Заполнители для бетона: классификация и особенности использования. Заполнители для цемента


Виды заполнителей и их назначение в бетонах и растворах — ТехЛиб

Общие сведения. Свойства.

Заполнителями называют рыхлую смесь минеральных или органических зерен природного или искусственного происхож­дения. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело.

1.Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следо­вательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной состав­ной частью бетона.

2.Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерно­сти усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невоору­женным глазом, но они резко снижают прочность и долговеч­ность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает на себя усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с цементным камнем.

3.Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличи­вает прочность бетона, повышает его модуль упругости (т. е. уменьшает деформации конструкций при приложении нагруз­ки), снижает ползучесть.

4.Легкие пористые заполнители уменьшают среднюю плот­ность бетона и его теплопроводность.

5.Специальные особо тяжелые заполнители (чугунная дробь, железная руда) делают бетон надежной защитой от радиоактив­ного излучения.

По крупности зерен различают мелкий заполнитель (песок), состоящий из частиц размерами 0,16…5 мм, и крупный запол­нитель (гравий или щебень) с размерами частиц 5…70 мм.

Крупный заполнитель в зависимости от формы частиц называют щебнем (шероховатые частицы неправильной формы) или гра­вием (гладкие округлые частицы).

По происхождению заполнители бывают природными и ис­кусственными. Природные заполнители получают путем добычи и переработки горных пород. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности (доменные и топ­ливные шлаки, золу ТЭС), а также специально изготовляемые — керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и др. Используют «вторичные» за­полнители, выделяемые из отслуживших свой срок бетонных и железобетонных конструкций дроблением и рассевом.

Зерновой состав заполнителей решающим образом влияет на получение бетона заданной прочности при минимальном рас­ходе цемента. В бетонной смеси цементное тесто расходуется на обволакивание поверхности зерен и заполнение промежутков (пустот) между ними. В идеальном случае наименьший расход цемента достигается в том случае, когда и удельная поверх­ность, и пустотность зерен заполнителя стремятся к минимуму. Удельная поверхность тем меньше, чем больше крупность за­полнителя.

В отличие от удельной поверхности объем пустот в заполни­теле теоретически не зависит от крупности зерен. Для уменьше­ния пустотности заполнителя в его состав вводят зерна меньшего размера, которые заполняют промежутки между более крупными частицами. Однако это увеличивает удельную поверхность заполнителя и, следовательно, может привести к перерасходу вяжущего для обволакивания зерен. По­этому соотношение между зернами разных размеров в заполни­теле должно быть оптимальным, при котором объем пустот и суммарная поверхность зерен требуют минимального расхода цемента для получения нерасслаиваемой бетонной смеси опре­деленной удобоукладываемости, а бетон — заданной плотности и прочности.

Зерновой состав заполнителей определяют по результатам просеивания пробы через стандартный набор, включающий в себя 10 сит с отверстиями, мм: 70; 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16. Граница между мелким и крупным заполнителями проходит по зерну 5 мм.

Совокупность зерен, размер которых находится в пределах размеров отверстий двух соседних сит, называют фракцией за­полнителя. Заполнители поставляют полифракционными, т. е. состоящими из зерен разных фракций, и монофракционными. Например, щебень с размерами зерен 5…40 мм является полиф­ракционным: он состоит из зерен фракций 5 (3)…10; 10…20 и 20…40 мм.

Форма зерен заполнителя влияет на удобоукладываемость бетонных и растворных смесей. Предпочтительны в этом отно­шении зерна округлой или кубовидной формы.

Пластинчатые, удлиненные, так называемые лещадные, зерна заполнителя ук­ладываются в бетоне в строго ориентированном положении, как правило, горизонтальном. Это делает структуру бетона неодно­родной, а его свойства — неодинаковыми в разных направлениях. Поэтому содержание зерен лещадной формы ограничивается стандартами.

Шероховатость поверхности зерен заполнителей влияет на свойства бетонной смеси и прочность бетона. Бетонная смесь, изготовленная на заполнителях с гладкой поверхностью, напри­мер на гравии, обладает хорошей удобоукладываемостью. Сме­си на заполнителях с шероховатой поверхностью, в частности на щебне, укладываются хуже, но бетон приобретает большую прочность, чем бетон на гравии. Это объясняется лучшим сцеп­лением шероховатого заполнителя с цементным камнем.

