Закрытое акционерное общество «Урал-Омега»
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49

Пресса о нас

Тяжелые бетоны на основе цементов различного способа помола

Строительные материалы

( www.rifsm.ru)

05 Марта 2008

А.В. Артамонов, канд. техн. наук, ГОУ ВПО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова; В. Н. Кушка, инженер, ЗАО «Урал-Омега» (г. Магнитогорск Челябинской обл.)

 

Центробежно-ударный способ измельчения обладает рядом преимуществ по сравнению с получением цементов в трубных (шаровых) мельницах: снижаются энергозатраты, металлоемкость, производственная площадь, температура получаемого цемента, устраняется вибрация.

При центробежно-ударном способе измельчения уменьшается содержание частиц размером 0—5 мкм и крупнее 30 мкм, увеличивается содержание средней фракции 5—30 мкм. Частицы цемента центробежно-ударного измельчения обладают высокой дефектностью, более однородны по форме, что предотвращает их агрегацию [1].

Вследствие более узкого зернового состава, цементы центробежно-ударного измельчения имеют более низ¬кую удельную поверхность, несколько большую нормальную густоту цементного теста. Однако высокая водопотребность теста не приводит к повышению водо- потребности цементно-песчаного раствора. Сроки схватывания цементного теста наступают в более отдаленные сроки по причине повышенного показателя нормальной густоты. Несмотря на это, полученные цементы соответствуют требованиям ГОСТ 10178—91. Но внедрению центробежно-ударных мельниц, взамен шаровых, мешает недостаточная изученность эффективности этих цементов в бетонах.

Ниже приводятся результаты исследований цементов центробежно-ударного измельчения в бетонах классов В15—В30, твердевшихв нормальных условиях. Цементы ПЦ400 и ПЦ500 приготавливались на основе клинкера Магнитогорского цементно-огнеупорного завода (МЦОЗ) в лаборатории ЗАО «Урал-Омега», на мельнице МЦ-0,36 (МЦ) и имели активность 41,3 и 51,6 МПа. В качестве эталона использовали товарные портландцементы МЦОЗ с активностью 39,4 и 49,4 МПа, изготовленные в шаровых мельницах (ШМ).

В качестве заполнителей использовали щебень горно-обогатительного производства ОАО ММК фракций 5—10 и 10—20 мм, песок речной с модулем крупности 3 и содержанием пылевидных частиц до 2,5%.

При приготовлении бетонных смесей, содержание щебня 5—10 мм в крупном заполнителе принимали равным 35%. Составы бетонов подбирали расчет - но-экспериментальным способом. В основе подбора, использовали линейную зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения (Ц/В). Для этого при¬готавливали бетонные смеси с Ц/В равным 1,43; 2 и 2,8. Бетонную смесь готовили вручную. Продолжительность смешивания составляла не менее 5 мин. Удобоукладываемость и плотность смеси определяли по ГОСТ 10181.1—81. Из бетонной смеси каждого состава, формовали по три образца-куба с ребром 10 см. Уплотнение производили на лабораторной виброплощадке, по стандартному режиму в течение 20 с.

Сформованные образцы помещали в камеру с нормальными условиями твердения для определения прочности бетона в возрасте 28 сут. Свойства исследуемых составов бетонов определяли по стандартным методикам (ГОСТ 10180-90 и ГОСТ 24452-80).

На рис. 1 представлены зависимости прочности бетонов на основе цементов центробежно-ударного измельчения и равноактивных товарных цементов МЦОЗа. Эти зависимости практически идентичны.

Используя данные рис. 1, а также экспериментальные по установке водопотребностей бетонных смесей с осадкой конуса 6-8 см и их средней плотности, были определены составы товарных бетонов классов В15-В30 (табл. 1).

   
Рис. 1. Предел прочности при сжатии в зависимости от цементноводного отношения: 1,2 - ПЦ500, полученный соответственно в МЦ и ШМ; 3, 4 - ПЦ400, полученный соответственно в МЦ и ШМ. Рис. 2. Кинетика твердения бетонов класса В15, П2: ■ - цемент, полученный в ШМ; ♦ - цемент, полученный в МЦ.

 

Таблица 1

Тип помольной установки

Марка цемента

Класс бетона

Ц/В

Средняя плотность смеси, кг/м3

Расход материалов, кг/м3

Вода

Цемент

Песок

Щебень 5-10 см

Щебень 10-20 см

МЦ

ПЦ400

В15

1,36

2505

200

273

837

418

777

В25

1,95

2510

200

390

729

417

774

ПЦ500

В25

1,77

2510

192

340

787

417

774

В30

2,15

2515

195

419

709

417

775

ШМ

ПЦ400

В15

1,36

2505

205

280

832

416

772

В25

1,95

2510

205

400

724

413

768

ПЦ500

В25

1,77

2510

195

345

784

415

771

В30

2,15

2515

200

430

703

414

768

 

Таблица 2

Тип помольной установки

Марка цемента

Класс бетона

Сред няя прочность при сжатии Ясж, МПа

Призменная прочность Япр, МПа

Прочность на раскалывание Яраск, МПа

Начальный модуль упругости Еб10-3, МПа

МЦ

ПЦ400

В15

21,5

15,5

2,8

25

В25

36

25,8

3,8

33

ПЦ500

В25

34,2

23,9

3,6

31,5

В30

41,3

28,9

4,3

34,2

ШМ

ПЦ400

В15

20,8

15

2,7

24,6

В25

35

25,2

3,7

32,1

ПЦ500

В25

33,8

23,6

3,7

31,1

В30

40,7

28,4

4,2

33,8

 

