каменная мука что это такое

Бетонные полы

Каменная мука

Каменная мука активно используется в качестве минеральной добавки в бетоны. Применение каменной муки позволяет придать бетонным растворам определенные строительно-технологические свойства, увеличить прочностные характеристики бетона, повысить коррозионную стойкость, уменьшить водопоглощение и усадку бетона.

Термин «Каменная мука» носит собирательный характер. Под этим названием объединены тонкодисперсные наполнители различных минералов, отличающиеся между собой химическим составом, физико-механическими свойствами, кристаллической структурой и т.д.

Введение тонкодисперсных наполнителей в бетон позволяет получить максимально плотную упаковку частиц в массе бетона и как следствие повысить плотность структуры бетона. Одновременно, каменная мука способствует выведению «защемленного» воздуха в бетонной смеси, понижая образование пор в массе бетона. Использование тонкодисперсного наполнителя в значительной степени снижает капиллярную пористость контактной зоны, тем самым повышая марку водонероницаемости цементного состава.

В обычных портландцементных бетонах зона контакта связующее/заполнитель менее плотная, чем массивное тесто и представляет собой большое количество пластинчатых кристаллов гидрооксида кальция расположенных перпендикулярно поверхности заполнителя. Добавка каменной муки в бетонные смеси приводит к уплотнению контактной зоны между цементом и заполнителем, обеспечивая более плотное сцепление.

В зависимости от марки цемента и технологических характеристик смеси процент ввода каменной муки может существенно меняться. Необходимо помнить, что при достижении определенного уровня насыщения бетона каменной мукой дальнейшее увеличение концентрации наполнителя приводит к разбавлению цементного камня и уменьшению прочности бетона.

Составы бетонов и кинетика нарастания их прочности*

Составы бетонов, кг

Прочность при сжатии, МПа через, сут.

Источник

Применение каменной муки и отсевов камнедробления в тяжелых бетонах

Применение каменной муки и отсевов

камнедробления в тяжелых бетонах

Оренбургский государственный университет, г. Оренбург

Каменная мука представляет собой материал с размером зерен менее 0,16 мм используемый в качестве минеральной добавки в бетоны для активного управления структурой и свойствами бетона. Минеральные добавки отличаются от химических тем, что они не растворяются в воде, являясь тонкой составляющей твердой фазы бетона располагаясь вместе с цементом в пустотах заполнителя, тем самым уплотняя структуру бетона [1].

На основании проведенных исследований подбора наиболее плотной упаковки зерен заполнителя из отходов дробления базальтового порфирита выявлено, что оптимальное соотношение между мелким и крупным заполнителем наблюдается у образцов состава Щ:П = 50:50.

Представленные пробы крупного заполнителя из отходов дробления базальтового порфирита по зерновому составу соответствовали требованиям стандарта и входили в область допустимых значений (рисунок 1).

С целью изучения влияния каменной муки на плотность и прочность бетона проведена работа по изучению пылевидной составляющей базальтового порфирита. Исследованиесодержание в нем пылевидных частиц показало, что в песке из отходов дробления содержание каменной муки составляет 6-9 %, в щебне 2,5-10 %.

Проведенные испытания образцов бетона с содержанием заполнителяЩ:П = 50:50 икаменной муки 8, 16, 24 % и без неёпоказали, что с увеличением процента ввода каменной муки в состав бетонной смеси, прочностьбетона при сжатии увеличивается. Так при введении в бетонную смесь наполнителя в количестве 24 % от массы цемента прочность бетона увеличиласьна 16 %.

Проведенные исследования структуры образцов при помощи оптического микроскопа показали, что в образцах бетона с содержание каменной муки 0 % наблюдается большое количество четко выраженных пор (рисунок 2 а), что в свою очередь негативно отражается на плотности и прочности бетона. В образцахс содержанием каменной муки 8 % наполнитель, располагаясь вместе с цементом в пустотах заполнителя способствует уменьшению количества пор уплотняя структуру бетона. При этом увеличение количества минеральной добавки до 16-24 %способствует уменьшению толщины контактной зоны, ее структура становится более плотной и однородной (рисунок 2 б). Этим объясняется на микроструктурном уровне улучшение прочностных показателей бетона на полифракционном базальтовом заполнителе.

Однако, необходимо помнить, что при достижении определенного уровня насыщения бетона каменной мукой дальнейшее увеличение концентрации наполнителя приводит к разбавлению цементного камня и уменьшению прочности бетона [2].

Минерально-сырьевая база Оренбургской области обладает большим потенциалом для производства каменной муки и щебня из отсевов камнедробления.

