Свойства бетона с заполнителем из кирпичных отходов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены свойства бетона с заполнителем из кирпичных отходов. Установлено, что по мере увеличения количества крупного заполнителя – кирпичных отходов наблюдается увеличение водоцементного соотношения. Подвижность бетона при содержании кирпичных отходов 50% соответствует классу П1 (oсадка конуса 1–5 см), при 40% – П2 (5–10 см), при 35% – классу П3 (10–15 см). Повышенный расход воды вызван водопоглощением пористой кирпичной крошки, а также для сохранения подвижности бетонной смеси, которая быстро меняется со временем. Первоначальная осадка конуса бетонной смеси составляет 14–15 см, через 40 мин она уменьшается до 3–6 см, а через час смесь полностью твердеет. Повышение содержания крупных частиц приводит к снижению предела прочности при сжатии керамобетона. Так, при содержании заполнителей 35% бетон можно отнести к классу В27,5, образцы с 40% – к В25, а образцы с 50% – к классу В22,5. Методом электронной микроскопии проведены исследования контактной зоны «цементный камень – заполнитель» на образцах со щебнем из кирпичных отходов и заполнителем из гранитного щебня. В результате было установлено, что прочность сцепления заполнителя с цементным камнем значительно выше, чем прочность самого заполнителя, и высокая шероховатость поверхности легких вторичных заполнителей из кирпичного боя обеспечивает хорошее сцепление между цементным камнем и заполнителем. Кроме того, повышенная способность к деформации заполнителя снижает отрицательное влияние на усадку цементного камня, что позитивно сказывается на структуре бетона, предотвращая появление усадочных микротрещин.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Э. Джаббарова

