Purpose. Strengthening of fine concrete contact zone by mechanical processing of all components of the concrete mix in a mixer-activator and aggregate application with rough surface. Methodology. Rotary activator PC-06, developed by Scientific and Research Institute of Construction Technology, was used as a mixer-activator to achieve this purpose. Granulated blast furnace slag, having a more developed rough surface than sand, was used as fine aggregate. This apparatus provides intensive homogeneous mixing of concrete mix components, processing of raw materials (purification of their particles from contaminants), and mechanical destruction of granulated blast furnace slag surface layers and other components of the mix. Findings. During the preparation work, experimental research of new formations composition of fine concretes, using differential thermal and x-ray phase analysis methods, and physical-mechanical properties of fine concretes in accordance with the applicable standards of Ukraine, were carried out. It is established that the phase composition of new formations of fine concretes made from activated and non-activated mixes, is not changed. Their main difference is the size of generated effects and temperature intervals of occurrence of these peaks. Thus, in fine concretes made on the basis of the activated mixes, magnitude of effects is less, indicating a higher hydration degree of its components. Besides, TG curves of concrete specimens show that weight loss of gel calcium hydrosilicate of concrete from a mechanically activated mix is 0.5...0.7 % more than of concrete from a non-activated mix, which indicates a larger number of these formations in concrete from activated mixes. In general, concretes of different composition, made from a mix, processed in the mixer-activator, have higher mechanical strength. Originality. Ideas about the influence of mechanical activation of components of fine concrete mixes with forming humidity in a rotary mixer-activator on the value of the contact strength of cement and aggregates got further development. Practical value. Strengthening of contact area of fine concrete in the exercise of the combined machining of all concrete mix components in the mixer-activator is achieved owing to increment of hydration degree of raw concrete components; creation of conditions for solid-phase chemical reactions between its components; structure improvement of the received material. It promotes significant increase of mechanical strength of mechanoactivated fine concretes (around 5 times) in comparison with concretes, made from a non-activated mix, which makes it possible to decrease the cement consumption when manufacturing 1 m3 of concrete up to 59 %.

    Цель. Исследование предполагает упрочнение контактной зоны мелкозернистого бетона за счет механической обработки всех компонентов бетонной смеси в смесителе-активаторе и применение заполнителя с шероховатой поверхностью. Методика. Для достижения поставленной цели в качестве смесителя-активатора был использован активатор роторного типа РС-06, разработанный научно-исследовательским институтом строительного производства. В виде мелкого заполнителя применялся доменный гранулированный шлак, имеющий более развитую шероховатую поверхность, чем песок. Данная установка обеспечивает интенсивное гомогенное перемешивание компонентов бетонной смеси, обогащение сырьевых материалов (очищение их частичек от загрязняющих веществ), а также механическую деструкцию поверхностных слоев доменного гранулированного шлака и других входящих в смесь компонентов. Результаты. При подготовке работы проводились экспериментальные исследования с определением состава новообразований мелкозернистых бетонов при помощи дифференциально-термического и рентгенофазового методов анализа, а также физико-механических свойств мелкозернистых бетонов в соответствии с действующими стандартами Украины. Установлено, что фазовый состав новообразований мелкозернистых бетонов, приготовленных из активированных и неактивированных смесей, не изменяется. Их главное различие состоит в величине создаваемых эффектов и температурных интервалов возникновения этих пиков. Так, у мелкозернистых бетонов, изготовленных на основе активированных смесей, величина эффектов меньше, что свидетельствует о более высокой степени гидратации его компонентов. Кроме того, на кривых ТГ на дериватограммах образцов бетона потеря массы гелеобразных гидросиликатов кальция бетона из механоактивированной смеси на 0,5…0,7 % выше, чем в бетоне из неактивированной смеси, что свидетельствует о большем количестве этих новообразований в бетонах из активированных смесей. В целом, бетоны различного состава, изготовленные на основе смеси, обрабо-танной в смесителе-активаторе, имеют более высокую механическую прочность. Научная новизна. Получили дальнейшее развитие представления о влиянии механической активации компонентов мелкозернистых бетонных смесей формовочной влажности в смесителе-активаторе роторного типа на значение контактной прочности цементного камня и заполнителя. Практическая значимость. Упрочнение контактной зоны мелкозернистого бетона при проведении совместной обработки всех компонентов бетонной смеси в смесителе-активаторе достигается благодаря повышению степени гидратации сырьевых компонентов бетона; созданию условий для протекания твердофазных химических реакций между его компонентами; улучшению структуры полученного материала. Это способствует существенному увеличению механической прочности механоактивированных мелкозернистых бетонов приблизительно в 5 раз в сравнении с бетонами, изготовленными из неактивированных смесей, что дает возможность снизить расход цемента при изготовлении 1 м3 бетона до 59 %.

