Легкий бетон высокой прочности. Какой заполнитель использовать?

Легкий бетон высокой прочности. Какой заполнитель использовать?, Легкий бетон высокой прочности. Какой заполнитель использовать? Поделитесь опытом применения легких заполнителей для бетонов высокой прочности
Доброго времени суток!
Прошу поделиться со мной опытом использования легких заполнителей для получения бетонов высокой прочности (50-60 МПа).
Довольно долго уже занимаюсь поиском аналогов зарубежных легких заполнителей в России и СНГ для получения бетона плотность около 1800 кг/куб.м и прочностью 50-60 МПа для использования в гидротехническом строительстве. Требования к заполнителям - насыпная плотность 750-800 кг/м3, истинная плотность (если верное имя - specific density) - 1400-1500 kg/m3, абсорбция до 12 %. Наша компания имеет успешный опыт применения вспученного аспидного сланца (американский Stalite), абсорбция 8%. Мы занимается строительством оснований для нефте-газодобывающих платформ и плавучих бетонных хранилищ сжиженного газа на шельфе. Объемы большие, поэтому одним из ключевых факторов является подача смеси насосом.
Имеется нехороший опыт с материалами Leca и Liapor (вспученная глина) - пытались использовать в сухом виде (так как в водонасыщенном состоянии в/ц сильно варьировалось, особенно при подаче насосом) с дополнительной станцией повторного замешивания перед непосредственной подачей на конвейер. Поэтому к данному типу легких заполнителей доверия мало.
Вычитал из разных источников, что наиболее могут подойти следующие заполнители заявленной плотностью - тяжелый керамзитовый щебень, аглопоритовый щебень, термо-литовый щебень, шунгизитовый щебень + слышал, что пемза из вспученного шлака тоже может встать в один ряд, хотя не очень уверен. Прошу не судить строго, тема для меня новая.
Безусловно без использования волокон для улучшения упругих свойств бетона тут не обойтись.
Интересует любая информация - типы материалов, поставщики, опыт подачи бетононасосом, проблемы, другие варианты заполнителей и т.п.
Буду очень признателен! Заранее спасибо!
Была ли полезна информация?
Ответы
Андрею Баринову:
Если сможете помочь раздавить мои образцы, то мой образец номер 31 - это как раз тяжелый бетон с 2% Д5. (Есть еще образец 32 с 3% Д5, но он размером 15х15х15см, его видимо раздавить прессом 1000 Кн будет сложнее :))
Была ли полезна информация?
Андрею Шпаку

А можно огласить все требования к бетону для нефтяных платформ?

Из заполнителей с малым поглощением Вы правильно отметили, что наиболее подходящим является шунгизит. Но не только щебень, но и песок. Насколько мне известно, в настоящее время шунгизит в России не производится по причине именно высокой плотности ну и нестабильности сырья в смысле показателя вспучиваемости.

Лет этак тридцать-сорок назад в СССР выпускался легкий заполнитель из кремниевых пород типа диатомита, трепела и опоки. Причём данный материал не вспучивался а спекался. Относительно легкий вес (600-900 кг/м3) достигался за счет микропористости исходного сырья. Водопоглощение у данного материала было поменьше чем у шунгизита.

Сейчас этот легкий заполнитель возрождается по другой технологии подготовки и обжига исходного сырья под условным названием "пеностеклогранулят", "стеклокерамика" различными российскими компаниями и НИИ. Наиболее продвинутым в данном направлении является ЦНИИСК (http://tsniisk.ru/info/innovations/penosteklokeramika/). Для его изготовления необходима дополнительная обработка сырья каустической содой. Технология получения стеклогранулята ориентирована на получение сверхлегкого гравия - порядка 200 кг/см3 с соответствующим водопоглощением. Технология крайне гибкая и позволяет получать также песок от крупного до тонкозернистого (фр. 0,1-0,5 мм). Регулирование расходом щёлочи и температурой обжига наверное возможно получать остеклованный мелкозернистый заполнитель окатанной формы с высокой прочностью порядка 20-30 МПа в цилиндре и с малым водопоглощением. Задача такая до настоящего времени не стояла.

