Общая классификация заполнителей

Для бетона используют заполнитель с размером зерен в поперечнике от тысячных долей сантиметра до нескольких сантиметров. Наибольшая крупность заполнителя может быть различной, однако любой заполнитель содержит зерна неодинакового размера; распределение зерен по фракциям называют зерновым составом заполнителя. Для получения бетона невысокой прочности иногда используют заполнитель непосредственно из залежей, содержащих зерна различного размера, от самых мелких до самых крупных. Такой заполнитель называют карьерным нефракционированным заполнителем. Для получения бетона хорошего качества обычно используют заполнители, по крайней мере, двух типов: мелкий заполнитель (песок) с размером зерен не более 0,476 см и крупный с размером зерен не менее 0,476 см. В США разделение на мелкий и крупный заполнители проводят на сите № 4, размер отверстий которого лишь на 0,0013 см меньше, чем 0,476 см (см. табл. 3.14). Указанное деление позволяет при дальнейшем рассмотрении проводить различие между мелким и крупным заполнителем.

Обычно считают, что минимальный размер зерен песка составляет примерно 0,07 мм и несколько меньше. Частицы размером 0,002—0,06 лш представляют собой пыль или ил, частицы еще меньшего размера называют глиной. Суглинок представляет собой мягкую породу, состоящую из примерно равного количества песка, ила и глины.

38. Основные свойства заполнителей и способы их определения.

Первоначально все зерна заполнителя являлись частью исходной горной породы, которая могла быть разделена на отдельные куски и зерна или в результате природных процессов выветривания, или искусственным способом — дроблением. Поэтому свойства заполнителей полностью зависят от свойств исходной горной породы, например химико-минералогического состава, петрографических характеристик, удельного веса, твердости, прочности, физико-химической стойкости, пористости, цвета и т. д.

С другой стороны, некоторые свойства заполнителей не определяются характеристиками исходной горной породы, а присущи только зернам заполнителя, такие как форма и размер зерен, текстура поверхности, абсорбционная способность (водопоглощение). Все эти свойства могут оказывать большое влияние на качество как свежеуложенной бетонной смеси, так и затвердевшего бетона.

Следует добавить, что, хотя свойства заполнителей могут быть непосредственно исследованы путем испытаний, представляется затруднительным охарактеризовать хороший заполнитель, не определив, как этот заполнитель будет влиять на свойства бетона в определенных условиях эксплуатации. Качество заполнителей необходимо проверять и непосредственно в бетоне, иногда по некоторым показателям заполнитель может оказаться неудовлетворительным, однако его использование в бетоне не вызывает беспокойства. Например, образец из горной породы может дать отрицательные результаты при испытаниях на морозостойкость, однако, если заполнитель находится в бетоне, этого может не произойти, особенно в тех случаях, когда зерна заполнителя надежно покрыты цементным камнем низкой проницаемости. Однако маловероятно, что на заполнителе, считающемся неудовлетворительным более чем по одному показателю, будет приготовлен бетон удовлетворительного качества. Таким образом, испытания непосредственно заполнителей оказывают существенную помощь при оценке их пригодности для использования в бетоне.

Применение природных гравийно-песчаных смесей без их разделения на фракции, как правило, не допускается из-за неоднородности гранулометрического состава

39. Состав и свойства бетонной смеси.

Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные свойства затвердевшего бетона при наименьшем расходе вяжущего. В процессе работ состав бетонной смеси должен систематически корректироваться с учетом изменяющихся активности цемента, влажности и гранулометрического состава заполнителей.

При приготовлении бетонной смеси механизированным способом дозирование материалов производится по массе, исключения допускаются при дозировании воды и добавок, которые дозируют в жидком виде. Для получения бетона определенных свойств в бетонную смесь вводят добавки или их комплексы — пластифицирующие, воздухововлекающие, микрогазообразующие, противоморозные, ускорители твердения бетона и ингибиторы коррозии стали. Оптимальное количество добавок устанавливает строительная лаборатория, причем количество ускорителей твердения, как правило, не должно превышать от массы цемента (%): сульфата натрия - 2; нитрата натрия, нитрата кальция, нитри-нитрата кальция и нитри-нитрат-хлорида кальция - 4; хлорида кальция в бетоне армированных конструкций - 2 и в бетоне неармированных конструкций - 3.

Подбирая песок, необходимо учитывать требуемые свойства бетонов, назначение сооружений и условия их работы. Песок для бетонных смесей, перекачиваемых по бетоноводам, должен содержать 5-7% частиц с зернами крупностью менее 0,15 мм и 15-20% частиц с зернами крупностью менее 0,3 мм.

Не допускается применять природную гравийно-песчаную смесь или дробленый щебень без рассева. Крупный заполнитель применяется только фракционированным. При определении размера зерен крупного заполнителя необходимо учитывать следующее:

— при бетонировании плит наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть равна половине толщины плиты;

— наибольший размер зерен заполнителя в бетонной смеси, предназначенной для железобетонных конструкций, не должен превышать ³/₄ наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры;

— размер зерен для бетонной смеси, укладываемой в скользящую опалубку, не должен превышать ¹/₆ наименьшего размера поперечного сечения бетонируемой конструкции;

— размер зерен для бетонных смесей, подаваемых по бетоноводам, должен быть не более 0,4 внутреннего диаметра бетоновода для гравия и 0,33 - для щебня; при этом число зерен наибольшего размера и зерен пластинчатой или игловатой формы по отдельности не должно превышать 15% по массе;

— крупность зерен заполнителя бетонных смесей, подаваемых по хоботам и виброхоботам, не должна превышать '/₃ их диаметра.

Требования к воде. Вода, применяемая для затворения бетонной смеси, не должна содержать примесей в количествах, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента или способствующих коррозии арматуры.