Дорожні бетони на піщано-гравійних заповнювачах із повторно перемішаних сумішей

Abstract

UA: Дисертація присвячена підвищенню якості і довговічності дорожніх бетонів на піщаногравійних сумішах (ПГС). Розглянуто особливості гранулометрії ПГС. На підставі аналітичного огляду показано, що гранулометрія ПГС характеризується перевагою піщаної фракції в суміші заповнювачів, і наявністю до 5% від загальної маси заповнювача пилуватих і глинистих частинок. Показано, що забруднення поверхні гравію, окатаність і наявність у складі ПГС підвищеної кількості пилуватоглинистих частинок негативно позначається на експлуатаційних властивостях бетону. Запропоновано методику активації бетонної суміші для нейтралізації цих негативних явищ. Запропоновані методи активації (механічна і хімічна) дозволяють знизити водопотребу бетонних сумішей, сприяють прискоренню твердіння, зниженню вологовтрат. Запропоновано рекомендації по застосуванню ПГС у дорожніх бетонах. Результати роботи впроваджені на підприємствах Управління автомобільних шляхів Кабардино-Балкарської Республіки.

RU: Исследования направлены на решение актуальной проблемы повышения качества и долговечности дорожных бетонов на местных некондиционных материалах, в частности песчано-гравийных смесях (ПГС). Изучены особенности состава и свойств ПГС Кабардино-Балкарской Республики Российской Федерации. Показано, что недостатками является малое содержание крупного заполнителя, гравия в ПГС и нехватка его мелких фракций, что приводит к снижению плотности бетонных смесей и качества бетонов на их основе. Предложено ввести в состав бетонов дополнительное количество дробленого гравия фракции 5-10 мм. Установлено, что при оптимальном его содержании улучшаются технологические свойства бетонных смесей и прочность бетонов. Загрязненность поверхности гравия, окатанность его частиц и наличие в составе ПГС повышенного количества пылевато-глинистых частиц отрицательно сказывается на эксплуатационных свойствах дорожных бетонов на их основе. Значительное количество дней с высокой положительной температурой воздуха в КБР привело к широкому распространению полигонной технологии изготовления бетонных изделий для дорожного строительства, при которой они твердеют на открытом воздухе. При этом особую опасность представляет испарение влаги из твердеющего бетона, особенно на заполнителях из ПГС, имеющих высокую водопотребность. Для нейтрализации этих отрицательных явлений предложено применить механо-химическую активацию бетонной смеси на стадии ее изготовления. Механическая активация заключается в приложении повторного перемешивания бетонной смеси в оптимальное время до ее укладки в формы и уплотнения. Время его приложения зависит от состава бетонной смеси и температурно-влажностного режима ее выдерживания. Химическую активацию предложено осуществлять путем введения в состав бетонной смеси на ПГС суперпластификатора С-3. Показано, что такой способ активации позволяет снизить водопотребность бетонных смесей, улучшить их технологические свойства, ускорить твердение бетона и тем самым способствовать снижению из него влагопотерь, что будет способствовать повышению его прочности и долговечности. Для более полной защиты твердеющего бетона от испарения влаги предложено защищать его поверхность нанесением разработанного пленкообразующего состава. Проанализированы факторы, влияющие на характер и величину влагопотерь из бетонов на ПГС. Показано, что к ним относятся гранулометрический состав заполнителей, расход цемента, наличие добавок, кинетика твердения бетона, масштабный фактор, а также температурно-влажностный режим твердения бетона. Разработаны рекомендации по применению ПГС в дорожных бетонах и технология их изготовления с применением предлагаемого способа активации. Рекомендации прошли промышленную проверку и внедрены на предприятиях Управления автомобильных дорог Кабардино-Балкарской Республики Российской Федерации. Расчетный экономический эффект от замены привозных заполнителей и применения активационных воздействий составил 835 тысяч рублей.

EN: The dissertation deals with raising the quality and duration of road concretes with sand-gravel mixtures (SGM). The peculiarities of SGM granulometrics have been considered. On the basis of analytical review it was shown that SGM granulometrics is characterized by the predominance of sand fraction in the fillings mixture and the presence of sand and clay particles in the amount of up to 5% from the filling total mass. It has been proved that the contamination of gravel surface, rounding and the presence of increased amount of sand-gravel particles in the SGM compound are negatively reflected on the operating qualities of the concrete. The methods of concrete mixture activation for the neutralisation of these negative occurances has been offered. The proposed methods of activation (mechanical and chemical) allow to reduce water consumption of concrete mixtures and assist the acceleration of solidification and reducing moisture loss. The recommendations on SGM usage in road concretes have been given. The research results have been introduced at the enterprises of the Administration of Motor Roads in Cabardino-Balcarskaya Republic.