Вся электронная библиотека >>>

 Бетонная смесь и строительный раствор >>

  

 

 Стройматериалы. Бетоны, растворы

Бетонная смесь и строительный раствор


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ГЛАВА IV. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНА И СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Заполнителями в бетоне называют рыхлую смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры которых находятся в установленном диапазоне. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело. Занимая до 80...85 % общего объема бетона, заполнители влияют на технологические свойства бетонной смеси и на качество затвердевшего бетона. Правильно подобранные заполнители позволяют получать экономичный бетон с минимальным расходом цемента.

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 подразделяют 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 изготовляемые — керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и многие другие.

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

Зерновой состав заполнителей решающим образом влияет 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 в том случае, когда и удельная поверхность, и пустотность зерен заполнителя стремятся к минимуму. Удельная поверхность тем меньше, чем больше крупность заполнителя. Так, удельная поверхность смеси зерен крупностью 10..20 мм, взятая из расчета на 1 м3 абсолютного объема заполнителя, составляет 400 м2, для зерен крупностью 2,5...5 мм она равна 1600 м2, а для пылевидных частиц размером 0,05...0,16 мм — 160 000 м2.

В отличие от удельной поверхности объем пустот в заполнителе, представленном зернами (шарами) одного размера, теоретически не зависит от крупности зерен, а определяется типом их упаковки — кубической или гексагональной. Для сокращения пустотности заполнителя вводят в его состав 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 разного размера 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 бетона — заданной плотности и прочности. Зерновой состав заполнителей определяют по результатам просеивания пробы через стандартный набор, включающий 10 сит с отверствия-ми (в 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. Если надо определить зерновой состав песка, берут сита с размерами отверстий 5...0,16 мм, для крупного заполнителя — 5...70 мм.

После просеивания пробы взвешивают частные остатки на каждом сите и вычисляют их относительное содержание д,- в процентах. На каждом сите после просеивания остаются частицы размером, большим размера отверстий данного сита, но меньшим размера отверстий вышележащего, более крупного сита. Совокупность зерен, размер которых находится в этих пределах, 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 и состоит из зерен фракций 5... 10, 10...20 и 20...40 мм.

Зная частные остатки я,, определяют полные остатки на ситах At как сумму частных остатков на данном сите и на ситах с большим размером отверстий. Результаты просеивания (полные остатки) сравнивают со стандартными требованиями, представленными в графической или табличной форме. Кроме того, эти же данные используют для оценки крупности песка по модулю крупности •

Л/К = 5М./100,          (20)

где 2М, — сумма полных остатков на ситах с отверстиями 2,5 ...0,16 мм.

Чем больше Мк, тем крупнее песок, т.е. больше содержание в нем зерен крупных фракций.

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 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 лешадной формы ограничивается стандартами.

Характер поверхности заполнителей влияет на свойства бетонной смеси и прочность бетона. Бетонная смесь, изготовленная на заполнителях с гладкой поверхностью — например, гравии, обладает хорошей удо-боукладываемостью. Смеси на заполнителях с шероховатой поверхностью, например щебне, укладываются хуже, но бетон приобретает большую прочность, чем бетон на гравии. 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.

Вредные смеси, содержащиеся в заполнителях, могут вступать во взаимодействие с цементом, в результате чего в бетоне образуются соединения, снижающие его прочность или вызывающие коррозию. К числу вредных примесей относят включения следующих пород и минералов:

минералы-сульфаты — гипс, ангидрит;

сульфиды — пирит, марказит, пирротин;

аморфные разновидности кремнезема — халцедон, опал, кремень, вулканические стекла;

оксиды и гидроксиды железа — магнетит, гематит, гетит;  

слюды и гидрослюды — мусковит, биотит, вермикулит; галогенные соединения — хлориты, галит, сильвин; другие вещества — сера, графит, уголь, фосфорит. 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. Применение заполнителей, у которых рт > 2,8 г/см3, приводит к необоснованному увеличению веса сооружений. Такие заполнители идут лишь на изготовление специального бетона для защиты от радиоактивных излучений. Заполнители, у которых рт < 1,8 г/см3 .отличаются заметной пористостью, тем большей, чем меньше их средняя плотность. Такие пористые заполнители употребляют для изготовления легких бетонов. Вследствие высокой пористости заполнителей такие бетоны обладают хорошими теплозащитными свойствами.