От плотности заполнителей зависит плотность бетона. Для производства тяжелого бетона используют заполните­ли, изготовляемые из горных пород со средней плотностью 1,8…2,8 г/см3. Заполнители, у которых, отличаются заметной пористостью, тем большей, чем меньше их средняя плотность. Такие пористые заполнители используют для приго­товления легких бетонов.

Прочность — важнейшая характеристика заполнителя. Ее оценивают по пределу прочности исходной горной породы в насыщенном водой состоянии. Марки породы по прочности — М20…М140. Марка означает минимальный предел прочности породы при сжатии, выраженный в МПа. Породы, у которых предел прочности меньше 20 МПа, относят к слабым разностям. Содержание слабых разностей в щебне ограничивается стандар­тами.

Прочность щебня и гравия характеризуют маркой, опреде­ляемой по дробимости щебня (гравия) при сжатии (раздавлива­нии) пробы зерен в стальном цилиндре.

По крупности различают мелкий заполнитель (песок), состоящий из частиц размером 0.16–5 мм, и крупный заполнитель (гравий или щебень), размеры частиц в котором изменяются в пределах от 5 до 70 мм. В некоторых случаях, например при бетонировании массивных конструкций, применяют щебень или гравий с крупностью частиц до 150 мм. По происхождению заполнители подразделяются на природные и искусственные. Природные заполнители получают путем добычи и переработки изверженных, осадочных или метаморфических горных пород: гранита, диабаза, диорита, известняка, вулканического туфа, гравия, кварцевого песка, кварцита, мрамора. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности: доменные и топливные шлаки, золу ТЭС, – а также специально изготавливаемые: керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и многие другие.

К важнейшим показателям качества современных заполнителей относят зерновой состав, форму и характер поверхности зерен, содержание вредных примесей, плотность, прочность и морозостойкость.

Зерновой состав заполнителей оказывает решающее влияние на получение бетона заданной марки при минимальном расходе цемента. В бетонной смеси цементное тесто расходуется на обволакивание поверхности зерен и на заполнение промежутков (пустот) между ними. В идеальном случае наименьший расход цемента достигается тогда, когда и удельная поверхность, и пустотность зерен заполнителя стремятся к минимуму. Чем больше крупность заполнителя, тем меньше удельная поверхность. Так, удельная поверхность смеси, взятая из расчета на 1 м3 абсолютного объема заполнителя, имеет следующие величины:для пылевидных частиц размером 0,05–0,16 мм – 160 000 м2;зерен крупностью 2,5–5 мм – 1 600 м2;зерен крупностью 10–20 мм – 400 м2.

В отличие от удельной поверхности объем пустот в заполнителе, представленном зернами (шарами) одного размера, теоретически не зависит от крупности частиц и определяется типом их упаковки – кубической или гексагональной. Для сокращения пустотности заполнителя в его состав обычно вводят зерна меньшего размера, которые заполняют промежутки между более крупными элементами. Однако такие добавки увеличивают удельную поверхность и, следовательно, могут привести к перерасходу вяжущего для обволакивания зерен. Поэтому соотношение между зернами разного размера в заполнителе должно быть оптимальным – таким, при котором объем пустот и суммарная поверхность зерен требуют минимального расхода цемента для получения нерасслаиваемой бетонной смеси определенной удобоукладываемости, а бетона – заданной плотности и прочности.

Зерновой состав заполнителей сегодня определяют по результатам просеивания пробы через стандартный набор, включающий 10 сит с отверстиями (в мм): 70, 40, 20, 10, 5, 2,5, 1,25, 0,63, 0,315, 0,16.

