Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Природные пористые заполнители могут быть вулканического или осадочного происхождения. К ним относятся щебень и песок из пемзы — I вулканического туфа, пористых известняков, известняков-ракушечников, известковых туфов и др. Искусственные пористые заполнители изготовляют специально или используют отходы промышленности, например, топливные или отвальные металлургические шлаки. Рассевом их получают шлаковый песок и щебень. Кроме того, из металлургического шлака возможно получение пористой шлаковой пемзы. Она образуется при особом режиме охлаждения расплавленных шлаков. [2]
Природные пористые заполнители получают дроблением и фракционированием пористых горных пород — пемзы, вулканического туфа или лавы, известняка-ракушечника и др. Среди них наиболее эффективны пемза и вулканические туфы, которые имеют высокую, в основном замкнутую, пористость, в результате чего их водопоглощение оказывается небольшим. [3]
Природные пористые заполнители , описанные в гл. Объем их производства составляет более 6 млн. м3 в год. В основном они добываются в Закавказье, где и потребляются. [4]
Природные пористые заполнители представляют собой в основном пористые горные породы вулканического ( пемзы, шлаки, туфы, крупнопористые базальты) и осадочного происхождения ( пористые известняки, известняки-ракушечники, опоки), предназначенные для применения в качестве заполнителей для бетона и для теплоизоляции. [5]
Природные пористые заполнители получают дроблением легких горных пород — пемзы, вулканических шлаков и туфов, пористых известняков, известняков-ракушечников, известковых туфов. [6]
Природные пористые заполнители делятся на заполнители вулканического и осадочного происхождения. [8]
Природные пористые заполнители вулканического происхождения представляют собой изверженные главным образом обломочные породы. На территории СССР они встречаются лишь в некоторых районах. В ряде случаев целесообразна перевозка таких заполнителей в другие районы и даже на большие расстояния, если это оправдано технико-экономическим расчетом. [9]
Месторождения природных пористых заполнителей имеются лишь в некоторых районах страны, поэтому в последние годы получило широкое развитие производство искусственных пористых заполнителей. Технологические принципы получения пористых заполнителей заключаются в поризации расплава или обжиге вспучивающегося сырья. [10]
Из приведенной таблицы видно, что природные пористые заполнители различных месторождений отличаются друг от друга своими основными характеристиками и, следовательно, областью применения в бетонах. [11]
Существенный недостаток железобетона — большая объемная масса — в значительной мере устраняется при использовании легких бетонов ( на искусственных и природных пористых заполнителях ) и ячеистых бетонов. [12]
Предприятия по производству искусственных пористых заполнителей создаются там, где в них есть потребность, и базируются они, как правило, на местных источниках сырья. Себестоимость искусственных пористых заполнителей, конечно, выше себестоимости промышленных отходов или природных пористых заполнителей ( если последние имеются в данном районе), но часто ниже себестоимости привозных заполнителей. Кроме того, искусственные пористые заполнители отличаются более высоким качеством и эффективностью использования в бетонах. [13]
Для бетона этого вида применяют пористые запол нители. Легкий бетон изготовляют в основном на керамзите, затем на различного вида шлаках, природных пористых заполнителях , шлаковой пемзе, аглопорнте, вспученных перлите и вермикулите. [14]
Источник
Заполнители для специальных видов бетона.
Специфические требования к заполнителям для специальных бетонов, их основные свойства устанавливаются ГОСТами на соответствующие виды бетонов.
Для бетонов аэродромных и дорожных покрытий требуется долговечность в тяжелых условиях эксплуатации.
Согласно ГОСТ 10268 требования зависят от назначения дорожного бетона:
- Для однослойных покрытий и верхнего слоя двухслойных покрытий;
- Для нижнего слоя двухслойных покрытий;
- Для основ покрытий
Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из осадочных пород не должно превышать: 2% — для однослойных, верхнего слоя двухслойных покрытий дорог. Марка щебня изготавливаемого из изверженных и метаморфических пород не менее 1200; из осадочных не менее 800 – для однослойных покрытий. Марка по истираемости щебня не ниже И1 для изверженных пород, И2 из осадочных пород. Морозостойкость не ниже F50 (не ниже F100 для Тульской области).
Для бетонов гидротехнических сооружений особое значение имеет его плотность, водостойкость, водонепроницаемость, морозостойкостью К заполнителям требуется определенное деффиринцирование по трем категориям эксплуатационных условий:
— для зоны с переменным уровнем воды.
