Подбор заполнителей на заводах бетона

Для решения различных проектных задач при производстве бетонов и строительных растворов особое внимание на заводах бетона уделяют подбору заполнителей.

 

 

Прочность заполнителя может быть определена испытанием на сжатие образцов материала, из которого изготавливается щебень, а в тех случаях, когда отсутствует таковая возможность, для гравия или готового щебня - проверкой прочности непосредственно в бетоне определенного состава. Показатели объемного и удельного веса, характеризующие степень плотности или пористости материала заполнителя, показатель водопоглощения, дающий представление об общей пористости и характере пор, позволяют также судить косвенно о прочности материала и его поведении в бетоне. Форма зерен заполнителя и характер их поверхности оказывают влияние на строение бетонного конгломерата и на величину сцепления заполнителя с цементным камнем, а это в свою очередь влияет на прочность конгломерата. Поэтому бетон на щебне при прочих равных условиях обладает более высокой прочностью, нежели на гравии; бетон на шероховатом и угловатом гравии - более прочен, чем бетон на гравии с гладкими зернами округленной формы.

 

Немалую роль в сцеплении заполнителя с цементным камнем играет также абсорбирующая (водоотсасывающая) способность заполнителя. Весьма плотные с гладкими, но раковистыми изломами зерна прочного заполнителя не обеспечивают надлежащего сцепления с цементным камнем при изготовлении смеси в растворобетонном узле и повышают его хрупкость. Этим можно объяснить, что заполнитель из известняка, уступая по абсолютной прочности заполнителям из плотных изверженных пород способствует лучшему сцеплению с цементным камнем. Помимо этого известняк, обладая более высокой абсорбирующей способностью и большей вязкостью, может в ряде случаев обеспечить более высокую прочность и меньшую хрупкость бетона по сравнению с бетоном на весьма прочном и плотном заполнителе.

 

 

С увеличением крупности заполнителя пропорционально уменьшается его удельная поверхность и соответственно расход цементного теста или раствора на покрытие поверхности зерен заполнителя слоем той или иной толщины. Необходимо, следовательно, стремиться к применению заполнителя возможно большей крупности. Наибольшая крупность определяется условно - размером отверстия сита в стандартном наборе, на котором полный остаток не превышает 5% от общей навески. Вместе с тем заполнитель должен обладать и надлежащим зерновым составом, т. е. иметь зерна разных размеров в определенном сочетании. Под хорошим зерновым составом заполнителя понимают такое количественное соотношение зерен разных размеров, при котором достигается наименьший объем межзерновых пустот (наибольшая компактность укладки зерен). В зависимости от зернового состава крупного заполнителя различают: рядовой гравий или щебень с естественным зерновым составом, сортовой с подобранным зерновым составом, а также фракционированный, разделенный на отдельные классы по крупности. Зерновой состав рядового крупного заполнителя в ГОСТе нормируется лишь косвенно в виде предельного объема пустот в заполнителе, который должен быть не более 45% от общего объема заполнителя (объем пустот одновременно с зерновым составом характеризует также и форму зерен). Кроме того, в ГОСТе указаны рекомендуемые пределы зернового состава заполнителей, внутри которых должна располагаться кривая просева данного материала на стандартном наборе сит.

 

Применяемый для бетона в изделиях сортовой крупный заполнитель составляется из следующих фракций: 5(3) — 10 мм, 10—20, 20—40 и 40— 80 мм. Наибольшая допустимая для использования в бетоне фракция зависит от крупности изделия и густоты армирования. Заполнители могут иметь в своем составе зерна всех размеров с постепенным (плавным) переходом от крупных к мелким (заполнитель с непрерывной гранулометрией) либо иметь только зерна крупных и мелких размеров в определённом сочетании, при котором достигается наименьший, объем., межзерновых пустот в материале (заполнитель с прерывистой гранулометрией). В этом случае может быть получена наиболее плотная смесь, так как мелкие зерна, занимая промежутки между крупными, не раздвигает их; однако удобообрабатываемость смесей с прерывистой гранулометрией не всегда удовлетворительна.