Граница между мелким и крупным заполнителями проходит по зерну 5 мм. Если требуется определить зерновой состав песка, необходимо использовать сита с размерами отверстий 5–0,16 мм, для крупного заполнителя – 5–70 мм. После просеивания пробы необходимо взвесить частные остатки на каждом сите и вычислить их относительное содержание в процентах. Зная эти данные, определяют полные остатки на ситах как сумму частных остатков на конкретном сите и на ситах с большим размером отверстий. Результаты просеивания (полные остатки) сравнивают со стандартными требованиями, представленными в графической или табличной форме. Кроме того, те же данные используют для оценки крупности песка по модулю крупности – Мк. Чем больше Мк, тем крупнее песок.

Заполнители сегодня поставляются полифракционными, то есть состоящими из зерен разных фракций, и монофракционными. К примеру, щебень с размерами зерен 5–40 мм является полифракционным и состоит из зерен фракций 5–10, 10–20 и 20–40 мм.

Форма зерен заполнителя влияет на удобоукладываемость бетонных смесей и раствора. Предпочтительны в этом отношении зерна округлой или кубовидной формы. Пластинчатые, удлиненные, так называемые лещадные, зерна укладываются в бетоне в строго определенном положении, как правило, горизонтальном. Такое расположение частиц делает структуру бетона неоднородной, а его свойства оказываются неодинаковыми на различных участках. Поэтому содержание зерен лещадной формы ограничивается стандартами.

Характер поверхности заполнителей также оказывает влияние на свойства бетонной смеси и прочность бетона. Бетонная смесь, изготовленная на заполнителях с гладкой поверхностью, например на гравии, обладает хорошей удобоукладываемостью. Смеси на заполнителях с шероховатой поверхностью, например на щебне, укладываются хуже, но бетон становится более прочным, чем в случае применения гравия. Это объясняется большей площадью поверхности сцепления шероховатого заполнителя с цементным камнем. Некоторые заполнители, в особенности из легких пористых материалов, обладают настолько большой шероховатостью, что затрудняют получение удобоукладываемых и удобоперекачиваемых смесей.

Важнейшая характеристика заполнителя для бетона – прочность. Ее оценивают по пределу прочности исходной горной породы, насыщенной водой. Марки породы по этому показателю находятся в пределах М2‑М140. Понятие «марка» означает минимальный предел прочности породы при сжатии, выраженный в МПа. Породы, у которых предел прочности меньше 20 МПа, относятся к слабым разностям. Содержание слабых разностей в щебне ограничивается стандартами.

Прочность гравия характеризуют его маркой, определяемой по дробимости путем испытания пробы зерен на сжатие в стальном цилиндре. Чем слабее гравий, тем больше оказывается после такого испытания раздробленных зерен. Их отсеивают сквозь сито с размером отверстий 5 мм и определяют показатель дробимости, который равен относительному содержанию этих зерен в общей массе пробы. Марки гравия по дробимости могут быть от Др8 до Др24. Марка Др8 означает, что после испытания раздробилось не более 8% всей массы гравия. Чем больше число в обозначении марки, тем слабее гравий.

 

Читать по теме:
К разделу

Строительные материалы

tehlib.com

Зерновой состав заполнителя - Цемент и бетон

stroy-server.ru

Зерновой состав заполнителя

Значение зернового состава заполнителей

Зерновой состав заполнителей, включающий как самые мелкие, так и наиболее крупные зерна, является важным фактором, определяющим удобообрабатываемость бетонной смеси. От удо-бообрабатываемости же зависит расслаивание, водоотделение, водопотребность и расход цемента, а также транспортабельность, укладываемость и другие свойства смеси. Все эти факторы в свою очередь влияют на экономические показатели, прочность, деформации объема и долговечность затвердевшего бетона. Поэтому расходы, сопряженные с улучшением зернового состава заполнителей, полностью окупаются благодаря снижению стоимости строительства, меньшему расходу цемента и большей долговечности сооружений.

О влиянии зернового состава на свойства бетона написано много трудов. Был предложен ряд так называемых «идеальных» кривых распределения зернового состава. Но, несмотря на это, мы все еще не знаем полностью законов, управляющих поведением пластичных смесей зернистых материалов, например бетонной смеси, и не нашли общепринятого «идеального» зернового состава заполнителей. Однако известно, что удовлетворительный бетон может быть изготовлен с применением заполнителей, зерновой состав которых колеблется в определенных пределах, зависящих частично от формы, характера поверхности и других свойств заполнителя.

