ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Осуществлена замена гранитного щебня на литой шлаковый щебень (ЛШЩ), а также - частичная замена кварцевого песка на отсев от дробления литого шлакового щебня. Данные составы разработаны с целью дальнейшего использования их в качестве матрицы для внесения в них дисперсного армирования в виде волокон - фибр из металлической проволоки длиной до 100 мм, что позволит уменьшить содержание конструктивной арматуры в железобетонных конструкциях и применять рабочую арматуру с пониженным классом прочности.

Для изучения вопроса возможности использования отсева от дробления ЛШЩ в качестве песка для бетонных смесей, а также использования полученной бетонной матрицы для последующего введения в нее дисперсного армирования в виде стальных фибр-волокон, приводящего к повышению физико-механических свойств бетона и позволяющего использовать в дальнейшем полученную армированную бетонную смесь в качестве конструктивного СФШБ на крупном заполнителе были разработаны основные составы на основе расчетно-экспериментального метода.

Исходные материалы:

- портландцемент марки 500;

- литой шлаковый щебень (ЛШЩ), фракции 5-20мм (табл.1) с насыпной плотностью 1088-1096 кг/м ³ в сухом состоянии;

- песок кварцевый остроугольный (табл.1), с насыпной плотностью 1485-1495 кг/м ³ в сухом состоянии (модуль крупности находится в пределах 2,68-2,72). Состояние пылевидных и глинистых частиц в песке составляет 0,8-1,0%, что не превышает допустимых 3%, т.е. песок удовлетворяет требованиям ГОСТ 8736-93;

- отсев от дробленных ЛШЩ насыпной плотностью 1085-1135 кг/м ³ в сухом состоянии. Зерновой состав отсева от дробления ЛШЩ представлен в таблице 1, из которой видно, что по модулю крупности его можно отнести к крупному песку (модуль крупности составляет 3,3). Содержание пылевидных частиц не превышает 3%. Стоимость исходных материалов причедена в таблице 2.

Для определения оптимального расхода цемента и стоимости бетонной матрицы были разработаны и исследованы различные составы для их последующей корректировки с различными соотношениями исходных материалов (таблица 3).

При этом содержание крупного заполнителя (ЛШЩ) в бетонной смеси составляло 816-1199 кг/м ³ и ограничивалось следующими пределами:

- фр. 10-20 мм - от 42,7% (состав 5) до 30,1% (состав 12);

- фр. 5-10 мм - от 9,5% (состав 5) до 6,7% (состав 12);

- фр. до 5 мм - от 1,1% (состав 5) до 0,8% (состав 12).

Расход цемента в пределах 359-560 кг/м ³.

Замена кварцевого песка на отсевы в составах 10,12,13,14,18,19,20,21,23,25

осуществлялась на 100%, а в остальных - на 43% (табл.3). Результаты испытаний бетонов приведены в таблице 4.

Испытания показали, что бетон, приготовленный с частичной заменой кварцевого песка на отсев от дробления ЛШЩ пригоден для использования в качестве самостоятельного конструктивного бетона, а также для использования в качестве матрицы для СФШБ. При этом следует отметить, что прочность при сжатии для различных составов составляет 34,5-49,6 МПа, а прочность призменная - 27,5-38,6 МПа, прочность на растяжение при изгибе 5,4-7,9 МПа.

Стоимость используемых составов находится в пределах 211-267 руб. (табл.4), что позволяет только на одной частичной замене кварцевого песка на отсевы от дробления ЛШЩ экономить 56 руб. на 1м ³ бе

тонной смеси.

Таблица 1.

Зерновой (гранулометрический) состав шлакового щебня,

отсевов от дробления шлака, кварцевого песка.

Таблица 2.

Стоимость исходных материалов в рублях (в ценах 1999г.)

Таблица 3.

Расход материалов на 1м ³ бетонной смеси

Таблица 4.

Физико-механические свойства бетонов и их стоимость.