Содержание пылевидных, глинистых, илистых частиц (ПГИ) не должно превышать: 1% — для бетона зоны переменного уровня воды и надводной зоны; 2% — для надводной и внутренней зоны. Водопоглащение щебня не более 1%, 0,5% для щебня из изверженных и метаморфических пород, 1% для осадочных пород. Марки по износу И1 – для щебня из изверженных и метаморфических пород; И2 – для осадочных пород. Содержание зерен слабых пород не должно превышать 5% по массе. Морозостойкость – не ниже F100.
Силикатные бетоны. Главным образом – мелкозернистые, песок не только заполнитель, но и компонент известково-кремнеземистого вяжущего вещества. Результаты взаимодействия извести с кварцевым песком образуют гидросиликаты кальция.
Жаростойкие бетоны. Дополнительным требованием для заполнителей этих бетонов: заполнители не должны разрушаться или разминаться при длительном воздействии высоких температур, не должны вызывать появления больших внутренних напряжений при нагревании (диорит, андезит, базальт, диабаз и др.).
Пористые заполнители. Классификация неорганических пористых заполнителей.
К пористым заполнителям относят следующие виды продукции:
1) природные пористые заполнители (щебень из пористых ГП, природный и дробленый пористый песок, материалы из отсевов дробления пористых ГП);
2) пористые заполнители из отходов промышленности (щебень и песок из пористых шлаков, грубодисперсные золы-унос, золошлаковые смеси);
3) искусственные пористые заполнители (керамзит и его разновидности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученный аргиллит и трепел), аглопорит, шлаковая пемза, вспученный вермикулит, вспученный перлитовый щебень и песок).
Источник получения, способ создания пористой структуры
Пористые вулканические ГП
Пористые метаморфические ГП
Щебень/песок из пемзы, туфов, шлаков, пеклов.
Щебень/песок из извест-няков – ракушечника, известняковых туфов, опок, диатомитов, трепелов.
Щебень/песок из глие-жей (горелых пород)
Отходы и побочные продукты
Шлаковые расплавы черной металлургии
Слоевое сжигание топлива (угля)
Отходы керамического кирпича
Щебень/песок из порис-тых отвальных шлаков
Топливные кусковые шлаки, золы-унос, ЗШС
Вспучивание гидратирован-ных слюд и пород их содержащих
Вспучивание вулканических водосодержащих ГП
Вспучивание/спекание крем-нисто-глинистых ГП и продуктов их обжига
Поризация шлаковых расп-лавов
Керамзит, аглопорит в виде гравия, щебня и песка, зольный гравий, термолит
Шлаковая пемза в виде щебня и песка
Грануляция цементно-золь-ных смесей, с последующей обработкой в теплой среде
Безобжиговый зольный гравий
Актуальным является использование естественных природных пористых заполнителей.
Могут быть вулканического/осадочного и метаморфического происхождения. Природные пористые заполнители вулканического происхождения представляют собой обломки изверженной породы. К пористым ГП относят: пемзы, шлаки, туфы, пористые базальты, пеплы.
Пемза – излившаяся вулканическая ГП, губчатого строения состоящая из кислого вулканического стекла. Насыпная плотность щебня – 300…900 кг/м 3 , песка – 500…1200 кг/м 3 . Rсж=2,5…27 МПа.
Туфы – пористая порода, образовавшаяся из продуктов вулканических выбросов в виде пепла, песка и щебня. Это кислая ГП. ρн щебня = 600…800 кг/м 3 , песка = 700…1000 кг/м 3 , Rсж = 6…10 МПа.
Вулканический пепел – рыхлая, тонкообломочная ГП с частицами менее 5 мм, состоит из вулканического стекла и различных кристаллов. Состав от кислого до основного. ρср=500…1300 кг/м 3
Вулканические шлаки – пористые породы из вулканического стекла, имеют крупнозернистую ноздреватую структуру. Насыпная плотность щебня ρн=400…950 кг/м 3 , песка – 600…1300 кг/м 3 . Rсж=10…30 МПа.
Осадочного происхождения:
Пористые известняки – (СаСО3), насыпная плотность щебня ρнас=750…1150 кг/м 3 , песка – 850…1350 кг/м 3 , Rсж=5…15 МПа.
Известняк-ракушечник – насыпная плотность щебня ρнас=800…1600кг/м 3 , песка – 900…1800 кг/м 3 , Rсж=0,4…15 МПа.
Известняковые туфы – осадки, выпавшие из углекислых известняков. Насыпная плотность щебня ρнас=800…1400кг/м 3 , песка – 900…1800 кг/м 3 , Rсж=5…15 МПа.
Технология получения заполнителей из пористых ГП, аналогична технологии производства из плотных ГП.
Источник