В связи с этим, применение каменной муки из отсевов дробления щебня в качестве компонента бетонной смеси позволит сократить количество цемента в бетонеи будет способствовать рациональному использованию природных ресурсов, что в конечном итоге позволит активно развиваться промышленности строительных материалов и строительному комплексу региона.

Источник

Каменная мука – новое слово в органическом земледелии

Добавление статьи в новую подборку

Препараты из каменной муки пагубно действуют только на вредителей и возбудителей болезней и при этом безопасны для любых растений и окружающей среды. Благодаря этим свойствам каменная мука обретает все большую популярность среди огородников.

Научные исследования показали, что плодовые деревья, обработанные мукой из базальта или глинных минералов (бентонита и монтмориллонита), не повреждаются клещами, плодожорками и другими насекомыми. А мука, полученная из водорослевого известняка и кварца, отлично защищает растения на грядке от вредителей.

Свойства препаратов из каменной муки

1. Укрепление покровных тканей растений. Благодаря этому в зеленый организм не проникает грибковая инфекция, а привлекательность растения для вредителей снижается.

3. Поглощение летучих веществ, которые определяют запах растений. В препаратах из глинных минералов содержится много мелких частиц, способных поглощать летучие вещества, служащие для некоторых вредителей ориентиром. Так, обработка растений препаратом из глинных минералов осложняет насекомым, реагирующим на специфический цветочный аромат, поиск объектов для поедания.

Глинные препараты не рекомендуется применять во время цветения, поскольку они затрудняют работу насекомых-опылителей.

4. Уничтожение насекомых. Мелко размолотая каменная мука действует непосредственно на вредителей. Она засоряет насекомым глаза и дыхательные пути. В результате чего вредители не могут питаться и вскоре погибают.

5. Ускорение метаболизма, выработка фотосинтеза. Обработка растений мукой из горных пород, содержащих кварц, стимулирует процесс фотосинтеза и образование сахаров, а также активизирует обмен веществ. Это происходит благодаря тому, что кварц аккумулирует солнечную энергию.

Особенности разных пород каменной муки

Мука из глинных минералов очень мелкая, поэтому хорошо прилипает к побегам растений. В связи с этим ее удобно применять при опрыскивании.

В муке из горных пород содержатся минералы (в частности, кварц) и различные микроэлементы. Поэтому ее можно использовать не только в качестве препарата для защиты растений от болезней и вредителей, но и как минеральное удобрение.

В составе муки из водорослевого известняка также имеются микроэлементы, а еще кальциевые и магниевые соли, различные биологически активные вещества, белки и аминокислоты. По этой причине она тоже успешно применяется в качестве внекорневой подкормки. Кроме того, мука этого вида отлично защищает растения от кислотных дождей.

Для достижения максимального эффекта лучше всего делать смесь из муки разных пород. Также в такой комбинированный препарат можно добавить коллоидную серу (в концентрации 0,3%). Это усилит противогрибковый и противоклещевой эффект.

Применение каменной муки

Муку из глинных минералов используют при опрыскивании. Однако необходимо учесть, что крупицы должны быть мелкого помола. Иначе они будут плохо прилипать к растениям.

Минеральную муку применяют путем опыливания или опрыскивания. Первый способ проще в исполнении, но бессмысленно использовать его в ветреную или дождливую погоду. Дело в том, что листья растения должны полностью покрыться мукой. А при нашей нестабильной погоде добиться этого довольно сложно, плюс ко всему при опыливании частички муки плохо прилипают к растениям.

Каменная мука чаще всего применяется при опрыскивании

Более рационально применять опрыскивание. У этого способа имеется несколько преимуществ: при нем расходуется меньше препарата, частицы муки лучше прилипают к растениям и не так быстро сносятся ветром. А еще при таком методе обработки в препарат можно добавлять коллоидную серу.

При опрыскивании концентрация препарата может быть различной: от 0,5% до 5%. Если ожидаются частые дожди, то готовят более концентрированный раствор (около 3%), так как часть препарата смоется. 5%-ный раствор обычно применяется при подзимнем опрыскивании плодовых культур. Это позволяет нейтрализовать зимующие на ветках деревьев споры грибов.

Но учтите: для опрыскивания овощных культур необходимо применять раствор более низкой концентрации, чем при обработке плодовых деревьев и кустарников.

Важно обработать растения равномерно и проследить, чтобы капли не стекали. Все побеги должны покрыться пленкой из минеральных частиц. Если ее смоет дождь, то опрыскивание следует повторить.

