Нами проведены исследования по изучению влияния введения стеклянной пыли на свойства бетонных композиций. Стеклянная пыль образуется при декорировании стеклоизделий алмазной гранью. Для исследований бралась стеклянная пыль Гусевского хрустального завода. Химический состав пыли соответствует составу обрабатываемого хрустального стекла с добавками синтетических алмазов от круга, а преобладающим компонентом в пыли является диоксид кремния SiO2 - 55,7...57,5%, который находится как в связанном виде с основными окислами, так и в свободном состоянии. Проведенный рентгенофазный анализ пыли показывает, что 19 - 35 % диоксида кремния находится в аморфном состоянии, кристаллические микроструктурные включения присутствуют в следовых количествах и представляют собой частицы корунда Al2O3.
По степени измельчения пыль является высокодисперсной, так как число частиц размером до 2 мкм составляет 77 - 79 %, а размером от 2 до 5 мкм - 12 - 15 %. Таким образом, пыль, образующаяся при шлифовке стекла, является силикатной и высокодисперсной. За смену с одного станка собирается 1000 - 1200 г пыли. Только по одному заводу отходы составляют до 250 т в год, которые могут быть использованы в производстве железобетона.
Данные эксперимента показали, что при дозировке пыли до 5% массы цемента вязкость системы существенно не увеличивается, поэтому для обеспечения необходимой текучести суспензии не требуется дополнительного количества воды затворения. Прирост прочности может быть объяснен также связыванием гидроксида кальция Са(ОН)2 кристаллогидратной связки цементной матрицы аморфизированным кремнеземом SiO2, находящимся в исследуемой пыли в свободном состоянии, то есть - пуццолановой активностью ультрадисперсного микронаполнителя. Увеличение водопотребности, происходящее лишь при передозировке пыли (см таблицу), что влечет за собой уменьшение прочности, можно объяснить тем, что бетонная смесь содержит частицы различных размеров, и мельчайшие частицы, осаждаясь и прилипая к поверхности более крупных зерен, теряют подвижность, и для ее увеличения необходимо введение дополнительного количества воды, что приводит к увеличению водопотребности.Таблица. Изменение прочности бетона при добавке стеклянной пыли
|
Расход материалов, кг/м3 |
В/Ц |
О. К., см |
Прочность при сжатии, в МПа, в возрасте, сут. |
Прибавка прочности, % |
||||
Цемент |
Песок и щебень |
Стеклянная пыль (% от Ц) |
7 |
28 |
90 |
|||
|
208 208 237 237 297 297 |
2031 2104 1994 1973 1936 1923 |
- 14,62 (7,0%) - 11,8 (5,0%) - 8,9(3,0%) |
0,70 0,71 0,67 0,63 0,55 0,53 |
10 10 10 11 12 11 |
13,9 17,2 17,9 25,1 28,5 31,9 |
20,3 24,8 26,3 36,3 36,3 44,0 |
23,9 30,5 30,5 42,2 44,1 51,0 |
24
36
16 |