Нормализация гранулометрии мелкого заполнителя для конструкционных бетонов

Необходимо констатировать, что строительная отрасль Республики Беларусь вынужденно использует мелкий заполнитель для бетона низкого качества из-за отсутствия во многих регионах страны качественных природных песков. При использовании данного заполнителя при приготовлении бетонных смесей и строительных растворов требуется увеличение расхода цемента для подтверждения качества бетона. Результаты данных исследований могут быть использованы для повышения качества мелкого заполнителя в бетонах. Технология получения нормализованного (обогащенного) песка требуемой гранулометрии теоретически и экспериментально зарекомендовала себя  положительно за счет введения в природный (тонкий, мелкий, средний) песок фракций гранитного отсева размером ≥(0,5–0,6) мм, образующихся на РУПП «Гранит» Брестской области при производстве крупного заполнителя  для бетона. Разработана компьютерная программа Nоrmаlizаtiоn (регистрационный номер 022 от 07.03.2024) для расчета требуемого соотношения исходного материала ‒ природного песка (характеризующегося модулем крупности 0,9 < Мк < 2,5) и переработанного (подготовленного) гранитного отсева размером ≥(0,5–0,6) мм для обеспечения требуемой гранулометрии обогащенного песка с Мк = 3,25–3,50. Выявлены все условия для получения материала любого гранулометрического состава, характеризующегося (при наличии такой потребности) модулем крупности  в пределах рекомендуемых действующими ТНПА 2,0 < Мк < 3,5. Эффективность технологии нормализации гранулометрии мелкозернистых природных песков экспериментально подтверждена и обусловливается ростом прочности бетона на сжатие до 25–40 %, прочности на осевое растяжение и срез до 35–45 %, снижением показателя расслаиваемости (раствороотделения и водоотделения) на 30–47 %, а также повышением упругодеформативных характеристик, эксплуатационных свойств (водонепроницаемости, водо-, солеи морозостойкости) и защитной способности бетона по отношению к стальной арматуре, с оценкой степени ее коррозионного поражения. Производственной апробацией подтверждена возможность снижения содержания цемента в бетоне на 10–20 % без ухудшения его физико-механических свойств.  По совокупности результатов исследований определено, что прием обогащения природного песка крупными фракциями гранитного отсева может применяться для бетонов различного назначения без ограничений.

1. Ахвердов, И. Н. Высокопрочный бетон / И. Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1961. 106 с.

2. Ахвердов, И. Н. Основы физики бетона / И. Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981. 404 с.

3. Баженов, Ю. М. Технология бетона: учеб. для студ. вузов строит. спец. / Ю. М. Баженов. 3-е изд. М.: Изд-во АСВ, 2003. 500 с.

4. Блещик, Н. П. Структурно-механические свойства и реалогия бетонной смеси и пресс-вакуум бетона / Н. П. Блещик. Минск: Наука и техника, 1977. 230 с.

5. Барташевич, А. Я. Исследование структурно-технических свойств бетонной смеси, уплотненной прессованием и вакуумированием: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.05 / А. Я. Барташевич, ИСиА Госстрой БССР. Минск,1973. 37 с.

6. Песок для строительных работ. Технические условия: ГОСТ 8736–2014. Введ. 01.04.2015. М.: Стандартинформ, 2015. 10 с.

7. Теоретические и практические основы минимизации содержания цемента в бетоне путем формирования оптимального зернового состава / П. Л. Федорович [и др.] // Вопросы внедрения норм проектирования и стандартов Европейского союза в области строительства: сб. науч.-техн. ст. (материалы науч.-метод. семинара), 29 мая 2012 г. Минск, 2012. Ч. 2. С. 155–165.

8. Федорович, П. Л. О технологии обогащения мелкого заполнителя для бетона / П. Л. Федорович, Н. М. Голубев // Проблемы современного бетона и железобетона: сб. науч. тр. Минск: Изд. центр БГУ, 2016. Вып. 8. С. 290–306.

9. Федорович, П. Л. Эффективность нормализации гранулометрического состава мелкого заполнителя для тяжелого бетона / П. Л. Федорович // Проблемы современного бетона и железобетона: сб. науч. тр. Минск: Изд. центр БГУ, 2018. Вып. 10. С. 273–288.

10. Добавки для бетонов. Методы определения эффективности: ГОСТ 30459–96. Введ. 01.07.98. Минск: М-во архитектуры и строительства Реп. Беларусь, 1998. 39 с.

11. Смоляков, А. В. Научно-технические основы технологии полного использования гранитного отсева в бетонах / А. В. Смоляков, П. Л. Федорович, Э. И. Батяновский // Строительная наука и техника. 2011. № 6. С. 35–41.

12. Батяновский, Э. И. Обеспечение качества бетона при использовании цемента с гранитным отсевом и обогащении песка его крупными фракциями / Э. И. Батяновский, П. Л. Федорович, А. В. Смоляков // Технологии бетонов. 2014. № 6. С. 37–39.

13. Ахвердов, И. Н. Исследование метода испытания бетона на растяжение посредством раскалывания образцов / И. Н. Ахвердов // Бетон и железобетон. 1961. № 1. С. 19–23.

14. Бетоны конструкционные тяжелые. Общие технические условия. СТБ 1544–2005. Введ. 01.07.2005. Минск: М-во архитектуры и строительства Реп. Беларусь, 2005. 24 с.

15. Методы контроля коррозионного состояния стальной арматуры в бетоне и защитных свойств бетона: СТБ 1168–99. Введ. 01.01.2000. Минск: М-во архитектуры и строительства Реп. Беларусь,1999. 23 с.

16. Бетонные и железобетонные конструкции. СП 5.03.01–2020. Введ. 16.11.2020. Минск: Минстройархитектуры, 2020. 244 с.