Подбор составов и исследование свойств мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов на основе вторичных (рециклинговых) щебня и песка

Введение. Замена традиционных (природных) заполнителей на промышленные отходы при производстве бетонов является одним из важнейших резервов экономии материальных и энергетических ресурсов в строительной индустрии Российской Федерации. Лом бетонных, железобетонных конструкций и изделий, который образуется при сносе физически и морально устаревших зданий и сооружений, а также при их разрушении после природных катастроф и вооруженных конфликтов, относится с точки зрения утилизации в технологии бетонов к наиболее перспективным отходам. Использование бетонных отходов практически позволит обеспечить внедрение важнейшего принципа безотходности технологических процессов (при производстве сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций) и создать условия для выполнения важных социальных, экономических и экологических задач.

Цель. Подбор составов и исследование нормируемых параметров самоуплотняющихся бетонов на основе рециклинговых (бетонных) щебня и песка с использованием в качестве минеральной добавки мелких фракций рециклингового песка, а также сравнение их свойств с аналогичными по составу самоуплотняющимися бетонами на основе природного щебня и песка.

Материалы и методы. Для проведения исследований в качестве крупного заполнителя использовали рециклинговый (бетонный) и гранитный (природный) щебень по ГОСТ 8267-93. В качестве мелкого заполнителя использовали рециклинговый (бетонный) и природный песок по ГОСТ 8736-2014. В качестве минеральной добавки применяли мелкие фракции рециклингового песка. В качестве вяжущего применяли портландцемент по ГОСТ 31108-2020. В качестве добавки применяли суперпластификатор «Полипласт Таргет» по ГОСТ 24211-2008. Воду затворения применяли по ГОСТ 23732-2011.

Результаты. Реологические свойства, морозостойкость и истираемость мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов на основе рециклинговых заполнителей идентичны аналогичным показателям самоуплотняющихся бетонов на основе традиционных заполнителей. Прочность, плотность и марка по водонепроницаемости мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов на основе рециклинговых заполнителей ниже аналогичных показателей мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов на основе традиционных заполнителей.

Выводы. По результатам проведенной работы выявлено, что вторичные (рециклинговые) щебень и песок, а также мелкие фракции вторичного (рециклингового) песка (удельной поверхностью не ниже 230 м²/кг) пригодны для производства самоуплотняющихся бетонов. Самоуплотняющиеся бетоны на основе вторичных (рециклинговых) щебня и песка могут наравне с самоуплотняющимися бетонами на основе традиционных щебня и песка применяться в строительной отрасли Российской Федерации.

1. Okamura Hajime, Ouchi Masahiro Self-Compacting Concrete. <i>Journal of Advanced Concrete Technology</i>. 2003, vol. 1, no. 1, pp. 5–15.

2. Self-Consolidating Concrete: Reported by ACI Committee 237 / American Concrete Institute. April 2007. [Farmington Hills]: ACI, 2007, 32 p.

3. Коровкин М.О., Шестернин А.И., Ерошкина Н.А. Использование дробленого бетонного лома в качестве заполнителя для самоуплотняющегося бетона // <i>Инженерный вестник Дона</i>. 2015. № 3. С. 35.

4. Файзрахманова И.И., Халиуллина М.И., Леклу А.Н., Амири О. Использование тонкодисперсных отсевов бетонного лома в цементных композициях для получения строительных растворов // <i>Известия КГАСУ</i>. 2016. № 4. С. 395–401.

5. Наруть В.В., Ларсен О.А., Самченко С.В., Александрова О.В., Булгаков Б.И. Разработка составов самоуплотняющегося бетона на основе бетонного лома с использованием структурных характеристик // <i>Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова</i>. 2020. № 4. С. 8–16. DOI: https://doi.org/10.34031/2071-7318-2020-5-4-8-16

6. Павлов А.В., Коровяков В.Ф. Влияние добавки молотого бетонного лома на кинетику изменения прочности цементно-песчаного раствора // <i>Инженерный вестник Дона</i>. 2021. № 3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2021/6879

7. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия (с Изменениями № 1–4). Москва: Стандартинформ, 2018.

8. ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015.

9. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2010.

10. ГОСТ 31108-2020. Цементы общестроительные. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2020.

11. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2012.

12. ГОСТ Р 59715-2022. Смеси бетонные самоуплотняющиеся. Методы испытаний. Москва: Российский институт стандартизации, 2022.

13. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Москва: Стандартинформ, 2018.

14. ГОСТ 12730.1-2020. Бетоны. Методы определения плотности. Москва: Стандартинформ, 2021.

15. ГОСТ 10060-2012. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Москва: Стандартинформ, 2014.

16. ГОСТ 12730.5-2018. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. Москва: Стандартинформ, 2019.

17. ГОСТ 13087-2018. Бетоны. Методы определения истираемости. Москва: Стандартинформ, 2019.

18. ГОСТ Р 59714-2021. Смеси бетонные самоуплотняющиеся. Технические условия (EN 206:2013+А2:2021, NEQ). Москва: Стандартинформ, 2021.

19. ГОСТ Р 56592-2015. Добавки минеральные для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015.

20. ГОСТ 25192-2012. Бетоны. Классификация и общие технические требования. Москва: Стандартинформ, 2013.