Зерновой состав заполнителей выражается в весовых процентах остатков на ряде оит, у которых размеры отверстий каждого следующего, более крупного сита удваиваются. Складывая вместе частные остатки на каждом данном сите и разделив сумму на 100, получают эмпирический коэффициент, называемый «модулем крупности» (М. К.), который является удобной характеристикой зернового состава заполнителей.

Рис. 1. Зерновой состав заполнителй, выраженный в процентах остатка на ряде сит и модулем крупности: 1 — крупный песок, М. К. = 3,25; 2—- средний песок, М. К. = 2,75; 3 — мелкий песок. М. К- = 2,25; 4 гравий. Содержание песка равно 25%

Твердо установлено, что изменения в зерновом составе неска вызывают широкие колебания в прочности и других свойствах бетона. Зерновой состав крупного заполнителя оказывает меньшее влияние на свойства бетона; наиболее вредным является «горошковый гравий» (размером от 4,7 до 9,5 мм). Обычно получение жесткой бетонной смеси с сильной тенденцией к водоотде-лению и расслоению вызывается избыточным содержанием го-рошкового гравия.

Прежние попытки разработать «идеальный» или желательный зерновой состав заполнителей были основаны на теории максимальной плотности, с помощью которой была построена эллиптическая кривая зернового состава. Эта теория основывалась на представлении, что максимальное количество твердых частиц, которое может быть введено в бетонную смесь, должно давать наибольшую прочность, а следовательно, — лучший бетон. Более поздние исследования показали, что заполнитель с зерновым составом, рассчитанным на максимальную плотность, дает жесткую, неудобообрабатываемую смесь и что необходим некоторый избыток теста (цемент + вода), сверх того, который требовался для заполнения пустот в песке, чтобы обеспечить большую удобообрабатываемость смесей. Точно так же избыток раствора (вода + цемент + песок), сверх требуемого для заполнения пустот в крупном заполнителе, дает более удобообрабатываемый бетон. Другие критерии, применявшиеся для определения «удовлетворительного» зернового состава, были основаны на модуле крупности и удельной поверхности. По-видимому, наиболее правильный подход к подбору оптимального зернового состава дает теория Веймауса о столкновении частиц. Эта теория основана на математической зависимости между последовательными размерами зерен, согласно которой самые крупные зерна в смеси находятся друг от друга на расстоянии, равном среднему диаметру зерен ближайшего меньшего размера и толщине цементных пленок между ними. При распространении этой зависимости от наиболее крупных зерен, вниз по шкале, до самых мелких, включая цемент, можно определить абсолютные объемы зерен каждого размера, которые будут удовлетворять вышеуказанным критериям.

Общепринятый в настоящее время критерий состоит в том, что для каждого данного заполнителя существует ряд зерновых составов, которые с точки зрения удобообрабатываемости, расхода цемента и водопотребности бетона почти одинаково пригодны, если будут соблюдены приемлемые пределы, а внутри этих пределов сохранена однородность зернового состава, требуемая стандартами. Существуют различные мнения о том, каковы должны быть пределы оптимального зернового состава, но опыт показывает, что наиболее удовлетворительными являются пределы, приведенные в табл. 34 и 35] при этом модуль крупности песка для каждого данного случая не должен отклоняться больше чем на ± 0,10.

Рис. 2: а) Повышение водопотребности смесей, содержащих менее крупные заполнители: 1 — средняя из всех испытаний; 2 — В/Ц (общее) = 0,66; 3 — В/Ц (общее) = 0,54; 4 — В/Ц (общее) = 0,47; осадка конуса для всех смесей равна приблизительно 76 мм; б) снижение расхода цемента в смесях, содержащих более крупные заполнители. Осадка конуса для всех смесей равна приблизительно 76 мм; 1 — В/Ц (общее) = 0,47; 2 — В/Ц (общее) = 0,54; 3 — В/Ц (общее) = 0,66; в) зависимость прочности бетона от расхода цемента при применении крупных заполнителей. Составлено на основании величин, полученных при делении средних прочностей через 28, 90 и 365 суток для каждого В/Ц на содержание цемента

