Новости, обновления на сайте
26 июня 2019
07 декабря 2018
06 апреля 2018
Важнейшей составной частью бетона как композиционного материала, занимающей до 80% его объема, являются заполнители. Формируя каркас бетона, заполнители активно влияют на его свойства, снижая усадочные напряжения, увеличивая модуль упругости и уменьшая ползучесть, влияя на плотность и др.
Основными классификационными признаками заполнителей бетона являются размер и форма зерен, насыпная плотность, пористость зерен, происхождение и методы получения, назначение.
Плотные заполнители бетона являются неорганическими материалами, пористые бывают как неорганические, так и органические. К последним относят отходы заготовки и переработки древесины и других материалов растительного происхождения, а также пластмасс, резины и др.
Технология природных заполнителей предполагает дробление и сортировку горных пород при получении щебня или сортировку гравийно-песчаной смеси при получении гравия и песка. Щебень получают также дроблением гравия или отходов промышленности -металлургических шлаков, отходов обогащения.
Пески различают: обычные, обогащенные и фракционированные, из отсевов дробления горных пород. Пески наряду со щебнем получают также из отходов обогащения и других промышленных отходов.
Искусственные пористые заполнители получают из природного сырья или отходов промышленности различными способами, которые могут включать обжиг со вспучиванием, поризацию расплава, гидратационное твердение и др.
Минералогический состав природных заполнителей определяется условиями образования исходных горных пород. Состав отходов обогащения полезных ископаемых определяется видом исходных пород.
Модифицированные заполнители обычно получают после термического воздействия на сырьевые материалы. Они содержат стеклофазу или аморфные продукты, количество которых достигает максимума при быстром охлаждении (грануляции).
Для изготовления искусственных пористых заполнителей применяют как сырье глинистые, кремнеземистые и магматические горные породы и отходы промышленности - золу-унос ТЭС, золошлаковые смеси, продукты углеобогащения, шлаковые расплавы, стеклянный бой.
Природные пористые заполнители получают из горных пород как вулканического, так и осадочного происхождения (туф, пемза, известняки-ракушечники и др.). Наибольшее распространение для производства щебня получили горные породы:
• изверженные - интрузивные (граниты, сиениты, диориты,
габбро, диабазы и др.) и эффузивные (базальты, андезиты, трахиты и др.);
• осадочные - карбонаты, песчаники и др.;
• метаморфические - гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы и др.
Строение горных пород характеризуют их структурой и текстурой. Под структурой понимают величину и форму зерен и способ связи составляющих горной породы, а текстурой - их пространственное расположение.
Для горных пород, используемых при получении заполнителей, характерны кристаллически-зернистая, афонитовая (скрыто-кристаллическая), стекловатая и обломочная цементированная структуры. Основные текстуры - массивная (неориентированная), слоистая и сланцевая.
Для строительных горных пород базовыми считаются параметры плотности, механические и специальные свойства.
Истинная плотность пород, используемых для заполнителей тяжелых бетонов, т.е. их плотность в абсолютно плотном состоянии, изменяется в узких пределах и учитывается при расчетах их пористости и составов бетонных смесей.
Средняя плотность горных пород или их объемная масса зависит от пористости и изменяется в широких пределах. Этот показатель для горных пород определенного минерального состава и структуры может служить косвенной характеристикой их прочности и долговечности.
Пористость изверженных пород обычно не превышает 1,5%, хотя для выветрившихся разностей она может достигать 10% и более; пористость осадочных, особенно карбонатных пород, достигает 40%. Для производства щебня используют карбонатные породы, пористость которых находится обычно в диапазоне 5-15%.
Открытую пористость горных пород характеризуем их нодопоглощение. Водопоглощение изверженных пород, ни подвергшихся процессам выветривания, обычно не превышает 0,7%, а у осадочных достигает 10% и более.
