Эффективность применения природного гравия в тяжёлом бетоне

Введение. Дефицит и высокая стоимость гранитного щебня стимулируют поиск более доступных заполнителей для тяжёлого бетона. В статье представлены результаты лабораторного исследования, направленного на сравнение свойств тяжёлого бетона, приготовленного с использованием двух видов крупного заполнителя гранитного щебня и природного гравия фракции 5–20 мм.

Цель. Обоснование технической и экономической целесообразности замены гранитного щебня на природный гравий в составе тяжёлого бетона при условии обеспечения прочностных характеристик не ниже требуемых.

Материалы и методы. Основное внимание уделено влиянию формы и поверхности зёрен заполнителя на водопотребность, прочность и стоимость бетонной смеси при одинаковой удобоукладываемости (марка по подвижности П5).

Результаты. Установлено, что применение гравия вместо щебня позволяет снизить расход воды [1], что приводит к уменьшению водоцементного отношения и, как следствие, к повышению прочности. В рассматриваемом в статье случае бетон на гравии достиг класса В20, в то время как аналог на щебне только класса В15. Экономический расчёт показал снижение себестоимости на 7,8 % при замене щебня на гравий. Выводы. Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что при корректном подборе состава гравий может быть не только экономически выгодной, но и технически предпочтительной альтернативой щебню в производстве тяжёлого бетона.

1. Несветаев Г.В. Бетоны. Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. 381 с.

2. Neville A.M. Properties of Concrete. 5th ed. Harlow: Pearson Education Limited, 2011. 846 p. DOI: 10.1680/macr.13.00001.

3. Ежов В. Б. Технология бетона, строительных изделий и конструкций. Екатеринбург: УрФУ, 2014. 205 с.

4. ГОСТ 31108–2020. Цементы общестроительные. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2020. 25 с.

5. ГОСТ 8736–2014. Песок для строительных работ. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015. 16 с.

6. ГОСТ 8267–93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. Москва: Издательство стандартов, 1994. 16 с.

7. ГОСТ 23732–2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2019. 17 с.

8. Баженов Ю.М. Технология бетона: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по строительным специальностям. 5-е изд. Москва: АСВ, 2011. 528 с.

9. ГОСТ 10181–2014. Смеси бетонные. Методы испытаний. Москва: Стандартинформ, 2015. 29 с.

10. ГОСТ 10180–2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Москва: Стандартинформ, 2013. 36 с.

11. ГОСТ 26633–2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2016. 20 с.

12. Звездов А.И., Малинина Л.А., Руденко И.Ф. Технология бетона и железобетона в вопросах и ответах. М.: НИИЖБ, 2005. 446 с.

13. Abrams D.A. Design of Concrete Mixtures. Chicago: Structural Materials Research Laboratory, Lewis Institute, 1919. 20 p.

14. Mehta P.K., Monteiro P.J.M. Concrete: Microstructure, Properties, and Materials. 4th ed. New York: McGrawHill Education, 2014. 704 p.

15. World Green Building Council. Making Concrete Change: Innovation in Low Carbon Cement and Concrete – London: WorldGBC, 2020. 40 p.