для каждого предела крупности и В/Ц. Средняя эффективность цемента: при предельной крупности заполнителя 9” = 100%, при предельной крупности заполнителя 6” = 95%, при предельной крупности заполнителя 3” = 85%, при предельной крупности заполнителя 1,5”= 76%, при предельной крупности заполнителя lW = 71%, 1 — В/Ц (общее) = 0,66 по весу; 2 — В/Ц (общее) = 0,54 по весу; 3 — В/Ц (общее) = 0,47 по весу; 4 — среднее; осадка конуса для всех смесей равна приблизительно 76 мм; все величины получены при испытании образцов 91 X 182 см или эквивалентных цилиндров

Предельная крупность частиц заполнителя

Следует применять заполнитель максимально допустимой в данных условиях крупности, так как по мере увеличения предела крупности заполнителя: уменьшается расход цемента; понижается водопотребность; увеличивается прочность на единицу израсходованного цемента; уменьшается усадка при сушке; при одинаковом В/Ц прочность остается прежней. Условия, обеспечивающие получение удобообрабатываемых бетонов и постоянную величину В/Ц, показаны на графиках рис. 45 а, 45 б и 45 в, которые составлены на основании результатов испытаний. Максимальный размер заполнителя, который может быть использован в любом случае, ограничивается одним или несколькими из следующих факторов: минимальная величина сечения бетона; расстояние между стержнями арматуры; экономические факторы и наличие оборудования для затворения, обработки и укладки бетона.

Как показал опыт, максимальный размер заполнителя, который может быть целесообразно использован для изготовления бетона с помощью имеющегося оборудования, составляет около 150 мм.

Читать далее:Обработка шлака и легких заполнителейОднородность заполнителей для бетонаУстановка для обработки породыРазработка месторождений заполнителейИспытание отобранных проб заполнителейОтбор пробРазведка заполнителейПоисковые работыЛегкие заполнителиРеакция между щелочами и заполнителями в бетоне

Дозирование заполнителей, цемента и воды - Бетонные работы - Полезная информация

На строительной площадке контроль дозирования составляющих бетона, обеспечивающий правильность гранулометрического состава заполнителя и установленного содержания цемента, начинается с проверки заполнителя при его разгрузке.

Ситовый анализ крупного заполнителя можно делать без его подсушивания, а возникающими вследствие этого ошибками можно пренебречь. После разгрузки рекомендуется отбирать образцы заполнителя из разных мест штабеля, так как его гранулометрический состав в разных местах может быть различным.

Просеивание песков ускоряется путем промывки их проточной водой. Остаток песка на каждом сите можно взвешивать вместе с ситом, дав первоначально в течение нескольких минут стечь избытку воды. Так как при этом методе обычно получаются завышенные данные о содержании мелких фракций, он может служить только для обнаружения значительных изменений гранулометрического состава песка.

Комья глины в заполнителе можно обнаружить визуальным путем. Пробу заполнителя взбалтывают в воде и дают ей отстояться. Судя по прозрачности воды, после того как осядут крупные частицы, можно сделать грубую оценку качества заполнителя.

В тех районах, где возможны ветры с пылью или песком, штабеля заполнителя необходимо защищать от запыления. В районах с жарким климатом для защиты заполнителя от солнечных лучей рекомендуется делать навесы; это способствует также уменьшению температуры бетонной смеси во время ее приготовления.

Необходимо следить за правильностью разгрузки и хранения заполнителей, не допускать, чтобы различные фракции складывались в один штабель.

Следует также принимать меры для ограждения штабелей различных фракций от смешивания. Оградительные устройства можно сделать следующим образом. Забить в землю старые железнодорожные рельсы и между ними сложить стенки из шпал и бревен. Можно также построить кирпичные или бетонные разделительные стены. При отсутствии таких ограждений мелкий и крупный заполнители рекомендуется хранить по разные стороны от бетономешалки, располагая между ними склад цемента.

Если бетономешалка устанавливается на длительный срок, то площадь, отведенную под хранение заполнителя, следует покрывать тонким слоем бетона. В противном случае нижние 15 см слоя следует считать непригодными.

