивалась до постоянного веса при температуре 105-110°С. 100 г. абсолютно сухого щебня погружала в воду. Водопоглощение зависит от вида пористости материала и непосредственно связано с капиллярно-пористой структурой его. Замкнутые, сферические поры не заполняются водой при обычных испытаниях на водопоглощение. Например, ячеисто-пористые ноздреватые базальты со средней плотностью в куске, равной 2000-2500 кг/м3 не насыщаются водой, хотя имеют пористость 15-35%. Щебень из них имеет малую дробимость по сравнению с плотными базальтами и при пористости 30-35% позволяют получать облегченные бетоны. Для таких базальтов их высокая пористость не является препятствием для использования их в виде каменной муки в качестве дисперсного наполнителя.

Известняк имеет невысокую дробимость. Был осуществлен визуальный и микроскопический просмотр зерен щебня. Визуальный осмотр показал, что зерна имеют различную структуру. Большая часть зерен щебня имеет плотную структуру без видимых округлых пор и геометрически неправильных пустот (каверн). Количество плотной составляющей в щебне доходит до 65-67%.

Меньшая часть зерен известняка (33-35%) имеет округлые поры и каверны. Это слабые зерна (по прочности). Наличие слабых зерен понижает дробимость общей фракции.

При исследовании водопоглощения известнякового щебня он через 3 часа после водонасыщения вынимался из емкости с водой и укладывался на сухую материю. Каждое зерно отдельно протиралось куском материи и навеска взвешивалась на точных электронных весах с точностью до 0,1 г. После взвешивания зерна снова погружались в воду. Через 3 часа водопоглощение составляло 1,83%; через 2 суток 1,92%, через 7 суток 2,3%. Эти результаты свидетельствуют о том, что Салаватский известняк по показателям водопоглощения через 48 часов относится к I категории для изготовления каменной муки.

Для оценки возможности использования каменной муки из отсева камнедробления известняка с фракцией 0-5 мм, полученного дроблением щебня в конусной дробилке, был осуществлено просеивание этой фракции 0-5 мм на сите 008(80 мкм). Проход через сито 008 был проанализирован на приборе ПСХ-2 для определения удельной поверхности. В результате анализа было установлено, что дисперсность муки была очень низкой и составляла 1020 см2/г, что в 3 раза меньше, чем дисперсность товарных цементов. При этом содержание тонкой фракции, прошедшей через сито с размером ячейки 80 мкм, составляло 22% от общей навески.

В соответствии с нашими требованиями к каменной муке, используемой в качестве реологически-активного компонента, ее удельная поверхность должна быть в пределах 3000-4000 см2/г. Эти регламентные требования были нами установлены на основании работы с каменной мукой в течении 10 лет при изготовлении эффективных бетонов.

Для получения каменной муки с необходимой дисперсностью был осуществлен помол известняка в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности Sуд=3200 см2/г. Окончательной оценкой качества каменной муки является необходимый расплыв водной суспензии ее в смеси с цементом и с суперпластификатором, а также определение водоредуцирующего эффекта. Для этого, в начале определяется расплыв суспензии цемента с водой. Затем определяется количество воды от массы цемента для получения расплыва суспензии из конуса Хегерманна (конус от встряхивающего столика по ГОСТ 310.4-81*), равного 280-320 мм. Второй эксперимент проводится на пластифицированной суспензии. В качестве суперпластификаторов использовали Melflux 5581. Использование высокоэффективных суперпластификаторов – основа получения бетонов нового поколения.

Таким образом, в воду затворения с суперпластификатором при перемешивании постепенно высыпается портландцемент и по истечении 5 минут смешивания суспензия выливается в конус.

После определения расплыва, который, в отличие от суспензии без СП, продолжается не менее 30 сек, необходимо определять водоредуцирующий (водопонижающий) эффект.

Поликарбоксилатные гиперпластификаторы обеспечивают при В/Ц = =0,18-0,2 расплывы суспензий диаметром 280-230 мм на цементах различных производителей и водоредуцирующий эффект от 2 до 2,8, т.е. снижают расход воды в 2-2,5 раза.