Буквально вчера МГСУ (http://www.nocnt.ru/nashi-uslugi/laboratornye-ispytaniya/ispytaniya-betonov#beton) закончил предварительные исследования по подбору составов высокоподвижного лёгкого бетона на данном заполнителе.
Результаты: Прочность 50-60 МПа при плотности 1500-1600 кг/м3. Осадка конуса - 15-20 см.
Испытания на водопроницаемость не проводили. Скорей всего они будут не достаточно удовлетворительными. Но для этого существуют гидрофобизаторы типа стеарата цинка.

По этой причине лучше ориентироваться не на водопоглощение заполнителя а на водопоглощение и водонепроницаемость бетона.
Именно поэтому меня интересуют требования к бетону. Подходящий состав подобрать дело одной недели.
Была ли полезна информация?
у нас есть при плотности куб бетона 1500 материалы прочностью 40Мпа на золе. Можем поработать и сделать прочнее, если нужно, или даже просто приготовить для вас этот материал чтобы вы не грели голову, будете его сыпать в свой миксер и всю. как сухой бетон
Была ли полезна информация?
Это сообщение было отмечено как "Полезное"
Цитата
Андрей, у меня, как у технолога,вопрос другого характера: а не сложно добавлять одновременно 3 добавки при изготовлении бетонной смеси: микрокремнезём, суперпластификатор и воздухововлекающую?
Олег Базаров, спасибо огромное за информацию о такой замечательной добавке. Мне кажется, что например добавка МБ-01, которая есть сухая смесь микрокремнезема (дозировка 10% от массы цемента) и суперпластификатора Релаксол (Универсал-Б - 1%)
Цитата
А она состоит из термообработанного каолина (или метакаолина), микрокремнезема, гипса и суперпластификатора.
А гипс там зачем?
Была ли полезна информация?
Цитата
Доброго времени суток!
Прошу поделиться со мной опытом использования легких заполнителей для получения бетонов высокой прочности (50-60 МПа).
Довольно долго уже занимаюсь поиском аналогов зарубежных легких заполнителей в России и СНГ для получения бетона плотность около 1800 кг/куб.м и прочностью 50-60 МПа для использования в гидротехническом строительстве. Требования к заполнителям - насыпная плотность 750-800 кг/м3, истинная плотность (если верное имя - specific density) - 1400-1500 kg/m3, абсорбция до 12 %. Наша компания имеет успешный опыт применения вспученного аспидного сланца (американский Stalite), абсорбция 8%. Мы занимается строительством оснований для нефте-газодобывающих платформ и плавучих бетонных хранилищ сжиженного газа на шельфе. Объемы большие, поэтому одним из ключевых факторов является подача смеси насосом.
Имеется нехороший опыт с материалами Leca и Liapor (вспученная глина) - пытались использовать в сухом виде (так как в водонасыщенном состоянии в/ц сильно варьировалось, особенно при подаче насосом) с дополнительной станцией повторного замешивания перед непосредственной подачей на конвейер. Поэтому к данному типу легких заполнителей доверия мало.
Вычитал из разных источников, что наиболее могут подойти следующие заполнители заявленной плотностью - тяжелый керамзитовый щебень, аглопоритовый щебень, термо-литовый щебень, шунгизитовый щебень + слышал, что пемза из вспученного шлака тоже может встать в один ряд, хотя не очень уверен. Прошу не судить строго, тема для меня новая.
Безусловно без использования волокон для улучшения упругих свойств бетона тут не обойтись.
Интересует любая информация - типы материалов, поставщики, опыт подачи бетононасосом, проблемы, другие варианты заполнителей и т.п.
Буду очень признателен! Заранее спасибо!