Чтобы частицы каменной муки лучше прилипали к листьям, добавьте в раствор 1-2% жидкого мыла.

В настоящее время каменную муку производят только за рубежом. Но если вы не хотите тратиться на этот препарат, можете попробовать сделать его самостоятельно из глины. Для этого нужно путем тщательного просеивания и размола отделить от нее крупные частицы.

И пусть ваши растения всегда будут защищены от болезней и вредителей с помощью безопасных биологических препаратов!

Источник

Цветение воды можно предотвратить при помощи каменной муки

Сине-зеленые водоросли негативно влияют на здоровье людей и животных

Фото: iStock

Ученые из Миссурийского и Канзасского университетов (США) предложили использовать каменную муку (мелкие обломки горных пород, образуются при механическом разрушении ледниковых отложений. — Прим. Plus-one.ru), чтобы предотвратить размножение цианобактерий. Это сине-зеленые водоросли, активное размножение которых приводит к цветению воды. Некоторые виды этих микроорганизмов выделяют токсины, которые становятся причиной массовой гибели рыбы и вызывают отравления у животных и людей, живущих вблизи водоемов.

Наиболее благоприятная среда для размножения сине-зеленых водорослей — неподвижная, теплая и богатая питательными веществами вода, как морская, так и пресная. Идея американских ученых заключается в том, чтобы ограничить количество попадающего на воду света. Для этого исследователи предложили использовать каменную муку, которая находится в воде во взвешенном состоянии и затеняет водоем.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые провели эксперимент. Они поместили 23 стекловолоконных резервуара в небольшой пруд на территории Канзасского университета — это было сделано для того, чтобы поддерживать стабильные температурные условия. Предварительно исследователи заполнили каждую емкость 10,8 тыс. л воды из пруда и 160 л воды из озера Милфорд, в котором фиксировались вспышки цветения водорослей. Затем в течение девяти дней они засыпали в шесть резервуаров каменную муку и наблюдали за тем, как меняется масса цианобактерий. В результате эксперимента ученые смогли подтвердить, что вещество действительно помогает сократить количество света, проникающего в толщу воды, и, как следствие, замедлить процесс размножения цианобактерий.

Ученые отмечают, что по мере роста мировой температуры, связанного с климатическими изменениями, цветение воды будет происходить все чаще, а последствия от этого процесса будут все более губительными. Так, в 2014 году вспышка цветения сине-зеленых водорослей произошла в озере Эри, которое входит в систему Великих озер и обеспечивает питьевой водой город Толедо в штате Огайо. В водопроводной воде повысилось содержание микроцистинов. Более 500 тыс. жителей Толедо получили предупреждение о том, что вода может быть опасной для питья и приготовления еды. В 2020 году из-за нейротоксинов погибли 330 слонов, которые пили воду из небольших водоемов в дельте реки Окаванго в Ботсване. Кроме того, по версии ученых из Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН, цианобактерии стали причиной загрязнения Авачинского залива на побережье Камчатки.

В Москве с цветением водоемов борются с помощью препаратов на основе бактерий, уменьшающих уровень органических веществ в воде и улучшающих кислородный режим. В 2019 году таким образом в городе обработали 145 водоемов общей площадью более 243 га, сообщается в докладе о состоянии окружающей среды. Еще на шести водоемах общей площадью более 9,6 га провели капитальный ремонт, который включал очистку от иловых отложений, ремонт берегоукрепительных и гидротехнических сооружений. Всего в Москве насчитывается 1,2 тыс. мелких и крупных водных объектов: ручьев, прудов, озер и каналов. За качеством воды в городе следят сотрудники ГПБУ «Мосэкомониторинг», которые анализируют качество воды по 40 показателям, в том числе по биогенным элементам (соединения азота и фосфора).

Источник

Основные принципы создания высокопрочных и особо высокопрочных бетонов

Значениетерминов «высокопрочный», «особо высокопрочный», «суперпрочный» бетон постоянноменялось. В практике строительства зданий и сооружений из железобетона в Россиимаксимальная прочность использованного высокопрочного бетона, по нашим данным,не превышала марки М1000.

Впрактике строительства из железобетона в США, Японии, Канады, Норвегии,Германии используются бетоны с прочностью 120–140 МПа. В лабораториях этихстран разработаны щебеночные и бесщебеночные тонкозернистыереакционно-порошковые бетоны из самоуплотняющихся смесей с прочностью 150–250МПа. Перспективы использования таких бетонов с чрезвычайно высокой прочностьюна растяжение и трещиностойкостью, которая обеспечиваются во всем объемеконструкций за счет использования тонкой и короткой арматуры (геометрическийфактор L/d = 30–60), будут постояннорасширяться. Хотя стоимость таких бетонов в 1,5–1,8 раза выше бетонов классовВ30–50, однако снижение объема бетона в конструкциях в 4–6 раз позволяетэкономить расход всех составляющих бетона в 2–3 раза.

