О РАЦИОНАЛЬНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ ПЕСКА ДЛЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА —
Целесообразность уменьшения дисперсности песка я других заполнителей для совершенствования технологии и улучшения свойств ячеистого бетона: уменьшения влажности и усадки, повышения трещнностойкости подтверждается многими исследованиями1-6. Однако подход к этому вопросу в рекомендации авторов различны. В исследованиях, проводимых на кафедре строительных материалов МИСИ им. В. В. Куйбышева, диспероность песка выбирается с учетом размеров элементов макроструктуры ячеистого бетона: толщин стенок и межузлий газовых пор. Дисперсность песка при этом снижается обратно пропорционально объемной массе ячеистого бетона вплоть до немолотого мелкозернистого для наиболее тяжелых ячеистых бетонов объемной массой 1100—1200 кг/м (табл. 1).
В других исследованиях выбор дисперсности песка и других заполнителей производится без учета геометрических размеров элементов макроструктуры, эмпирически исходя из условий незначительного снижения или даже повышения предела прочности при сжатии, а также из условий предполагаемого уплотнения и упрочнения межпоровых перегородок при использовании двух-трех песков с разными значениями величины удельной поверхности например 30%—-1000 см2/г 70% — 1900 см2/г. или 25% — 1800—2300 см2/г, 50% — 1000—1200 см2/г и 25% немолотого мелкозернистого песка для неавтоклавного газобетона.
Отсутствие достаточных данных, в частности дисперсионного анализа песков, призменной прочности и прочности при растяжении, усадки, предельной растяжимости, оценки трещнностойкости, не позволяет оцепить преимущества составных песков по сравнению с песками помола, и то время как технология в первом случае усложняется.
С целью оптимизации ранее полученных данных15 и возможности их производственного использования проведены исследования гранулометрического состава песков разной удельной поверхности и уточнены границы их рационального использования. Исследовали люберецкий песок с модулем крупности 1,06, измельченный в шаровой мельнице до разных значений удельной поверхности.
Размеры частиц песка определяли иод микроскопом МБИ-1 с окуляром- микрометром при соответствующем увеличении. Ошибка в содержании частиц данной фракции по отношению к общему числу сосчитанных частиц в песке не превышала 5%. При статистической обработке результатов измерений использовался закон логарифмически нормального распределения, которому, как известно, подчиняется распределение размеров частиц дробленых и молотых материалов
С помощью корреляционного анализа установлена достаточно тесная, гиперболическая связь средних размеров частиц песка с его удельной поверхностью, измеренной методом воздухопроницаемости (теснота связи 0,96, формы 0,94) и получено уравнение регрессии, описывающее эту связь (рис. 2):
На рис. 2 нанесены доверительные границы средних размеров частиц песка и толщин стенок между газовыми порами, определенные2 для соответствующих объемных масс ячеистого бетона. Пользуясь графиком и уравнением, можно определить оптимальную дисперсность песка для любой объемной массы ячеистого бетона исходя из условия, чтобы средний размер частиц песка в пределах доверительных границ не превышал минимальной толщины стенок газовых пор.
Например, через точку А, соответствующую минимальной толщине стенки газовых пор ячеистого бетона объемной массы 500 кг/м3 (в данном примере 58 мкм), проводим ординату до пересечения ее с кривыми размеров песчинок и dcp+Ad в точках Б и В. Сносим эти точки на ось ординат и получаем, с некоторым округлением, нижний и верхний пределы оптимальной дисперсности
Основная масса частиц песка располагается в стенках газовых пор и меж- узлиях первой группы, и очень важно поэтому, чтобы размеры частиц песка не превышали их размеров. При таком выборе дисперсности песка вероятность ослабления и искажения стенок газовых пор и межузлнй сводится к минимуму. Рассчитывать на то, что в процессе поризации раствора крупные частицы песка (больше толщины стенки) будут оттесняться в межузлия, нет оснований, так как в этом случае пришлось бы допустить объемное расслоение раствора на участки с крупными частицами песка и окружающую их тонкозернистую массу частиц вяжущего и песка, что в действительности не наблюдается.
Прямыми наблюдениями установлено равновероятное расположение крупных частиц песка в стенках газовых нор и межузлиях, что предопределяет выбор дисперсности песка с учетом.нх размеров. Такой подход к выбору дисперсности песка позволяет, как видно из табл. 1, добиться значительного ее снижения по сравнению с рекомендуемой нормами СН 277-70 вплоть до применения немолотого мелкозернистого песка. Упрощается подготовка сырья, уменьшаются затраты на помол песка, износ мелющих тел, особенно при переходе на сухой помол, возрастает производительность мельниц, снижаются водопотребность растворов без уменьшения нх подвижности, влажность, уменьшается усадка ячеистого бетона, особенно неавтоклавного твердения.
Технология и свойства ячеистого бетона на грубомолотом песке опробованы и исследованы в лабораторных и производственных условиях Пермского объединения Железобетон, Ферганского треста Облколхозстрой, Автовского ДСК (Ленинград). В табл. 2 представлены результаты исследований свойств цементного газобетона, изготовленного в производственных условиях Автовского ДСК.