Слой бетона должен быть уложен с уклоном от бетономешалки, чтобы обеспечить сток воды из заполнителя. При обеспеченном отводе воды можно рассчитывать, что через 24 часа после разгрузки влагосодержание крупного или мелкого заполнителей в штабеле будет однородным, разве только за исключением нижних 30 см, которые будут насыщены влагой. Следовательно, если отбирать заполнитель сверху штабеля (особенно мелкий), то без особого труда можно поддерживать водоцементное отношение в бетоне на постоянном уровне.

Способы перегрузки заполнителей, предупреждающие нарушение их однородности, уже рассматривались выше. Штабеля заполнителя перед бетономешалкой должны быть расположены таким образом, чтобы его подача к бетономешалке происходила правильным способом и при наименьших затратах. Часто случается так, что поставщик крупного заполнителя загружает в автомашину два ковша разных фракций. Следовательно, в этом случае заполнитель поступает на площадку неперемешанным, что при малых объемах работ может привести к получению неоднородной бетонной смеси. Поэтому лучше всего настаивать на том, чтобы смешивание нужных фракций производилось в карьере. Если приходится смешивать заполнитель на строительной площадке, то порции его следует брать из разных мест кучи.

На крупных строительных объектах заполнитель подается в надземные бункера экскаватором, ковшовым или ленточным конвейерами, а оттуда под действием собственного веса поступает в весовую дозировку. Для сползания заполнителя дно бункера должно иметь наклон к горизонту не менее 50°.

Следует остерегаться загрязнения заполнителя посторонними примесями. В качестве примера можно привести случаи сильного выкрашивания бетона вследствие того, что заполнитель, сложенный около угольной шахты, был засорен отработанным карбидом, выбрасываемым шахтерами после смены. Древесная листва и особенно сосновые иглы могут замедлить схватывание цемента, что приведет к образованию местных ослаблений.

Попадание в бетонную смесь даже небольшого количества алебастра вызывает сильное разрушение бетона вследствие расширения. На пищевых предприятиях заполнитель может засоряться сахаром, небольшие количества которого прекращают или задерживают схватывание цемента.

Способы отмеривания составных частей бетонной смеси зависят в значительной степени от требований, предъявляемых к качеству бетона. В Великобритании на небольших стройках дозирование обычно производится по объему. На крупных объектах все материалы, кроме воды, дозируются специальными весовыми дозировками.

Размещено: 24.03.2010

www.skshans.ru

Заполнители для бетона: классификация и особенности использования

Заполнители для бетонов – это искусственные или природные материалы, имеющие определенный зерновой состав. Заполнители в составе бетонной смеси занимают до 80% по объему. Применение заполнителей позволяет в значительной степени сократить использование вяжущих веществ.

Такие составляющие, добавленные в цементное тесто, позволяют создать необходимую жесткость, воспринимают на себя возникающие при усадке напряжения и уменьшают общую усадку готового бетона приблизительно в 10 раз при сравнении с цементным камнем. Кроме того, добавление заполнителей повышает прочность и упругость бетона, уменьшает коэффициент ползучести при нагрузке.

Категории бетонов

В зависимости от добавляемых заполнителей, бетон можно разделить на несколько категорий.

Цементный – широко применяемый в строительстве бетон. При производстве такого бетона используется портландцемент, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент. Могут использовать цветные цементы.

Силикатный – такой бетон производится с использованием извести. Для твердения и набора прочности необходимо применять автоклавирование. Используется редко.

Гипсовый – производится с добавлением гипса. Используется для устройства внутренних перегородок, подвесных потолков и т.п.

Шлакощелочной – бетон, изготовляемый из измельченных шлаков. Затворение бетонной смеси производится щелочными растворами.

Полимербетон – изготовляется на основе специальных смол, цемента и латекса.

Специальный бетон – при его производстве, в зависимости от требований, используются специальные виды добавок (жидкое стекло или другие компоненты).

По структуре и характеру заполнителей бетоны подразделяются на несколько классов.

