Concrete on quartzite aggregates

Abstract

У повоєнний період Україні знадобиться велика кількість заповнювачів для ремонту та відновлення зруйнованих і пошкоджених об’єктів транспортної інфраструктури. Для розширення сировинної бази доцільно використовувати деякі види вторинних продуктів різних виробництв, наприклад, побічний продукт видобутку залізняку – кварцит. Застосування таких заповнювачів у цементних бетонах пов’язано із певними труднощами через їх особливості, що позначається насамперед на міцності одержуваних бетонів. Тому в статті розглянуто особливості впливу кварцитових наповнювачів на міцність піщаних цементних бетонів. Дослідження, здійснені на сумішах різної рухливості, засвідчили позитивний вплив пилуватих частинок на структуру бетонів. Виявлено, що забруднена поверхня кварцитів погіршує якість зони контакту “цементний камінь – заповнювач” та негативно впливає на міцність бетонів, насамперед при згині. Застосування роздільної технології виготовлення бетонних сумішей дає змогу усунути цей недолік. Показано, що розчини на кварцитовому піску мають значно вищу міцність, ніж на кварцовому піску, різниця в міцності при згині становить до 35 %. Підвищення рухливості розчинів збільшує різницю у міцності при згині, що зумовлено гранулометричним складом кварцитового піску та формою його зерен. Розчини на кварцитовому піску є дрібнозернистими бетонами з жорстким каркасом, здатним сприймати навантаження стиску і розтягу. Встановлено, що зі збільшенням рухливості середня густина розчинів на кварцових пісках збільшується, а на кварцитових – зменшується, що приводить до зменшення різниці у міцності розчинів. Показано, що, незважаючи на високі значення міцності розчинів на кварцитовому піску, розчинні суміші на його основі характеризуються незадовільною зручноукладальністю. Це пов’язано як з особливістю гранулометрії цих пісків, в якій переважають великі частинки, так і, передусім, з неправильною формою їх зерен. Наявність пилуватих частинок на поверхні та в обсязі зерен піску підвищує зв’язність, щільність та міцність розчинів залежно від рухливості розчинних сумішей у певному діапазоні водоцементного відношення.

In the post-war period, Ukraine will need a large number of aggregates to repair and rebuild destroyed and damaged objects of transport infrastructure, including roads, airfields, and parking lots. To expand the raw material base of such construction, in addition to traditional high-quality aggregates from crushed granite, quartz sand and manufactured sand, it is advisable to use some types of waste and secondary products from various industries. They must meet the basic requirements for density, strength, frost resistance. These include a by-product of iron ore mining, quartzite. The use of quartzites as aggregates for cement concretes has certain difficulties due to their characteristics. This is reflected, first of all, on the strength of the concretes in which they are included. In this article, the features of the influence of quartzite aggregates on the strength of cement concretes are considered. Studies that have been carried out on mixtures of different mobility have shown that dusty particles, which are part of quartzite, have a positive effect on the structure of concrete.