Помимоэтого, во столько же раз снижаются транспортные расходы, значительно снижаетсямасса зданий и сооружений.

ВРоссии особо высокопрочные бетоны пока не востребованы. Нет условий для их полученияхотя есть высокопрочные горные породы, микрокремнезем и эффективныеотечественные и зарубежные супер- и гиперпластификаторы. Горнодобывающаяпромышленность не поставляет мытые высокопрочные заполнители фракции 3–10 или 3–12мм и обогащенные пески. Не освоено производство каменной муки с удельнойповерхностью 300–350 м2/кг. Бетоносмесительные цеха не имеютдостаточного количества расходных бункеров и не оборудованы высокоскоростнымисмесительными агрегатами.

Втеории отсутствует принципы подбора самоуплотняющихся бетонных смесей сраплывом конуса 55–60 см для получения особо высокопрочных фибробетонов. Неизучены необходимые реотехнологические свойства бетонных смесей.

Предложеннаяранее [2, 3] классификация реологических матриц для высокоподвижных и литых бетонныхсмесей, отличающихся различными масштабными уровнями и обеспечивающихминимальное предельное напряжение сдвига, позволяет сформулировать основныепринципы создания высокопрочных (ВПБ) и особо высокопрочных (ОВПБ) бетонов ссупер- и гиперпластификаторами, с каменной мукой и реакционноактивнымидобавками. Оптимальное соотношение компонентов в реологических матрицахбетонных смесей для бетонов общего назначения с каменной мукой с небольшими расходамипортландцемента также приводит к существенному повышению прочности [4].

Введение в бетонную смесь супер- игиперпластификаторов и реакционноактивных пуццолановых добавок микрокремнезема(МК) и микрометакаолина (ММК) — условие необходимое, но недостаточное длясоздания ВПБ и ОВПБ с прочностью 150–200 МПа. Используя суперразжижители вбетонах традиционных составов, обеспечивающих заполнение каркаса бетонамаксимальным количеством щебня, можно увеличить прочность бетона в «тощих»составах на 10–15 %, а в «жирных» — на 25–40 %. Добавляя МК или ММК, можносвязать до 20 % гидролизной извести из алита и белита и повысить прочностьбетона на 20–50 %. В итоге общее увеличение прочности может быть полуторо-двукратным.Используя для бетона М500 экономичный состав с соотношением компонентов Ц:П:Щ =1:1,5:2 при расходе цемента 500 кг с маркой его М550, можно при В/Ц=0,38 получить маркубетона 500. При введении суперпластификатора и снижении расхода воды до 20–25 %можно повысить прочность до 65–75 МПа. При введении МК в количестве 15–20% отмассы портландцемента можно из самоуплотняющихся бетонных смесей достигнутьпрочности бетона 80–100 МПа. Такое значение прочности является предельным длятрадиционных составов бетона. При этом концентрация твердой фазы, вычисляемаякак отношение суммы объемов цемента, песка и щебня к 1 м3 бетона, будеточень высокой и составит 85–89 % при водотвердом отношении бетонной смеси 0,072–0,090.

В статье[5] приводятся результаты испытания высокопрочного бетона, изготовленного сиспользованием ВНВ-100 активностью 92 МПа, мытого гранитного щебня, крупного пескаи МК. Бетон имел к 28 сут. нормального твердения прочность при сжатии всего 86МПа. Это является доказательством того, что дальнейшее повышение прочностиневозможно без кардинального изменения состава и топологической структурыбетона. Новая рецептура и структура высокопрочных бетонов должна увеличить объемреологической водно-дисперсной матрицы (Vдп) первого рода, состоящей из цемента,добавки МК и воды. Эта более объемная матрица должна обеспечить свободноеперемещение частиц песка в водно-дисперсной системе.

Повышениекоэффициента раздвижки зерен песка можно осуществить за счет добавления воды.Но это приводит к расслаиванию бетонной смеси и снижению прочности бетона.