Прочность — важнейшая характеристика заполнителя. Ее оценивают по пределу прочности исходной горной породы в насыщенном водой состоянии. Марки породы по прочности находятся в пределах 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 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 относителано-му 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.

Морозостойкость горной породы оценивают маркой, которая соответствует числу циклов замораживания—оттаивания, выдержанных щебнем из этой породы. Марки пород по морозостойкости установлены в пределах от F15 до F300.

К заполнителям для жаростойкого, химически стойкого, декоративного и других специальных бетонов предъявляют дополнительные требования.

 

К содержанию:  Приготовление бетонной смеси и строительных растворов

 

Смотрите также:

 

 Полимерные бетоны   Высокопрочный бетон  Растворы строительные  Смеси бетонные   Бетоны  Монолитный бетон и железобетон  Отделочные и облицовочные материалы Строительные материалы и изделия  Строительные материалы   Стройматериалы

 

Как приготовить бетон и строительные растворы  

Исходные материалы  Минеральные вяжущие вещества  Заполнители  Вода  Строительные растворы  Свойства строительных растворов  Виды строительных растворов  Приготовление строительных растворов  Составы  Бетоны  Виды бетона  Свойства бетона  Приготовление бетонного раствора  Шлакобетон  Опилкобетон

 

Свойства заполнителей

 

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНА

 

Заполнители

Изменение насыпной плотности песка в зависимости от его влажности

Неорганические вяжущие вещества. Известь строительная

Технические требования и свойства извести

Методы испытаний извести

Сырье для производства извести

Процесс получения извести

Гипсовые вяжущие материалы

Сырье для производства гипсовых вяжущих веществ

Безобжиговые гипсовые вяжущие

Низкообжиговые гипсовые вяжущие

Высокообжиговые гипсовые вяжущие

Смешанные гипсовые вяжущие

Изделия на основе гипсовых вяжущих веществ

Гипсокартонные листы (ГКЛ)

Плиты гипсовые для перегородок

Гипсобетонные панели

Гипсоволокнистые листы

Другие виды гипсовых материалов и изделий

Цементы. Цементы на основе портландцементного клинкера. Портландцемент и шлакопортландцемент

Цементы сульфатостойкие

Цемент для строительных растворов

Портландцементы белые

Алюминатные цементы

Тенденции в области развития нормативной базы цементной промышленности

Цементные бетоны. Бетоны

Выбор материалов для бетона

Общие положения по расчету состава бетона

Литература

Добавки в бетон

Строительные растворы. Сухие строительные смеси. Классификация растворов

Требования к материалам

Технологические свойства растворных смесей

Требования к затвердевшим растворам

Приготовление растворных смесей

Контроль качества растворных смесей

Контроль физико-механических характеристик растворов

Штукатурные растворы

Декоративные растворы

Составы для декоративной отделки фасадов и интерьеров

Сухие строительные смеси

 

Заполнители бетона 

Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАЗНАЧЕНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

 

Глава 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЙ

ПЛОТНОСТЬ ЗЕРЕН И ВЕЩЕСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ПУСТОТНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ПОРИСТОСТЬ ЗЕРЕН ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ВЛАЖНОСТЬ И ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ФОРМА ЗЕРЕН ЗАПОЛНИТЕЛЯ И ИХ ВЗАИМНАЯ УКЛАДКА

ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

СТРУКТУРА ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ПРОЧНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ВОДО-  И МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

ИСПЫТАНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЯ В БЕТОНЕ

ОДНОРОДНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

 

