Использование обработанных бархановых песков в композиционных материалах

В настоящее время барханный песчаный массив раскинулся на территории республики более 5 млн. и нужно отметить, что процессы опустынивания протекают во многих субъектах Републики Узбекистан. Возрастающие антропогенные нагрузки на природные экосистемы обусловливают разрушение, деградацию растительного покрова, формирование очагов опустынивания и, в конечном итоге, возникновение кризисных ситуаций.

В конце 60-х годов прошлого столетия площадь барханных песков составляла 1% от площади сельскохозяйственных угодий; в конце 70-х годов - 20 %, а в конце 80-х годов барханные пески занимали уже 50 - 60 %. Ежегодный прирост барханных песков составлял 60,0 тыс. га. Процесс опустынивания приобрел спонтанное развитие, ситуация стала оцениваться как экологическое бедствие. Предлагаются различные методы борьбы с опустыниванием: перераспределение земель между землепользователями, решение социально-экономических проблем сельских администраций с целью ликвидации очагов опустынивания на землях вокруг поселков, закрепление песков и комплексная фитомелиорация [4].

Постановка задачи. В данной работе предлагаются иные мероприятия для решения этой проблемы, это разработка ремонтных составов из мелкозернистых бетонов на основе барханных песков, это позволит в какой-то мере предотвратить опустынивание низменности.

Проектируемые рецептуры ремонтных составов из мелкозернистого бетона должны, в конечном счете, создать такую однородную среду, в которой будут плотно упаковываться частицы портландцемента, минеральной добавки из барханных песков, ПАВ и заполнителя. Вероятность получения качественной и долговечной композиции высокой прочности и плотности возможна только при корректном подборе всех компонентов бетонной смеси [2-4].

Так как в рецептуру ремонтного состава из мелкозернистого бетона входят только два компонента - вяжущее и заполнитель, и именно от качества песка, его минералогического, химического и гранулометрического состава будут зависеть реологические, технологические и прочностные параметры композита. Модуль крупности, размер и форма поверхности, межзерновая пустотность, водопотребность и другие важные свойства оказывают влияние на показатели бетонной смеси, цементного камня и, конечно же, мелкозернистого бетона [6,8].

Методы исследования. Гранулометрический состав барханных песков характеризуется преобладанием частиц размером менее 0,1 мм, модуль крупности их меньше единицы, что позволяет относить данные пески к разряду тонких песков.

Визуальный анализ с помощью бинокулярного микроскопа установил, что данные пески светлого, а местами серовато-желтоватого цвета.

Преимущественно они представлены зернами белого, прозрачного и замутненного кварца. Изучение частиц барханного песка методом сканирующей электронной микроскопии , показало, наличие зерен неправильной формы с овальными, сглаженными контурами, в небольшом количестве присутствуют остроугольные обломки.

Установлено влияние вида и гранулометрического состава фракционированного мелкого заполнителя, полученного смешиванием в нужном соотношении отсевов дробления Аргунского месторождения и барханных песков Шелковского месторождения на свойства ремонтных составов из мелкозернистого бетона. Оптимальной рецептурой обогащенного песка можно считать состав с удалением 60 % фракции 2,5 - 1,25 мм от отсева дробления и добавление 40 % фракции 0,315 - 0,14 мм барханного песка, что существенно снижает пустотность заполнителя до 38,8 % и водопотребность заполнителя до 6,5 %, значительно улучшая свойства полученных с их использованием ремонтных составов. Таким образом, исследованные барханные пески с характерным минералогическим, химическим и гранулометрическим составом являются эффективным компонентом для разработки ремонтных модифицированных составов.