Вбетонах нового поколения объем реологической матрицы необходимо увеличиватьдобавлением к цементу не только МК, но и дисперсных частиц каменной муки микрометрическогомасштабного уровня. При этом замена цемента каменной мукой, как правило, не всостоянии значительно увеличить объем дисперсной реологической матрицы, если истиннаяплотность горной породы незначительно уступает плотности портландцемента. Объемдисперсной матрицы может быть еще меньше, если замещающая некоторую долюцемента каменная мука, будучи более реологически активной в суспензии ссуперпластификатором, чем цементная суспензия, снизит количество воды. В этомслучае мука, обеспечивая более высокую гравитационную растекаемость приминимуме содержания воды, чем цементная суспензия, еще более понизит содержаниеводно-дисперсной системы за счет сокращения объема воды. При значительномдобавлении к цементу мука позволит существенно увеличить объем водно-дисперснойматрицы с высоким водоредуцирующим индексом (ВИ). ВИ большинствапортландцементов в суспензиях составляет 1,6–2,0 и редко выше. Некоторые видыкарбонатных и силицитовых каменных пород имеют ВИ = 2–4, а отдельные оксиды — до4–6. Смеси цемента с некоторыми видами каменной муки обладают синергетическим действием(соразжижением), и их суспензии обеспечивают реологический индекс 2–3, то есть двух-трехкратноеуменьшение количества воды при сохранении текучести с предельным напряжениемсдвига 5–10 Па.

Второйважный для обеспечения «высокой» реологии бетонных смесей для высокопрочных бетоновфактор — увеличение подвижности за счет увеличения объема цементно-водно-песчанойреологической матрицы второго уровня. Онадолжна обеспечить свободное перемещение зерен щебня в цементно-песчаной(растворной) смеси, то есть необходима существенная раздвижка зерен щебня.

Прирасчете состава бетона по методу абсолютных объемов достижение рациональнойреологии обеспечивается увеличением прослойки цементного теста между частицамипеска и прослойки цементно-песчаного раствора между зернами щебня. В формулахрасчета состава бетона это учитывается коэффициентом раздвижки зерен щебня ,который варьирует от 1,1 до 1,5. Сделать коэффициент раздвижки выше 1,5 можноза счет увеличения доли песка или объема цементного теста. В первом случаебетон становится «запесоченным», с пониженной прочностью. Во втором — бетонстановится более дорогим из-за значительного снижения доли щебня, увеличениясодержания цемента.

Длявысокопрочных бетонов повышение количества цемента на 10–20 % свыше 500 кг/м3является неизбежным. Соответственно, необходимо увеличить долю каменной муки, атакже МК или ММК, чтобы уменьшить содержание щебня и песка.

Такимобразом, топологическая структура высокопрочных и особо высокопрочных бетоновпринципиально должна отличаться от структуры бетонов общего назначения марок300–600, имеющих компактную упаковку зерен песка в цементом тесте и зерен щебняв цементно-песчаном растворе. В этой структуре принцип непрерывнойгранулометрии щебня, «незыблемый» для традиционных бетонов, не является обязательным.Иными словами, бетон должен быть с «плавающей» структурой песка и щебня, тоесть малопесчаным и малощебеночным.

Введем в качестве критериальных параметров такойструктуры критерий избытка абсолютного объемовреологической дисперсной матрицы над абсолютным объемомпеска и критерий избытка объема реологической цементно-дисперсно-песчанойматрицы над объемом щебня:

, (1)

, (2)

где— абсолютные объемы цемента,каменной муки, МК, песка, щебня и воды соответственно.

Объемыкомпонентов на 1 м3в рецептуре обычных и высокопрочных бетонов представлены на рис. 1.

Рис. 1. Объемы компонентов на 1 м3 в рецептуреобычного (а) и высокопрочного (б) бетонов

Проведеннымиисследованиями установлено, что если в обычных бетонах варьируется от 1,2 до1,6, — от 1,15 до 1,5, тодля ВПБ и ОВПБ изменяется от 3,0 до3,5, а — от 2,2 до 2,5. Вотдельных высокопрочных бетонах значения этих критериев могут быть еще больше: =3,5–3,9, =3,0–3,5.

В табл.1 представлены расчеты критериев и для ВПБ, ОВПБ ибетонов общего назначения. Составы дисперсно-армированных ВПБ (составы 1–3),изготовленных из бетонной смеси с использованием кварцевой муки и МК с осадкойбольшого конуса (немецкий стандарт) 55–60 мм и прочностные показатели бетоноввзяты из статьи [6]. Состав бетона повышенной прочности (состав 4),изготовленного из бетонной смеси на ВНВ-100 (содержание СП не указывается) с 10% МК от массы цемента, взяты из статьи [5].

Расход материалов на 1 м3, кг/л

бетонной смеси, кг/м3 (без

Источник