4.Заключение.
1. Проведены испытания по определению показателей качества щебня из квар-цитопесчаника Лебединского ГОКа в соответствии с ГОСТ 8269. Установлено, что по своему фракционному составу, содержанию лещадных и игольчатых зерен, истинной плотности и содержанию глинистых и пылевидных частиц щебень, Лебединского ГОКа соответствует требованиям ГОСТ 26633.
По показателю дробимости (марка 1200) щебень Лебединского ГОКа соответст-вует гранитному щебню, и несколько уступает щебню из габбро-диабаза (марка 1400).
2. Проведены сравнительные испытания бетонных смесей и бетонов на щебне из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа, гранитного щебня и щебня из габбро-диабаза, с целью определения возможностей и эффективного применения щебня Лебединского ГОКа в качестве заполнителя для бетонов при производстве бетонных и железобетон-ных изделий и конструкций, в том числе на предприятиях стройиндустрии г. Москвы. Установлено, что при постоянном расходе материалов замена гранитного щебня щеб-нем из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа не приводит к изменению или ухудше-нию технологических свойств бетонных смесей.
3. Экспериментально исследовано влияние вида щебня на темпы твердения и прочность бетонов. Установлено, что использование щебня из кварцитопесчаника Ле-бединского ГОКа, в зависимости от вида и расхода цемента, обеспечивает получение бетона с прочностью, соответствующей маркам от 300 до 700 (классы бетона от В 25 до В 50 по ГОСТ 26633). Исходя из прочностных показателей бетона, возможности при-менения щебня из кварцитопесчаника не уступают возможностям применения гранит-ного щебня.
4. Проведено исследование поровой структуры бетонов, приготовленных с при-менением щебня из кварцитопесчаника и габбро-диабаза. Анализ характеристик поро-вой структуры позволяет сделать вывод, что применение щебня из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа не оказывает негативного влияния на характеристики поровой структуры бетона. Незначительное увеличение показателей объемного водопоглощения и средней крупности пор может быть связано с неоптимальным зерновым составом крупного заполнителя, для устранения которого следует увеличить относительное со-держание мелкой (5-10 мм) фракции в смеси заполнителей и, возможно, сократить от-носительное содержание зерен лещадной формы.
5. Исследованы физико-механические свойства бетонов в зависимости от расхо-да цемента и вида щебня. Установлено, что использование щебня из кварцитопесчани-ка Лебединского ГОКа в качестве заполнителя тяжелых бетонов классов В 37,5 - В 50 (марки 500-700) не ухудшает такие их физико-механические свойства, как призменная прочность, прочность на растяжение при изгибе и начальный модуль упругости, значе-ния которых при расчете конструкций могут применяться в соответствии с требова-ниями СНиП 2.03.01-84.
6. Исследованы показатели долговечности (морозостойкость и водонепроницае-мость) и характеристики поровой структуры бетонов в зависимости от расхода цемента и вида щебня. Установлено, что применение щебня из кварцитопесчаника Лебединско-го ГОКа обеспечивает тот же уровень долговечности бетона - морозостойкости и водо-непроницаемости, что и гранитный щебень. Показатели морозостойкости и водонепро-ницаемости бетона с расходом цемента 320 кг/м3 соответствуют маркам F 250 и W 6, с расходом цемента 400 кг/м3 - маркам F 350 и W 14.
7. Результаты химического анализа щебня из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа свидетельствуют об отсутствии в нем вредных примесей, вид или количество ко-торых способны вызвать снижение прочности и долговечности, а также внутреннюю коррозию бетона, или привести к коррозии стальной арматуры.
Совокупность полученных экспериментальных данных позволяет рекомендо-вать щебень из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа в качестве заполнителя для тя-желых бетонов по ГОСТ 26633 при замене им гранитного щебня. Учитывая марку щеб-ня из кварцитопесчаника по показателю дробимости (1200), можно утверждать, что об-ластью его применения являются бетоны средних и высоких марок вплоть до класса В 45 (марка 600) и выше.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. ГРИДГИН А.М., КОРОЛЕВ Н.В., ШУХОВ В.Н. Вскрышные породы КМА в дорож-ном строительстве.- Воронеж: Центрально-Ченоземное кн. издательство, 1983 - 95 с.
2. ЛЕСОВИК В.С. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии: Учебное пособие. - М. - Белгород: Изд-во АСВ, 1986 - 155 с.
3. ГЕРШБЕРГ О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. М., Стройиздат, 1971, 360 с.