Поиск по заполнителю все еще актуальна?
Была ли полезна информация?
Ещё как.
Только не для Норвегии но для России. Прям щас компетентной проектной организацией идёт отбор потенциального поставщика лёгких заполнителей для проекта "Арктик-СПГ".см. вложение
Упор делается на монолитный бетон перекачиваемые мощными насосами на сотни метров. Объём бетона для одного объекта - 178 000 м3.
Задача следующая. Получить бетон класса В60 (М750) при плотности 1900 кг/м3 и водопроницаемости W18, расплыв конуса 55 см.
Требования к заполнителям.
Фракции: 0-5; 5-10; 10-20 мм
Плотность гранулы: 1200-1500 кг/м3. (чтоб тонула в воде иначе идёт расслоение при перекачке и укладке)
Насыпной вес: не задается
Водопоглощение: менее 7% (обеспечение гарантии точности дозировки воды)
Прочность при раздавливании в цилиндре (ориентировочно) : от 10 МПа

У моей команды, работающей на инициативных началах, такие показатели получаются. По прочности даже переплюнули требования - 13-27 МПа. Исходное сырьё - глины среднего качества по вспучиваемости и/или золошлаковые смеси ТЭС. Технология приготовления гранул, к сожалению, только порошковая. Т.е. требуется серьёзная подготовка исходного сырья.
image
Венеция1.jpg (336.64 КБ)
Была ли полезна информация?
крутой бетон, стоит наверно как чугунный мост
из импортной пенокерамики/стекла - Поравер и Лиавер
из наших штук пять есть производителей - Модис в Рыбинске, Сайтакс в Яхроме, Баугран, Пеностек, Пеноситал, Стес во Владимире и ещё один Kera-чего то там забыл название
но у них лёгкое оно кнешн, под заказ может если только смогут
Была ли полезна информация?
Нет ни у нас не в мире производителей правильных искусственных пористых заполнителей.
Автор топика указал на фирму Stalite, что на Виргинщине. Это единственный производитель в мире с примерно указанными выше характеристиками. Американцам просто повезло. У них есть правильный аргиллит, т.е. окаменевшая глина при этом хорошо вспучивающаяся и прочная после обжига. Они просто тупо дробят аргиллит в крупный щебень , обжигают кусок а потом обоженный продукт додрабливают и рассеивают на мелкие фракции. Удивительно, при всей распространенности данного минерала в мире подходящих месторождений для производства высокопрочных заполнителей практически нет.
Учёный народ всё больше занимался особолегкими заполнителями но, как выяснилось, они никому не нужны. Пенопласт победил все альтернативы.
Нужен именно прочный и относительно легкий заполнитель с минимальным водопоглощением. Причё с полной фракционной линейкой. Только такой заполнитель пригоден для современных СУБов, точнее для саморастекающихся бетонов.
А получить бетон с указанными выше свойствами дело техники. Был бы заполнитель.
Была ли полезна информация?
В России есть такой заполнитель, я получал на нём В40 D1700.
Только с Кавказа в Арктику везти далеко.
Есть подобные заполнители и на Дальнем Востоке, опять же вопросы в логистике.
На самом деле поставленная задача (облегчение бетонных буровых платформ) может быть решена более эффективно на обычных тяжелых бетонах.
Только этот проект не сдвинется из-за санкций и конкуренции со стороны иностранных газодобывающих компаний, а так же из-за всё более масштабного использования альтернативных источников энергии.
Была ли полезна информация?
Цитата
Требования к заполнителям.
Фракции: 0-5; 5-10; 10-20 мм
Плотность гранулы: 1200-1500 кг/м3. (чтоб тонула в воде иначе идёт расслоение при перекачке и укладке)
Насыпной вес: не задается
Водопоглощение: менее 7% (обеспечение гарантии точности дозировки воды)
Прочность при раздавливании в цилиндре (ориентировочно) : от 10 МПа

Странные требования.
Почему такой крупный?