С открытой или т.н. эффективной пористостью горших пород коррелируется их морозостойкость. Наряду с открытой пористостью на морозостойкость горных пород влияют и другие факторы: наличие замкнутых пор, содержание слабых включений и др.
Важными для заполнителей являются показатели плотности зерен и насыпная плотность.
Плотность зерен практически идентична средней плотности горных пород и характеризует отношение массы пробы сухого щебня или гравия к суммарному объему его зерен. Последний обычно определяется взвешиванием пробы заполнителя в воде. Для заполнителей с развитой поверхностью и большой открытой пористостью рекомендуется определять плотность зерен заполнителя в цементном тесте.
Насыпная плотность заполнителя определяется отношением его массы по всему занимаемому объему, включая пространство между зернами. В зависимости от насыпной плотности в сухом состоянии крупные пористые заполнители подразделяют на марки от 250 до 1000, а пористые пески - от 100 до 1400. Объем межзернового пространства (пустотность) заполнителей зависит от размеров и формы зерен и от их количественных соотношений.
На практике наиболее и наименее плотные укладки зерен маловероятны. Пустотность, % Форма зерна при наиболее плотной укладке при наименее плотной укладке средние значения Кубы Октаэдры Додекаэдры Икосаэдры Шары 0 12.1 14.1 10.3 26.2 87,1 83.9 60.7 59.9 47.6 43,55 48.05 37.4 35.1 36.9
формы. Применение плоских и удлиненных заполнителей ухудшает уплотняемость бетонных смесей, снижает прочность бетона и повышает расход цемента. Вместе с тем имеются данные, что при интенсивных вибросиловых способах уплотнения применение заполнителя из лещадных зерен позволяет получать бетон с I ювышенной прочностью при сжатии и изгибе. К зернам л е ща д н о й формы относят зерна, толщина или ширина которых меньше длины и 3 раза и более. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в соответствии с требованиями стандарта не должно превышать в щебне 15-35%.
Заполнитель характеризуют зерновым или гранулометрическим составом, определяемым просеиванием пробы через стандартные сита. При этом размеры отверстий сит, на которых остается или проходит не менее 95% материала, считают соответственно наименьшей и наибольшей крупностью заполнителя. Выбор предельной крупности заполнителя зависит от размеров сечения конструкции и расстояния между арматурными стержнями. Обычно наибольшая крупность заполнителя должна быть не больше 1/4 минимального размера сечения конструкции и 2/3 расстояния между арматурными элементами.
Заполнитель, зерна которого имеют размеры в пределах определенного диапазона контрольных сит, называют фракцией. Характерные фракции крупного заполнителя: 5-10,10-20, 20-40 и 40-70 мм.
Для реальных заполнителей зерновой состав всегда отклоняется от идеальной кривой, поэтому в стандартах, указывающих требования к крупному и мелкому заполнителям, обозначают рекомендуемую область зерновых составов, выход за пределы которых приводит к существенному перерасходу цемента. Пустотность заполнителей колеблется от 20 до 50% и регулируется их фракционированием с последующим смешиванием.
Интегральной характеристикой крупности, широко применяемой для оценки качества песка как заполнителя бетонов, является модуль крупности:
Мк=А/100 ,
где А - сумма полных остатков на контрольных ситах, %:
Очень мелкие пески рекомендуется применять лишь для строительных растворов. С повышением значения Мк, как правило, уменьшается водопотребность бетонных смесей и необходимый расход цемента. При этом следует учитывать наряду с пустотностью песка, определяемую его зерновым составом.
Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин
- Дополнительно рекомендуем ознакомиться с данными, которые поспособствуют уменьшению стоимости бетона в Подольском районе.
- При помощи нашей компании каждый заказчик имеет возможность купить бетон с доставкой в Балашихе имея объеме от 10 кубических метров.
- Приведенные на /beton/v/rayon/himki/ данные увеличат экономию цены на бетон в Химках.
