Карбонатный наполнитель это что
Карбонатный бетон
В последнее время в строительной отрасли все больше уделяется внимание снижению бюджета на строительство, экологической чистоте материалов и их безопасности. К таким материалам относится карбонатный бетон. Почему именно карбонатный? Потому что на территории страны имеются огромные залежи осадочных карбонатных пород.
Карбонатная порода раньше применялась довольно редко из-за своей низкой прочности и малой изученности, да и сейчас её используют только в бетонах с марками ниже М400. Однако считается, что применение карбонатной породы в бетоне высоких марок, способствует снижению цены и, как следствие, появляется более высокий спрос и интерес у потребителей.
Производство карбонатного бетона
Карбонатный бетон относится к тяжелым бетонам. Изготавливают его на крупном и мелком наполнителе карбонатных пород, различных доломитах и известняках. Именно они, в сравнении с другими породами, имеют повышенную адгезию с цементным камнем. Как заполнитель в карбонатных бетонах используются различные побочные продукты дробления, которые получаются при изготовлении щебня из карбонатных пород или его сортировке, а не кварцево-полевошпатные пески, как в других видах бетона.
Особенности производства бетона на карбонатном щебне
Производство карбонатного бетона возможно только в специальных смесителях, которые перемешивают все составляющие принудительно. Производство происходит порционно. В первую очередь хорошо смешиваются все сухие ингредиенты, цемент и наполнители. И только после этого небольшими порциями добавляется вода. Все дозаторы мелкого заполнителя, во избежание зависания дробленного песка над течкой, оборудуются специальными вибраторами. На производстве постоянно следят за атмосферными изменениями и постоянно контролируют влажность заполнителей.
Применение карбонатных бетонов
Бетон с карбонатным наполнителем используется при строительстве дорог, как материал для дорожного основания под асфальтобетонное покрытие, а также в гидротехническом строительстве.
В основном карбонатный бетон используют на строительных объектах, которые расположены недалеко от добычи карбонатного щебня. Это обусловлено тем, что местный щебень по цене намного отличается от привезенных гранитных или известковых пород.
Как уже говорилось, карбонатный бетон чаще всего применяют при строительстве дорожного полотна. Используют его в строительстве для подготовительных работ, а также заливки фундамента. Карбонатный бетон, как и любой другой, состоит из карбонатного щебня, песка, цемента и воды. Смешивая разные пропорции данных материалов получают различные марки бетона, с разными областями его применения.
Марки бетона с карбонатным заполнителем и области их применения
Абразивные свойства герметика
Содержание
Карбонатный наполнитель.Определение
На абразивные свойства герметика влияет карбонат кальция, наполнитель, имеющий различную природу происхождения.
К карбонатным наполнителям относятся минеральные порошки, полученные путём сухого или мокрого измельчения мела, мрамора, известняка или доломита, породообразующим минералом которых является кальцит.
Виды карбонатных наполнителей
Кальцит – разновидность карбоната кальция CaCO3, один из наиболее распространенных минералов в земной коре.
Раковины мельчайших микроорганизмов, состоящих из карбоната кальция, оседая на дно древних океанов и морей, сформировали осадочные горные породы: известняк, мел, ракушечник. В результате движения пластов земной коры толща осадочные пород могла оказаться в глубинных слоях литосферы, где под влиянием высоких температур и давления происходили превращения с образованием мрамора.
Микрофотография мела, увеличение х5000
Микрофотография образца мрамора после сухого измельчения, увеличение х1000
Микрофотография молотого мрамора
Мрамор – метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из перекристаллизованного кальцита CaCO3.В результате кристаллической структуры мрамор обладает большей плотностью, твердостью и абразивностью по сравнению с природным мелом.
В мраморе примеси в основном состоят из кравца и силикатов.
Белизна мрамора 90-95%, что в первую очередь является следствием кристалличности структуры.
Свойства карбонатных наполнителей, влияющие на абразивность герметиков
Твёрдость наполнителя отвечает за абразивный износ оборудования.
Чем выше абразивность наполнителя, тем большее воздействие готовый продукт оказывает на работу экструзионного оборудования. Идет больший износ уплотняющих прокладок, штоков.
Для сравнения:
Твердость природного мела 1–1,5, мрамора 3–5
Твердость минералов некарбонатной части мела 1 –1,5, мрамора 6 –7
Карбонатный цемент, производство и применение в строительстве.
Карбонатный цемент содержит 25-30% известняка или доломита. Пластичность его по сравнению с другими цементами тех же марок более высокая. При твердении частички карбонатных пород существенно не влияют на гидратацию силикатов кальция и не образуют с продуктами их твердения прочного сростка, отчего прочность всей массы уменьшается. В месте с тем карбонатные добавки изменяют фазовый состав продуктов гидратации алюминатов и алюмоферритов кальция; взаимодействуя с ними, они образуют комплексные новообразования:
При этом гексагональные кристаллы этих соединений срастаются между собой и с зернами карбонатных наполнителей.
Наибольшую прочность обнаруживает карбонатный цемент при использовании высокоалюминатного и высокоалитового клинкера. У такого карбонатного цемента наблюдается интенсивный рост прочности в первые сроки твердения, но он несколько отстает по скорости твердения в отдаленные сроки.
Из трехкомпонентных цементов других видов следует отметить цемент, состоящий из цемента, известняка и трепела. Кроме того, известны трехкомпонентные цементы из цемента, доменного шлака и наполнителя.