Мелкий заполнитель до 1-2 мм. С указанными свойствами получить по моему не проблема. У пропантов требование по прочности в разы выше.
Крупная фракция 10-20 мм с "кажущейся плотностью 1200-1500Кг/м3 - скорее всего не обеспечит требуемую "прочность при раздавливании в цилиндре по существующим ГОСТам". Цилиндр то маленький а гранула большая.
Изменено: Кирилл Ко - 17.08.17 14:49
Была ли полезна информация?
Всё верно. Современный прочный бетон - мелкозернистый бетон. Максимальная фракция - 8 мм в основном из соображений экономии цемента ну и более низкой ползучести бетона, что важно для крупных тонкостенных конструкций. Но попробуйте объяснить это тёткам из "компетентной проектной организации" с 30-летним опытом работы в области монолитного бетона. Они вообще требуют только одну фракцию 10-20 мм.
Меня всегда удивляло, что обращение к любому реальному "профессору от бетона" с просьбой подобрать состав лёгкого высокопрочного и при этом технологичного бетона (т.е. не требующего виброуплотнения) за хорошие деньги вызывала резкий отказ.
Я относительно недавно углубился в область лёгких пористых заполнителей. Благо образование и производственный опыт позволяет въехать в проблему. И до меня дошла причина отказов.
Всё дело действительно в лёгких заполнителях. Точнее, в нестабильных характеристиках по требуемой прочности/плотности (к.к.к.) и водопоглощению (замкнутой пористости) и в дефиците=дороговизне тонких фракций менее 1 мм.
По-настоящему этим вопросом до последнего времени плотно никто не занимался. Да, относительно недавно появились керамические пропанты. Но они требуют достаточно дефицитного сырья типа бокситов. И цена в 20-24 тыс.руб за тонну кусается. Для бетона нужна цена заполнителей раза в три дешевле. Да и плотность гранулы нужно снизить раза в два. Плюс к гранулам предъявляются специфические требования типа узкого диапазона по плотности гранул и обязательной шероховатой поверхности плюс общедоступности=дешевизне сырья.
И такое сырьё нашлось. Это старые добрые отвальные золошлаковые смеси, которые по сути обожжённая глина. За десятилетия вылёживания они стабилизировались по минеральному составу и прошли все виды распада. Осталось их реактивировать и сделать достойный продукт. После обогащения путём отделения угольной и ферромагнитной фракций получаем чистый алюмосиликатный концетрат. А уж из него по технологии тонкой керамики получаем практически всё что угодно. От особолёгких до особопрочных гранул любого фракционного состава. Благо подбор оборудования для такой технологии нынче не является проблемой.
Да, это раза в два дороже технологии грубой керамики типа керамзита или аглопорита, но и сырьё принципиально дешевле. Осталось дело за малым - выстроить реальную технологию в правильном железе.
Изменено: magnolit - 18.08.17 1:13
Была ли полезна информация?
ага, профессора очень критично относятся к современным бетонам и добавкам
у нас никто не хочет быть первопроходцами - что в ячеистых бетонах напокупали заводов газосиликата по отработанной технологии и ни шагу в сторону
так же и с заполнителями - все пеностекло из боя херачат по стандартной технологии, а что нибудь новенького придумать мозгов видимо не хватает
вощм тема у вас интересная
Была ли полезна информация?
Цитата
ага, профессора очень критично относятся к современным бетонам и добавкам
у нас никто не хочет быть первопроходцами - что в ячеистых бетонах напокупали заводов газосиликата по отработанной технологии и ни шагу в сторону
так же и с заполнителями - все пеностекло из боя херачат по стандартной технологии, а что нибудь новенького придумать мозгов видимо не хватает
вощм тема у вас интересная
К сожелению решают все деньги, поэтому газосикат.
Была ли полезна информация?
Нан беларуси обладает технологией производства углеродных нанотрубок а также нанокремнезема (если контакт не найдете в интернете - пишите, помогу в случае конкретного интереса)
Цитата
Андрей, все волокна (фибра) кроме стальной, приводят к значительному загущению смеси и повышенной водопотребности, если говорить о конструкционных дозировках фибры (более 60 кг/м3). Такой бетон трудно перемешать, трудно подавать насосами и трудно укладывать.
Тем не менее, существуют материалы с расхожим наименованием "нанотрубки". Есть единичные примеры получения в построечных условиях монолитного пенобетона D600 В40, но технология получения этих "трубок" утрачена, они являлись отходами космической промышленности СССР.
Подобные материалы наверняка есть у NASA, однако стоимость бетона будет космической
Была ли полезна информация?
а они нанизируют кремнезём?
Была ли полезна информация?
Цитата
Виктор, зола очень мелкая, чтобы использовать её вместо песка или щебня.
ну можно использовать еще и цемент+песок
Была ли полезна информация?
Читают тему (гостей: 1)