  1. Особо легкий бетон. Объемный вес не более 500 кг/м3. Заполнители: керамзит, аглопорит, вермикулит и т.п.
  2. Легкий бетон. Объемный вес менее 1800 кг/м3. Заполнители: пемза, вулканический туф, известняк, ракушечник.
  3. Тяжелый бетон. Объемный вес больше 1800 кг/м3. Заполнители: гравий и щебень горных пород.
  4. Особо тяжелый бетон. Объемный вес больше 2700 кг/м3 . Заполнители: барит, магнетит, гематит.

Виды заполнителей

При производстве бетона, в зависимости от технических требований, используются различные виды заполнителей, которые подразделяются на три основные группы:

  • естественные, в т. ч. из отходов обогащения и попутно добываемых материалов;
  • изготовленные из отходов промышленности;
  • изготовленные искусственным способом.

Также все заполнители для бетона классифицируются по форме зерен:

  • наибольшая крупность фракции и зерновой состав, нормируется с учетом густоты армирования;
  • наличие глинистых и пылевидных примесей, не должно по массе быть больше 2% для бетона В22,5 и 3% для марки бетона В20;
  • форме, наличие иглообразных и пластинчатых зерен по массе не должно быть больше 35%;
  • морозостойкости, морозостойкость заполнителя должна соответствовать марке бетона;
  • содержанию частиц слабых пород, по массе таких частиц должно быть не больше 5%;
  • радиационно-гигиеническим показателям.

Мелкие заполнители

В качестве мелкого заполнителя для бетона могут использоваться природный песок, отсев, получаемый при дроблении горных пород. Такие пески должны иметь плотность 2,0–2,8 г/см3 и соответствовать требованиям ГОСТа 8736. Также могут использоваться золошлаковые смеси ГОСТ 25592, песок из металлургических шлаков ГОСТ 5578.

Мелкий заполнитель для бетонов подбирается по составу зерен, наличию глинистых и пылевидных частиц, радиационно-гигиеническим показателям, петрографическому составу. Также учитывается коэффициент водопоглощения, плотность, прочность исходного материала на сжатие.

Влияние наполнителя на марку бетона

Марка бетона – показатель его прочности на сжатие. Этот параметр измеряется после просушки в нормальных условиях бетонного кубика со стороной 20 мм.

На этот параметр большое влияние оказывает наполнитель. Как правило, наполнитель для бетона должен иметь прочность в два раза выше, чем сам раствор. Это необходимо для того, чтобы добиться необходимых характеристик бетона, не допустить деформации изделия во время набора прочности.

Соотношение марки и класса бетона

Марка бетона

Средняя прочность кгс/см2

Класс бетона

М75

65

В5

М100

98

В7,5

М150

131

В10

М150

164

В12,5

М200

196

В15

М250

262

В20

М350

327

В25

М400

393

В30

М450

458

В35

М550

524

В40

М600

589

В45

М600

655

В50

М700

720

В55

М800

786

В60

www.a-beton.com

Бетон. Классификация бетона, состав бетона, заполнители для бетона

Сегодня создать фундамент можно как из готовых блоков фундаментных, так и залив бетонный раствор. Для своего дома конечно лучше и надежнее залить фундамент бетоном, чем покупать готовые изделия. Это еще позволит, и сэкономить значительную сумму денег на закупку, погрузку, доставку и монтаж.

Много относятся к процессу бетонирования не серьезно, а зря. Надо понимать и отдавать полный отчет, что фундамент для дома – это основа основ. Поэтому важно грамотно выбрать хороший материал для армирования и, конечно, бетонирования фундамента. От качества материала сильно зависит надежность будущего фундамента.

Бетон – это каменный искусственный материал. Его получают в результате отверденения уплотненной смеси вязкого материала, заполнителя и воды. Не застывшую уплотненную смесь называют бетонным раствором.

Бетон с маленькой плотностью применяют в основном как изоляция, а тяжелый – материал конструкционный.

Активные составляющие – это вода и цемент. Они под гидролизом образуют цементный камень, в результате перехода в твердую фазу. Все специальные добавки бетона также считаются его активными составляющими.

Инертные составляющие – это заполнители, которые не участвуют в гидролизе. Цементный камень скрепляет крупные и мелкие заполнители и образует крепкий скелет. Этот скелет выдерживает все механические нагрузки. Крупные заполнители во многих бетонах напрочь отсутствуют.

