Свойства заполнителей

Свойства заполнителейСвойства заполнителей бетонов и растворов оказывают существенное влияние на качественные показатели строительных конструкций. Поэтому для планирования свойств необходимых конструкций из бетона необходимо иметь представление о свойствах материалов, из которых они изготовлены. Наиболее существенное влияние на свойства растворов и бетонов оказывают такие показатели качества заполнителей, как плотность, зерновой состав, форма и характер поверхности зёрен, прочность и чистота заполнителя. Поэтому очень кратко их и рассмотрим.

Насыпная плотность заполнителей имеет довольно широких диапазон. Для природных тяжёлых заполнителей (гравия и песка) 1500—1700 кг/м3, искусственных пористых (перлита и вермикулита) — 100—200 кг/м3 . В уплотнённом состоянии эти значения несколько выше. Во влажном состоянии насыпная плотность мелкого заполнителя (песка), ниже, чем сухого, и составляет 1200—1400 кг/м3. Это явление объясняется комковатостью и рыхлым состоянием зёрен влажного песка в том же объёме.


Зерновой состав заполнителей характеризуется содержанием в нем зёрен различной крупности. С помощью, так называемого ситового анализа, зерновой состав заполнителя и определяется. Проба заполнителя просеивается через стандартные сита с размерами отверстий: 70; 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Совокупность зёрен, размер которых находится в пределах размеров отверстий двух соседних сит, называют фракцией заполнителя. Зерновой состав заполнителя оказывает значительное влияние на качество бетона при минимальном расходе цемента. Так как в бетонной смеси цементное тесто расходуется на обволакивание поверхности зёрен заполнителя и заполнение пустот между ними. Оптимальным для бетона является зерновой состав, у которого пустотность и удельная поверхность (площадь поверхности) зерен стремятся к минимальному значению. Этого состояния можно достичь при строго определённом содержании в объёме заполнителя зёрен разных фракций. При этом удельная поверхность заполнителя тем меньше, чем больше крупность его зёрен. Для среднезернистых песков она составляет от 50 до 100 см2/г. В отличие от удельной поверхности пустотность заполнителя не зависит от крупности зёрен, а определяется характером их упаковки и составляет от 20 до 50 %. Для уменьшения пустотности заполнителя в его состав наряду с крупными зёрнами необходимо вводить и зёрна меньших размеров, чтобы они заполняли промежутки между более крупными зёрнами. А это соответственно увеличивает удельную поверхность заполнителя. Следовательно, необходимо находить оптимальное соотношение между крупностью зёрен и их количественным содержанием. При несоответствии зернового состава природных песков допускается применять к пескам мелким и очень мелким укрупняющую добавку — песок из отсевов дробления или крупный песок, кубовидный щебень фракции 2,5—5 мм, а к крупному песку — добавку, понижающую модуль крупности — мелкий или очень мелкий песок.

Свойства заполнителейФорма зёрен заполнителя оценивается, как правило, соотношением их размеров. Лучшими считаются заполнители с округлой или кубовидной формой зёрен. Удлинённые (игловатые) или пластинчатые (лещадные) зёрна, толщина или ширина которых меньше длины в 3 раза и более, укладываются в бетоне чаще всего в строго ориентированном положении (горизонтальном). Это делает структуру бетона неоднородной, а свойства бетона будут неодинаковыми в разных направлениях. Кроме того, межзерновая пустотность заполнителя с такой формой зёрен тоже увеличивается, что требует большего расхода цемента. Содержание зёрен лещадной и игловатой формы ограничивается стандартами. Например, содержание зёрен пластинчатой и игловатой формы в крупном заполнителе не должно превышать 35 % по массе.

Характер поверхности заполнителя оказывает так же существенное влияние на свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона. Бетонные смеси, приготовленные на заполнителях с гладкой поверхностью (гравии), обладают лучшей удобоукладываемостью. А такие же смеси, приготовленные на заполнителях с шероховатой поверхностью (щебне) удобоукладываемость будут иметь похуже. В то же время прочность бетонов на заполнителях с более развитой и шероховатой поверхностью при прочих равных условиях всегда выше, чем у бетонов на гравии. Этот факт объясняется большей площадью и качеством сцепления шероховатого заполнителя с цементным камнем.

Прочность заполнителей зависит от их плотности, структуры, других факторов и устанавливается, как правило, только для крупных заполнителей, поскольку прочность обычно применяемых кварцевых песков заведомо выше прочности наиболее массово применяемых видов бетона. Определить непосредственно фактическую прочность заполнителя для бетона в настоящее время не представляется возможным. Поэтому определяют прочность их по результатам косвенных испытаний: прочности исходной горной породы в водонасыщенном состоянии – для щебня из горных пород; по показателю дробимости – природный гравий; при сдавливании в цилиндре на заданную глубину  – керамзит; испытанием в бетоне и другими методами.

Чистота заполнителя оценивается по содержанию в нём вредных примесей: пылевидных, глинистых, органических, сернистых соединений и др. Содержание их в заполнителях ограничивается стандартами. Например, в природном песке пылевидных примесей не должно содержаться более 3 % по массе, а глинистых — не более 0,5 %.

Свойства заполнителей бетона и раствора теперь Вам стали известны, но для лучшего отложения в памяти повторно их перечислим:

  • насыпная плотность;
  •  зерновой состав;
  •  форма зёрен;
  •  характер поверхности;
  •  прочность;
  •  чистота.


Запись опубликована в рубрике Строительные материалы с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

4 комментария на «Свойства заполнителей»

  1. Ирина Лозовая говорит:

    Действительно, время и развитие технология все больше и больше показывают, насколько сегодня ВАЖНО – такое условие,как “чистота”. Хотелось бы. чтобы мы чаще думали о здоровье и, и самое главное о возможных последствиях для наших детей.
    Дом ведь это не игрушка на пару лет :) Сложное и такое ответственное это мастерство – строительство!

  2. Георгий говорит:

    Полезно)Приглашаю и к себе на сайтик)

  3. Андрей говорит:

    Познавательно. Спасибо за интересную статью.

  4. Роман говорит:

    Спасибо за статью

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>