4. БАЖЕНОВ Ю.М. Технология бетона. М., Высшая школа, 1978, 456 с.
5. ИЦКОВИЧ С.М., ЧУМАКОВ Л.Д., БАЖЕНОВ Ю.М. Технология заполнителей бе-тона. М., Высшая школа, 1991, 272 с.
6. БРУССЕР М.И. Исследование структурной пористости бетонов и факторов, ее опре-деляющих. Дис. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. - М., 1971.
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Сертификат соответствия строительного щебня из кварцитопесчаника смеси фракций 5-20 мм.
3. Отзыв к.т.н., эксперта программы "Московское качество", зав. отделом технологии бетонов ЗАО НИПТИ "СТРОЙИНДУСТРИЯ" Гольдберга Л.Б. на научно-технический отчет ГУП НИИЖБ "Испытание бетонных смесей и бетонов на щебне ОАО "ЛГОК" из кварцитопесчаника.
4. Санитарно-эпидемиологическое заключение и гигиеническая характеристика про-дукции.
5. Содержание естественных радионуклидов в поставляемом в Москву щебне.
В соответствии с действующим законодательством, на территории Российской Федерации запрещается использование строительных и отделочных материалов с неизвестным содержанием естественных радионуклидов, то есть устанавливаются нормы на содержание радионуклидов 226Ra, 232Th и 40K.
Согласно Нормам радиационной безопасности НРБ-96 и ГОСТ 30108-94, нормирование проводится по параметру удельная эффективная активность:
Аэфф = АRa + 1.31АTh + 0.085АK, где АRa, АTh, АK - удельные активности радионуклидов 226Ra (Радий-226), 232Th (Торий-232) и 40K (Калий-40) соответственно, Бк/кг.
Согласно ГОСТ 30108-94 за результат определения удельной эффективной активности в контролируемом материале и установления класса материала принимается значение, определяемое по формуле: Аэфф м = Аэфф + D, где D - абсолютная погрешность определения Аэфф.
_ Для материалов, использующихся во вновь строящихся жилых и общественных зданиях (1 класс) Аэфф м не должна превышать 370 Бк/кг.
_ Для материалов, используемых в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а так же при возведении производственных сооружений (2 класс) Аэфф м не должна превышать 740 Бк/кг.
_ Для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (3 класс) Аэфф м не должна превышать 2800 Бк/кг.
_ При Аэфф м, превышающей 2800 Бк/кг, возможность использования материалов в каждом случае решается с органами Госсанэпиднадзора.
Содержание естественных радионуклидов в стройматериалах, поставленных в Москву в период с 01.01.1994 по 29.02.2000.
(по данным лаборатории радиационного контроля МИФИ)
? п./п. Марка или источник материала Страна происх. Класс Aэфф. м Удельная активность, Бк/кг
Ra-226 Th-232 K-40
1 Ревдинский камнедробильный завод Россия 1 2,7 0,8 + 0,5 0,2 + 0,3 13,9 + 1,1
2 Первоуральское КУ Россия 1 6,0 0,3 + 0,4 0,2 + 0,3 60,3 + 1,4
3 Миньярский карьер Россия 1 8,6 3,0 + 0,3 1,1 + 0,1 39,9 + 4,0
4 Мансуровское КУ Россия 1 9,1 2,9 + 0,6 1,0 + 0,4 47,5 + 6,7
5 Орское КУ Россия 1 11,0 2,7 + 0,8 1,9 + 0,5 53,4 + 18,1
6 Турдейское КУ Россия 1 16,0 7,9 + 0,4 2,2 + 0,4 56,6 + 4,8
7 Саткинский карьер Россия 1 25,6 11,7 + 1,2 2,7 + 0,3 95,2 + 9,5
8 Лебединский ГОК, ОАО Россия 1 49,0 16,4 + 2,8 14,6 + 2,1 160,0 + 33,0
9 Полотняно-Заводское КУ Россия 1 56,2 43,7 + 6,7 1,6 + 0,6 25,7 + 15,0