Цемент – это меленький порошок серого или белого цвета. Его упаковывают порциями по 50кг в специальные бумажные мешки. Весь цемент различается по марке и наименованию.

  • портландцемент обыкновенный
  • пуццолановый портландцемент
  • шлако-портландцемент
  • роман-цемент

Насыпная плотность цемента – 1100-1200. если цемент уплотнен – до 1700. чем выше марка цемента, тем больше плотность цемента.

Срок схватывания – это время отверденение цемента. Время схватывания отсчитывается с момента соединения с водой. Срок схватывания не более 10 часов. Если цемент соединяется с горячей водой, то время схватывания может быть незначительным.

Тверденение цемента – это процесс взаимодействия с водой, при этом выделяется тепло. Цемент растворяется в воде и образуется цементный раствор.

Полное отверденение бетона просходит через семь дней. При низкой температуре может на пару дней больше, а при высокой – наоборот.

Оценка качества цемента – оценивается по дате изготовления и сроку хранения цемента. Конечно хороший цемент должен храниться при соблюдении всех необходимых условий. С каждым месяцем хранением качество цемента понижается на 3-5%. Если в мешке цемента имеются комки – это явный признак некачественного цемента.

Можно определить качество цемента самим. Для этого взять горсть цемента в руку и сжать. Хороший будет просыпаться сквозь пальцы, а некачественный или неправильно храненный комкуется.

Заполнители для бетона

От заполнителей бетона зависит качество, долговечность будущего фундамента. Они занимают около 80% объема в бетоне.

Песок для бетона

Это пожалуй самый основной заполнитель раствора. От качества песка прямо зависит количество необходимого цемента и долговечность конструкции.

Весь песок состоит в основном из зерна кварца. Встречаются полевые шпаты, известняк и слюда.

Песок различается на морской, речной, горный, карьерный и овражный. Горный и овражный песок, как правило, засорен примесями глины, а озерный в основном илом. Содержание разных загрязнений в песке не есть хорошо. Присутствие загрязнения в песке замедляет процесс отверденения и схватывания цемента, снижает прочность самого бетона. Обычно песок в таких случаях промывают. Допустимая норма примесей не более 5%.

Песок разделяется по размеру своих зерен на мелкий, средний, пылеватый, крупный и гравелистый.

По своему происхождению песок бывает природный и искусственный. Природный получается из-за выветривания шорных пород, искусственный – дробнее горный породы.

Щебень и гравий

Щебень – это камень небольшого размера, полученный в результате дробления горной породы.

Гравий – это мелкий камень небольшого размера. Имеет округлую форму. Различается щебневидный, яйцевидный, малоокатанный, игловатый и лошадиный. Размер гравия колеблится от 0,5 до 9см.

Для процесса бетонирования фундамента подойдет щебень разного размера.

Щебень от гравия имеет отличие – у него есть шероховатая поверхность, благодаря которой он лучше входит в реакцию с цементом. Именно поэтому многие строители предпочитаю в основном именно щебень, а не гравий.

Щебень различается по морозостойкости. Если он получен из известкового камня, то его морозостойкость очень низкая. Это в силу того, что такой щебень очень задерживает внутри себя влагу. При повышенной влажности такой щебень лучше не применять.

Для хорошей прочности и качественного фундамента в щебне не должно быть различных примесей глины или ила более 3-5%.

Наличие в щебне разных фракций – это хороший признак. Ведь у него большая насыпная плотность, а это еще значит придется меньше тратить цемента и песка на бетон.

Вода

Вода для приготовления бетона должна быть чистая, без примесей масла и прочих загрязнителей, так как они предотвращают тверденение цемента, образуют высолы и коррозию.

В таком случае отлично подойдет речная, водопроводная или колодезная вода. Не рекомендуется применять морскую воду – может спровоцировать коррозию или на поверхности выступить соль.

В жаркую погоду желательно применять для приготовления бетона холодную воду, чтобы не слишком быстро бетон затвердевал. Зимой же конечно лучше воду потеплее использовать.

postroim-fundament.ru


Смотрите также