    Мета. Дослідження передбачає зміцнення контактної зони дрібнозернистого бетону за рахунок механічної обробки всіх компонентів бетонної суміші в змішувачі-активаторі та застосування заповнювача із шорсткуватою поверхнею. Методика. Для досягнення поставленої мети в якості змішувача-активатора був використаний активатор роторного типу РС-06, розроблений науково-дослідним інститутом будівельного виробництва. У вигляді дрібного заповнювача застосовувався доменний гранульований шлак, який має більш розвинену шорсткувату поверхню, ніж пісок. Дана установка забезпечує інтенсивне гомогенне перемішування компонентів бетонної суміші, збагачування сировинних матеріалів (очищення їхніх часточок від забруднюючих речовин), а також механічну деструкцію поверхневих шарів доменного гранульованого шлаку та інших компонентів, що входять у суміш. Результати. При підготовці роботи проводилися експериментальні дослідження з визначенням складу новоутворень дрібнозернистих бетонів за допомогою диференційно-термічного та рентгено-фазового методів аналізу, а також фізико-механічних властивостей дрібнозернистих бетонів відповідно до діючих стандартів України. Встановлено, що фазовий склад новоутворень дрібнозернистих бетонів, виготовлених із активованих і неактивованих сумішей, не змінюється. Їх головна відмінність полягає у величині утворюваних ефектів і температурних інтервалів виникнення цих піків. Так, у дрібнозернистих бетонів, виготовлених на основі активованих сумішей, величина ефектів менше, що свідчить про більш високий ступінь гідратації його компонентів. Крім того, на кривих ТГ на дериватограммах зразків бетону втрата маси гелеподібних гідросилікатів кальцію бетону з механоактивованої суміші на 0,5...0,7 % вище, ніж у бетону з неактивованої суміші, що свідчить про більшу кількість цих новоутворень у бетонах з активованих сумішей. В цілому, бетони різного складу, виготовлені на основі суміші, обробленої в змішувачі-активаторі, мають більш високу механічну міцність. Наукова новизна. Одержали подальший розвиток уявлення про вплив механічної активації компонентів дрібнозернистих бетонних сумішей формувальної вологості в змішувачі-активаторі роторного типу на значення контактної міцності цементного каменю та заповнювача. Практична значимість. Зміцнення контактної зони дрібнозернистого бетону при проведенні сумісної обробки всіх компонентів бетонної суміші в змішувачі-активаторі досягається завдяки підвищенню ступеня гідратації сировинних компонентів бетону; створенню умов для протікання твердофазних хімічних реакцій між його компонентами; поліпшенню структури отриманого матеріалу. Це сприяє істотному збільшенню механічної міцності механоактивованих дрібнозернистих бетонів приблизно в 5 разів у порівнянні з бетонами, виготовленими з неактивованих сумішей, що дає можливість знизити витрату цементу при виготовленні 1 м3 бетону до 59 %.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    CONTACT STRENGTH OF MECHANOACTIVATED FINE CONCRETES FROM GRANULATED BLAST-FURNACE SLAGS.
    КОНТАКТНАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ ИЗ ДОМЕННЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ШЛАКОВ.
    КОНТАКТНА МІЦНІСТЬ МЕХАНОАКТИВОВАНИХ ДРІБНОЗЕРНИСТИХ БЕТОНІВ ІЗ ДОМЕННИХ ГРАНУЛЬОВАНИХ ШЛАКІВ


    Contributors:


    Publication date :

    2014-11-13


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 5(53) (2014); 138-149



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Russian




    CONTACT STRENGTH OF MECHANOACTIVATED FINE CONCRETES FROM GRANULATED BLAST-FURNACE SLAGS

    V. I. Bolshakov / М. O. Yelisieieva / S. А. Shcherbak | DOAJ | 2014

    Free access




    Effect of 30% Ground Granulated Blast Furnace, Lead and Zinc Slags as sand replacements on the strength of concrete

    Mosavinezhad, Seyed Hossein Ghasemzadeh / Nabavi, Seyed Esrafil | Springer Verlag | 2012