10 КЖИ-480 Россия 1 58,3 52,4 + 2,1 1,3 + 0,6 9,9 + 9,0
11 Курманский карьер Россия 1 59,8 19,4 + 1,1 14,7 + 0,7 209,7 + 21,0
12 Кондопога Россия 1 62,6 11,6 + 5,1 12,9 + 1,3 327,8 + 111,7
13 Пятовское КУ Россия 1 63,2 49,7 + 9,7 1,4 + 0,8 16,6 + 11,6
14 Прионежское КУ Россия 1 64,5 9,6 + 1,4 15,7 + 1,7 330,0 + 37,1
15 Курманское КУ Россия 1 71,8 24,0 + 1,5 18,0 + 1,8 230,2 + 16,1
16 Вяземский ГОК Россия 1 85,8 36,0 + 6,8 11,1 + 6,0 213,0 + 94,9
17 Дровнинское КУ Россия 1 85,9 34,5 + 11,0 11,0 + 2,1 253,6 + 97,2
18 Златоустское КУ Россия 1 90,1 18,4 + 4,6 23,9 + 4,2 347,2 + 34,9
19 Хромцовское КУ Россия 1 90,5 32,6 + 15,3 15,0 + 3,0 359,9 + 62,4
20 "Сильницкий карьер", ОАО Россия 1 91,2 23,9 + 1,7 23,8 + 2,5 361,5 + 23,1
21 Сычовское КУ Россия 1 98,3 36,5 + 3,7 16,8 + 1,7 363,7 + 36,4
22 "Прионежье" карьер Россия 1 101,5 16,3 + 1,8 27,5 + 2,3 497,8 + 32,1
23 Орешкинское КУ Россия 1 103,5 39,9 + 9,8 15,0 + 5,8 305,5 + 98,8
24 Терелесовское КУ 1 105,3 26,5 + 2,7 18,1 + 1,8 535,4 + 53,5
25 Тальновское КУ Украина 1 111,7 19,4 + 0,7 46,0 + 1,6 372,2 + 20,8
26 "Мансуровское" КУ Россия 1 115,5 44,5 + 4,5 22,3 + 2,2 367,9 + 36,8
27 "Гранит" ПО Беларусь 1 120,8 23,2 + 1,5 24,6 + 2,1 719,9 + 46,8
28 "Ситница" карьер, ст. Макашевичи Беларусь 1 135,6 20,2 + 4,7 18,0 + 9,4 606,8 + 335,2
29 Новосмолинское КУ 1 138,0 31,9 + 5,7 34,5 + 3,3 609,0 + 37,5
30 Исетский щебеночный завод Россия 1 139,7 34,8 + 2,7 34,5 + 3,3 766,0 + 38,5
31 ПО "Транснерудпром", Пенизевичи Украина 1 139,9 14,8 + 1,4 30,1 + 2,6 936,8 + 20,1
32 Оленегорский щебеночный завод Россия 1 211,7 32,4 + 30,0 33,1 + 27,8 648,9 + 174,7
33 Кременчуг Украина 1 216,1 19,4 + 12,5 44,4 + 32,5 639,5 + 368,1
34 "Павловскгранит" ОАО Россия 1 245,5 34,3 + 7,0 66,3 + 9,8 1223,2 + 59,8
35 Полонное 1 248,3 56,8 + 3,7 61,0 + 4,1 1200,9 + 55,9
36 Коростень Украина 1 276,5 49,4 + 7,4 70,5 + 7,2 1401,1 + 87,6
37 "Серый" карьер г. Медвежьегорск Россия 1 280,5 37,1 + 0,3 102,2 + 2,1 1251,0 + 3,8
38 "Щорсовское КУ", Коростень Украина 1 290,4 58,3 + 1,6 82,6 + 2,8 1412,1 + 60,7
39 Питкяранское КУ Россия 1 297,1 70,6 + 3,6 88,8 + 1,9 1261,0 + 19,5
40 Игнатопольское КУ Украина 1 298,5 59,0 + 4,0 81,5 + 5,5 1407,0 + 50,1
41 Прионежское КУ Россия 1 314,2 23,9 + 2,4 141,6 + 7,0 1087,1 + 36,2
42 КНИ-436 пос. Пруды Россия 1 321,8 31,3 + 12,3 97,3 + 37,8 1032,0 + 227,2
43 Овручский щебенный завод Украина 1 325,8 57,8 + 5,7 100,3 + 4,3 1479,2 + 62,6
44 "Гранит-Кузнечное", АО Россия 1 332,6 56,6 + 22,0 84,6 + 33,1 1290,3 + 148,9
45 Нижнетагильское КУ Россия 1 337,7 72,2 + 6,1 119,4 + 4,9 1137,7 + 61,5
46 Норинский щебенный завод Россия 1 339,3 59,9 + 3,4 106,6 + 4,3 1570,4 + 34,7
47 Мокрянское КУ Россия 1 345,8 90,4 + 12,1 97,8 + 13,0 1120,8 + 62,0
48 Медвежьегорский щебеночный завод Россия 2 370,9 84,0 + 19,6 119,2 + 9,1 1284,7 + 33,6
49 Каменногорск Россия 2 377,4 55,5 + 15,1 124,6 + 32,6 1133,3 + 98,4
50 Сортавальский ДСЗ", ОАО Россия 2 377,6 34,2 + 2,2 159,3 + 4,6 1438,3 + 70,1
51 КНИ-458 Россия 2 383,2 73,3 + 1,2 143,9 + 11,6 1178,9 + 56,5
52 Гниваньское КУ Украина 2 395,2 34,2 + 7,4 175,8 + 48,7 1008,9 + 168,3
53 Выборгское КУ Россия 2 404,0 89,2 + 4,7 133,7 + 7,4 1515,5 + 79,3