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

Автор, ответственный за переписку.
Email: nata.him@mail.ru

канд. хим. наук, доцент 

Азербайджан, г. Баку, пр. Azadlıq, 20

Э. А. Наджафова

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

Email: elnare.necefova86@mail.ru

магистр, лаборант 

Азербайджан, г. Баку, пр. Azadlıq, 20

Ю. Н. Кахраманлы

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

Email: y.gahramanli@asoiu.edu.az

д-р хим. наук, профессор 

Азербайджан, г. Баку, пр. Azadlıq, 20

Список литературы

  1. Klyuev S., Fediuk R., Ageeva M., Fomina E., Klyuev A., Shorstova E., Sabitov L., Radaykin O., Anciferov S., Kikalishvili D., de Azevedo Afonso R.G., Vatin N. Technogenic fiber wastes for optimizing concrete. Materials. 2022. No. 15 (14). 5058. https:// doi.org/10.3390/ma15145058
  2. Stelmakh S.A., Shcherban E.M., Beskopylny A.N., Mailyan L.R., Meskhi B., Tashpulatov S.S., Chernilnik A., Shcherban N., Tyutina A. Composition, technological, and microstructural aspects of concrete modified with finely ground mussel shell powder. Materials. 2023. No. 1 (1), 82. https:// doi.org/10.3390/ma16010082
  3. Черных Т.Н., Горбачевских К.А., Комелькова М.В., Платковский П.О., Криушин М.В., Орлов А.А. Применение доменного гранулированного шлака для самовосстанавливающихся биобетонов // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 42–48. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-42-48
  4. Ерофеев В.Т., Афонин В.В., Зоткина М.М., Стенечкина К.С., Тюряхина Т.П., Лазарев А.В. Анализ свойств полимерных композитов с различными типами наполнителей // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 100–109. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-100-109
  5. Соколова С.В., Баранова М.Н., Васильева Д.И., Холопов Ю.А. Вторичное использование глиноземсодержащих отходов промышленности для синтеза жаростойких бетонов // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 20–23. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-20-23
  6. Карпова Е.А., Яковлев Г.И., Аверкиев И.К., Волков М.А., Кузьмина Н.В., Князева С.А. Влияние технического углерода и микрокремнезема на свойства самоуплотняющегося бетона // Строительные материалы. 2022. № 12. С. 45–51. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2022-809-12-45-51
  7. Петропавловская В.Б., Завадько М.Ю., Новиченкова Т.Б., Петропавловский К.С., Бурьянов А.Ф. Перспективы применения переработанных топливных золошлаковых отходов гидроудаления в сухих строительных смесях. Ч. 1 // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 73–79. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-73-79
  8. Гурьева В.А., Дорошин А.В. Низкокачественные кирпичные глины и золошлаковые отходы в производстве керамического кирпича // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 30–34. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-30-34
  9. Jabbarova N.E., Abdullayeva M.Y., Asadova I.B. Properties of concrete with the addition of ash resideins from the processing of house hold waste. International Journal of Professional Science (IJPS). 2023. No. 5, pp. 80–90.
  10. Джаббарова Н.Э., Наджафова Э.A. Бетон на основе кирпичных отходов. Материалы III Международной научной конференции «Реконструкция и восстановление в постконфликтных ситуациях». Журнал Известия ВТУЗов Азербайджана. 2023. T. 25. № 4. АГУНП. С. 39–45.
  11. Jabbarova N.E., Abbasova N.N. The impact municipal solid waste incineration ash on beton and cement. Internetional Conference on Actual Problems of Chemical Engineering. Baku. 2020, pp. 564–569.
  12. Кузнецова Г.В., Морозова Н.Н. Добавка для автоклавного газобетона на быстрогасящейся извести // Строительные материалы. 2020. № 9. С. 4–8. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-784-9-4-8
  13. Liu Q, Singh A, Xiao J, Li B, Tam VW. Workability and mechanical properties of mortar containing recycled sand from aerated concrete blocks and sintered clay bricks. Resources, Conservation and Recycling. 2020. Vol. 157. 104728. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104728
  14. Jureje U., Tjaronge M.W., Caronge M.A. Basic engineering properties of concrete with refractory brick as coarse aggregate: compressive stress-time relationship assessment. Civil Engineering Department, Universitas Hasanuddin, Makassar, Indonesia. 2024. Vol. 37. No. 05, pp. 931–940. https://doi.org/10.5829/IJE.2024.37.05B.11
  15. Красиникова Н.М., Кириллова Е.В., Хозин В.Г. Вторичное использование бетонного лома в качестве сырьевых компонентов цементных бетонов // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 56–65. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-56-65
  16. Alsadey S., Omran A., Ali S. Brick dust and limestone powder as a filler material in concrete: sustainable construction. Environmental Research Journal. 2021. Iss. 1. Vol. 15. No. 1994–5396, pp. 7–10 https:// doi.org/10.36478/erj.2021.7.10
  17. Махортов Д.С., Загороднюк Л.Х., Сумской Д.А. Аль Мамури Саад Кхалил Шадид. Получение вяжущих композиций оптимальных составов на основе портландцемента и отходов боя керамического кирпича // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. Т. 7. № 7. С. 19–30. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2022-7-7-19-30
  18. Tayeh, B. A., Saffar, D., Alyousef, R. The utilization of recycled aggregate in high performance concrete: A review. Journal of Materials Research and Technology. 2020. No. 9 (4), pp. 8469–8481. https:// doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.05.126
  19. Котляр В.Д., Ужахов К.М., Котляр А.В., Терехина Ю.В. Клинкерный кирпич: стандартизация, свойства, применение // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 4–8. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-4-8
  20. Santa A.C., Gómez M.A., Castaño J.G., Tamayo J.A., Baena L.M. Atmospheric deterioration of ceramic building materials and future trends in the field: a review. Heliyon. 2023. Vol. 9. No. 4. 15028. https:// doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e15028
  21. Jabbarova N.E., Abdullayeva M.Y., Asadova I.B. Use of bottom ash in the production of ceramic brick. V International scientific forum on computers and energy science (WFCES). Almaty. 2023. Vol. 419. 01023. Kazakhstan. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341901023
  22. Tayeh B.A., Saffar D., Alyousef R. The utilization of recycled aggregate in high performance concrete: A review. Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. No. 4, pp. 8469–8481. https:// doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.05.126
  23. Cai X, Wu K, Huang W, Yu J, Yu H. Application of recycled concrete aggregates and crushed bricks on permeable concrete road base. Road Mater Pavement. 2020. Vol. 20. No. 10, pp. 2181–2196. https:// doi.org/10.1080/14680629.2020.1742193
  24. Zhang S, He P, Niu L. Mechanical properties and permeability of fiberreinforced concrete with recycled aggregate made from waste clay brick. Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 268. 121690. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121690
  25. Украинский И.С., Майорова Л.П., Саликов Д.А., Шевчук А.С., Чайников Г.А. Повторное использование бетонного и кирпичного лома в качестве заполнителей в бетон // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2023. Т. 31. № 2. С. 291–301. https:// doi.org/10.22363/2313-2310-2023-31-2-291-301

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Измельченный кирпич: а – крупные заполнители фракций 5–10; 10–20; 20–40; b – мелкие заполнители фракций менее 5 мм

Скачать (56KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость водоцементного соотношения от высоты конуса

Скачать (32KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость осадки конуса от времени

Скачать (58KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние количества заполнителя на прочность бетона: 1 – 35% крупного заполнителя; 2 – 40% крупного заполнителя; 3 – 50% крупного заполнителя

Скачать (39KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотографии контактной зоны между цементным камнем и заполнителем в бетоне (увеличение×3000): a – на гранитном щебне; b – на щебне из кирпичного боя; 1 – заполнитель; 2 – цементный камень; 3 – контактная зона «цементный камень –заполнитель»; 4 – разрушение (трещина) в контактной зоне и в цементном камне; 5 – разрушение (трещина) по заполнителю

Скачать (29KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микрофотографии контактной зоны заполнителя из кирпичного боя с цементным камнем при увеличении: a – ×1000; b – ×5000

Скачать (49KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024