После тестирования растекаемости цемента вторым этапом является оценка растекаемости суспензии из композиции двух порошков – цемента и каменной муки. Соотношение «цемент: каменная мука» по массе должно быть 1:0,5 и 1:1. Если при этом расплывы такой суспензии и цементной суспензии с каменной мукой будут одинаковы при равном количестве воды, то мука не ухудшает способности цемента разжижаться под действием суперпластификатора. Если же при одинаковых расплывах цементно-минеральная суспензия потребует меньше количество воды, то мука усиливает действие суперпластификатора и является наиболее приемлемой в качестве реалогически-активной добавки.

Если цементно-минеральная суспензия потребует большое количество воды для одинакового расплыва с цементной, то использование такой муки становится возможным лишь в том случае, если возрастание расхода воды не превышает 10-15% по сравнению с цементной.

В качестве примера, поясняющего методику оценки каменной муки, приведены результаты эксперимента с тестированием суспензии цемента и суспензии цемента с Салаватской известняковой мукой с Sуд=3200 см2/г. Результаты представлены в таблице.

Таблица

Составсуспензии, г	Расходкомпонентов, г	В/Ц В/Т	Расплыв с ГП,мм	Расплыв безГП, мм	Вэф
1.Цемент 2.Вода	600 270	(В/Ц)н=0,45	-	285
1.Цемент 2.Вода 3.Melflux 5581 (1% от Ц.)	1000 215 10	(В/Ц)=0,215	300	-	2,15
1.Цемент 2.Известняковая мука с Sуд=3200см2/г 3.Вода	300 300 270	(В/Т)н=0,45	-	285
1.Цемент 2.Известняковаямука с Sуд=3200 см2/г 3. Melflux 5581 (1,0% от цемента) 4.Вода	500 500 5 190	(В/Т)n=0,19	310	-	2,33

Как следует из таблицы суспензия из двух порошков цемента и известняковой муки с гиперпластификатором Melflux 5581 требует меньшее количество воды для получения одинакового расплыва. Водоредуцирующий (водопонижающий) эффект гиперпластификатора на этой суспензии на 11% выше, чем на цементной суспензии. Таким образом, известняк для изготовления известняковой муки относится к I категории. С использованием этой каменной муки можно будет изготавливать не только малопластичные и жесткие бетонные смеси, но и самоуплотняющиеся и саморастекающиеся.

Соотношение цемент: известняковая мука равное 1:1 будет использоваться для изготовления бетонов, не превышающих марку М300. Чаще всего, наиболее употребительными в бетонах будут соотношения 1:0,75 или 1:0,5. При таких соотношениях реотехнологический показатель расплыва суспензий, практически не меняется.

При изготовлении реакционно-порошкового бетона с использованием известняковой каменной муки с соотношением «цемент:каменная мука» – «1:0,5» (состав РПБИЦБ-2) результаты показали, что полученный бетон имеет прочность на осевое сжатие через 1 сутки н.у.т. – 67 МПа, через 28 суток – 130 МПа, прочность при изгибе через 1 сутки н.у.т. составила 9,8 МПа, через 28 суток – 14,5 МПа. Расплыв смеси на конусе Хагерманна 30 см.

Как видно из полученных данных, известняковую каменную муку можно использовать в качестве тонкомолотого наполнителя для получения самоуплотняющихся и саморастекающихся бетонных смесей и высокопрочных бетонов.

Библиографический список

Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов. Калашников В.И. автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Воронеж, 1996.
Калашников В.И., Борисов А.А., Поляков Л.Г., Крапчин В.Ю., Горбунова В.С. Современные представления об использовании тонкомолотых цементов и ВНВ в бетонах. Строительные материалы. 2000. №7. С.12-13.
Калашников В.И., Валиев Д.М., Гуляева Е.В., Володин В.М. Высокопрочные порошково-активированные пропариваемые песчаные бетоны нового поколения. Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. №5. С. 14-19.
Демьянова В.С., Калашников В.И., Борисов А.А. Об использовании дисперсных наполнителей в цементных системах. Жилищное строительство. 1999. №1. С.17.

Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Мороз Марина Николаевна»

web.snauka.ru