В ряде стран выпускают кладочный цемент для кладочных и штукатурных растворов и бетонов низких марок. Кладочный цемент получают совместным тонким измельчением цементного клинкера, минеральных добавок (активных и инертных или их смеси) и гипса или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов. Дозировка цементного клинкера в цементе для строительных растворов составляет не менее 40% при использовании активных и инертных добавок или их смеси, не менее 20% в случае применения доменных гранулированных шлаков совместно с активными или инертными добавками и не менее 10% при одних только доменных гранулированных шлаках.
Глины используют для получения цементно-глиняных и известково-глиняных растворов, а также для приготовления тампонажных растворов и растворов, применяемых при кладке печей и других тепловых агрегатов.
Карбонатный Щебень Как Заполнитель Бетона
Комплексное исследование влияния содержания карбонатного щебня, вводимого в виде смеси двух фракций: фракции 10-20 мм – 60 % и фракции 5-10 мм – 40 % по массе соответственно, в присутствии модификатора СДО в количестве от 0 до 0,06 % от массы цемента, на свойства бетона, получаемого из равноподвижных смесей жесткостью с методом виброуплотнения позволило установить, что карбонатный заполнитель бетона, при содержании щебня в диапазоне 0,7 – 0,9 м3, обеспечивает высокие показатели водостойкости. Для получения бетона с повышенными показателями морозостойкости и прочности, при расходе цементного вяжущего в количестве 350 кг на 1 м3, рекомендуются составы с содержанием карбонатного щебня в количестве не менее 0,8 м3 на 1 м3 бетона, при введении в рецептуру добавки СДО в количестве 0,03 %. Прочность получаемых составов бетона составляет в среднем 36,4 МПа, морозостойкость соответствует марке F150. При этом, минералогический состав применяемого щебня характеризовался присутствием 59 % доломита и 40 % кальцита. Примеси в пределах 1 % были представлены минералами кварца и полевого шпата.
Влияние модификатора на карбонатный бетон
В ходе проведения экспериментальных исследований на равноподвижных смесях установлено, что введение химической добавки СДО в количестве 0,03 % при постоянном расходе цемента 350 кг/м3 приводит, ориентировочно, к 5 %-му уменьшению водопотребности. Увеличение содержания добавки СДО до 0,06 % от массы вяжущего приводит к несущественному снижению исследуемого показателя. При снижении количества щебня вводимого в состав 1 м3 карбонатного бетона с 0,9 до 0,7 м3, при условии отсутствия химической модификации, прочность получаемого материала понижается с 34 МПа до 28,8 МПа. Включение в рецептуру составов модификатора СДО приводит к росту показателя прочности на 5-7 %. Кроме того выявлено, что максимально эффективным, с точки зрения понижения объема капиллярно открытых пор в бетоне, при содержании карбонатного щебня в количестве 0,7 – 0,9 м3, является модифицирование составов химической добавкой СДО, вводимой в количестве 0,03 % от массы используемого цемента. В частности, введение данного количества химического модификатора в рецептуру состава с содержанием щебня 0,9 м3 на 1 м3 бетона приводит к снижению капиллярно открытой пористости до значения 13,4 %, при величине значения данного параметра базового состава (без модификации) – 14,4 %. Повышение содержания модификатора в составе до величины 0,06 % от массы цемента не способствует дальнейшему понижению рассматриваемого параметра.
В рамках исследования получена зависимость морозостойкости от содержания карбонатного заполнителя бетона и модификатора СДО, представленная на рисунке 1.
Рис. 1. Зависимость морозостойкости бетона при постоянном расходе цемента 350 кг/м3 от расхода карбонатного щебня и содержания добавки СДО
Установлена возможность повышения показателя морозостойкости бетона, изготавливаемого из составов с содержанием карбонатного щебня 0,8-0,9 м3 на 1 м3. Увеличения марки по морозостойкости с F100 до F 150 можно добиться введением в рецептуру рационального количества химической добавки СДО (0,03 % от массы цемента).
В технической литературе имеются сведения о возможности протекания процесса щелочно-карбонатной коррозии при использовании доломитов в цементных бетонах проходящей с увеличением объема. При этом описан механизм щелочно-карбонатной коррозии, сопровождающейся увеличением объема, началом которой является химическое взаимодействие доломита со щелочами цемента по схеме: СаМg(CO3)2 + 2ROH→ Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3.
Рекомендации Рекомендации по применению карбонатного бетона в строительстве дорожных оснований
Министерство транспортного строительства СССР
государственный всесоюзный дорожный
НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
( СОЮЗДОРНИИ )
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КАРБОНАТНОГО
БЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ
Балашиха
Московской области
1970
Общие положения
Требования к бетону и бетонной смеси
— по пределу прочности на растяжение при изгибе : «20», «25», «30» и «35»;
— по пределу прочности при сжатии : «100», «150», «200» и «250».
Марку карбонатного бетона по прочности назначают :
на растяжение при изгибе при сжатии
«20» и «25». не менее «100»
«30» и «35». не менее «150»
Требования к материалам для карбонатного бетона
Методы испытаний
Подбор состава бетона
1 ) определяют количество щебня в кг / м 3 по формуле
Коэффициент раздвижки рекомендуется назначать от 1,2 до 1,4;
а ) назначают ориентировочно величину водосодержания смеси в л / м 3 по формуле
б ) определяют количество песка по формуле
г ) после определения указанным способом расхода воды ( водопотребности смеси ), который сохраняют для д вух других составов батона ( с расходами цемента соответственно 200 и 300 кг / м 3 ), определяют для этих составов значения П и значения В/ Ц;
е ) по результатам испытаний строят кривые зависимостей