54 Гавриловский щебенный завод Россия 2 457,1 129,8 + 86,2 88,9 + 19,0 1154,0 + 162,3
55 "Александровский карьер" Украина 2 606,0 42,8 + 0,9 327,0 + 5,9 1470,2 + 41,9
ОТЗЫВ
на научно-технический отчет по теме: "Испытания бетонных смесей и бетонов на щебне ОАО "ЛГОК" из кварцитопесчаника".
Исполнитель: ГУП НИИЖБ
Во многих регионах страны, в т.ч. в г.Москва, имеет место недостаток природного крупного заполнителя для производства бетонных и железобетонных изделий.
Целесообразным является применение щебня образующегося при разработке техногенного сырья, в частности, при вскрышных работах на Лебединском ГОКе.
В работе приведены результаты сравнительных испытаний бетонных смесей и бетонов, изготовленных из различного вида крупного заполнителя, в т.ч. из щебня Лебединского ГОКа на основе кварцитопесчаника.
Показано, что применение в качестве крупного заполнителя щебня из кварцитопесчаника Лебединского ГОКа, вместо щебня из гранита или габбро-диабаза, не оказывает существенного влияния на основные технологические свойства бетонных смесей /среднюю плотность, воздухововлечение, удобоукладываемость и прочее/ и бетонов /пористость, прочность на сжатие, деформативность под действием кратковременной нагрузки, морозостойкость, водонепроницаемость и др./.
Выполненные исследования показали, что на щебне из кварцитопесчаника возможно получение бетонов прочностью 31,9 - 68,6 МПа.
Реализация результатов исследований возможна при производстве товарных бетонных смесей и при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Однако, по отчету имеются определенные замечания:
1. Любой заполнитель влияет на свойства бетонных смесей ; влияет и исследуемый щебень /Таблица 2.1./.Его влияние аналогично другим исследованным в работе заполнителям.
2. Авторы отчета рекомендуют применять щебень Лебединского ГОКа для получения бетонов класса B 45 и выше. Однако, в работе выполнены исследования бетонов прочностью 31,9 - 68,6 МПа /Таблица 3.1./. По-этому, применение данного щебня следует ограничить бетонами класса В 22,5 - В 30, тем более, что содержание зерен лещадной и игольчатой формы у него близко к предельно допустимому /33,3%/.
3. В работе выполнены исследования бетонных смесей подвижностью 2 - 4см. осадки конуса, в которых доля песка в смеси заполнителей составляет 0,4, т.е. запесочные смеси. Щироко примененяемые смеси с осадкой конуса от 5 до 20 см., доля песка в смеси заполнителей которых составляет 0,3 - 0,35 в работе не рассмотрены. Однако, особенности формы заполнителей /повышенное содержание зерен лещадной и игольчатой формы/ может сказаться именно у смесей с долей песка в смеси заполнителей равной 0,3 - 0,35.
Следовало проверить поведение бетонных смесей с исследуемым щебнем в производственных условиях, в частности, особенности перемешивания, транспортирования и уплотнения бетонных смесей на щебне Лебединского ГОКа из кварцитопесчаника.
В целом, работа выполнена на достаточно высоком уровне и заслуживает положительной оценки.
Заведующий отделом заводской технологии бетонов Л.Б.Гольденберг
Автор: д.ф. - м.н., профессор, ген. директор ООО "ТМО "Совтех" В.М.Абросимов
Источник: Открытое акционерное общество "Лебединский ГОК"