Данные табл. 1 свидетельствуют, что равноподвижные (ОК=6—8 см) бетонные смеси на равнопрочных цементах, имеют одинаковые Ц/В-отношения и равные плотности. Однако смеси на цементах центробежно-ударного измельчения, вследствие более узкого зернового состава по сравнению с цементами шарового измельчения, имеют несколько меньшую водопотребность (на 3—5 л/м3), что обеспечивает снижение расхода вяжущего на 5—11 кг/м3.

Более узкий гранулометрический состав цементов центробежно-ударного измельчения, а вследствие этого пониженное содержание частиц мелкой фракции, обусловливает замедленное твердение в ранние сроки. Так, на рис. 2 приведена кинетика твердения бетона класса В15 на исследуемых цементах. Из приведенных данных видно, что в возрасте 1—3 сут прочность бетона на цементе, полученном в МЦ, на 3—6% меньше, чем у бетона на товарном цементе МЦОЗ. К про¬ектному сроку (28 сут) прочности бетонов выравниваются.

Бетонные образцы, составы которых приведены в табл. 1, после 28-суточного твердения в нормальных условиях подвергали испытаниям на сжатие, раскалы¬вание, определение призменной прочности и начального модуля упругости (табл. 2).

Результаты испытания образцов свидетельствуют, что бетоны на цементах центробежно-ударного измельчения по средней и призменной прочности при сжатии, а также начальному модулю упругости имеют показатели не ниже стандартных показателей, устанавливаемых СНиП 2.03.01—84 для заданных классов бетона по прочности при сжатии и не уступают аналогичным показателям бетонов на основе товарных цементов. Принимая во внимание, что прочность бетонов на местных материалах на раскалывание превышает прочность его на осевое растяжение примерно в 1,7 раза, можно утверждать, что прочность бетона на осевое растяжение также удовлетворяет требованиям СНиП 2.03.01—84 для классов бетона В15, В25, В30 и соответствует классам Bt08, Bt1,6.

Таким образом установлено:

  • бетоны на основе цементов центробежно-ударного измельчения и товарных цементов МЦОЗа имеют практически идентичные зависимости Rg-Ц/В;
  • бетонные смеси на цементах, полученных в МЦ, вследствие более узкого гранулометрического состава, отличаются меньшей водопотребностью (для смесей с ОК= 6—8 см на 4—7 л/м3) и меньшим расходом цемента (на 4—11 кг/м3), по сравнению с анало¬гичными смесями на товарных цементах МЦОЗа;
  • бетоны на основе цементов центробежно-ударного измельчения твердеют в начальные сроки (1—3 сут) медленнее по сравнению с аналогичными бетонами на товарных цементах МЦОЗа;
  • по физико-механическим и деформативным свойствам бетоны на цементах, полученных в МЦ, не уступают аналогичным бетонам на товарных цементах МЦОЗа и удовлетворяют требованиям СНиП 2.03.01—84 для заданных классов бетона на сжатие.

 

Литература

1. Артамонов А.В., Гаркави М.С., Кушка В.Н. Грануло¬метрический состав портландцементов центробежноударного измельчения // Цемент и его примене¬ние. 2007. № 2. С. 54-56.

 

Статья в формате PDF

Другие публикации:

  • Сухие строительные смеси

    (www.buildmix.ru)

    25 Февраля 2015

    Технологии изготовления поверхностно модифицированных минеральных порошков с использованием центробежно-ударных измельчителей

    Применение для получения минеральных наполнителей центробежно-ударных мельниц в сочетании с жидкими химическими модификаторами позволяет создавать поверхностные наноструктуры с заданными характеристиками и, тем самым, управлять свойствами тонкодисперсных продуктов.

    Статья в формате PDF
  • Мир дорог

    (www.sajek.ru)

    20 Сентября 2014

    Круглый стол по ДСО

    На страницах жернала "Мир дорог" состоялся очередной круглый стол по актуальным вопросам в области дробильно-сортировочного оборудования. На вопросы отвечали ведущие специалисты компаний-лидеров отрасли, в их числе компания ЗАО "Урал-Омега". Диалог с читателями и конкурентами на страницах журнала вел Дмитрий Пьянзин - начальник отдела продаж ЗАО "Урал-Омега".

    Статья в формате PDF
  • Золото и технологии

    (www.zolteh.ru)

    18 Июня 2014

    Влияние способа дезинтеграции руды на извлечение благородных металлов

    Ударный способ разрушения минералов заключает в себе огромный резерв повышения производительности обогатительного оборудования, повышение качества конечной продукции, снижение энерго- и материалоемкости процессов обогащения. Приведенные в статье данные обосновывают интерес золоторудных предприятий к ударному измельчению руды, которое позволяет раскрыть ее полезные компоненты на большей крупности, еще на стадии дробления, существенно снизить операционные затраты на рудоподготовку и подойти к разработке месторождения на другом технико-экономическом уровне.

    Статья в формате PDF