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

ТРАНСПОРТ БЕТОННОЙ СМЕСИ

УКЛАДКА И УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

ТВЕРДЕНИЕ БЕТОНА

 

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОНА. Сцепление цементного камня с поверхностью зерен заполнителей

«Армирование» бетона заполнителем

ПЛОТНОСТЬ БЕТОНА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ БЕТОНА

ПЛАСТИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ БЕТОНА ПОД НАГРУЗКОЙ

УСАДКА БЕТОНА

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ БЕТОНА

ОДНОРОДНОСТЬ БЕТОНА

 

Глава 5. ЗАПОЛНИТЕЛИ ИЗ ПРИРОДНЫХ ПЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ПОРОД

ПЕСОК

Зерновой, или гранулометрический, состав песка

Содержание примесей

Добыча природного песка

Песок из отсевов дробления

Обогащение и фракционирование

ГРАВИЙ

Технические требования к гравию

Добыча и фракционирование гравия

Промывка гравия

Обогащение гравия

ЩЕБЕНЬ

Производство щебня

Обогащение щебня

Щебень из гравия

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЩЕБНЯ, ГРАВИЯ И ПЕСКА

Щебеночные заводы

Гравийно-щебеночные и гравийно-песчаные заводы

Гравийно-песчаные и песчаные заводы с гидромеханизированным способом добычи сырья

Склады готовой продукции

 

Глава 6. ПРИРОДНЫЕ ПОРИСТЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ

ЗАПОЛНИТЕЛИ ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Пемза

Вулканические шлаки

ЗАПОЛНИТЕЛИ ОСАДОЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

ОБОГАЩЕНИЕ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

 

Глава 7. ЗАПОЛНИТЕЛИ ИЗ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ОТХОДЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ШЛАКИ

Щебень из доменного шлака

Гранулированный шлак

ТОПЛИВНЫЕ ШЛАКИ

Шлаки от сжигания пылевидного топлива

ЗОЛЫ И ЗОЛОШЛАКОВЫЕ СМЕСИ

ДРЕВЕСНЫЕ ОТХОДЫ

ДРУГИЕ ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

 

Глава 8. ИСКУССТВЕННЫЕ ПОРИСТЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ

КЕРАМЗИТ

Сырьё для производства керамзита

Технология производства  керамзита

Технические требования

Однородность керамзита

Обогащение керамзита

Керамзитовый песок

Технологические схемы производства керамзита

Применение керамзита

АГЛОПОРИТ

Основы технологии аглопорита

Применение аглопорита

ШЛАКОВАЯ ПЕМЗА

Технические требования

Применение шлаковой пемзы

ШУНГИЗИТ

АЗЕРИТ

ТЕРМОЛИТ

ОБЖИГОВЫЙ ЗОЛЬНЫЙ ГРАВИЙ

БЕЗОБЖИГОВЫЙ ЗОЛЬНЫЙ ГРАВИЙ

ВСПУЧЕННЫЙ ПЕРЛИТ

ВСПУЧЕННЫЙ ВЕРМИКУЛИТ

ДРУГИЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

 

Глава 9. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БЕТОНА

ДОРОЖНЫЙ БЕТОН

АСФАЛЬТОВЫЙ БЕТОН

ЛЕГКИЙ БЕТОН

СИЛИКАТНЫЙ БЕТОН

ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН

ГИПСОБЕТОН

ЖАРОСТОЙКИЙ БЕТОН

КИСЛОТО- И ЩЕЛОЧЕСТОЙКИЕ БЕТОНЫ

БЕТОН ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ РАДИАЦИИ

ФИБРОБЕТОН

ДЕКОРАТИВНЫЙ БЕТОН

 

Глава 10. ВОПРОСЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

ПРИРОДНЫЕ ПЕСОК, ГРАВИЙ И ЩЕБЕНЬ

ПОРИСТЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ И ОБОГАЩЕНИЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

 

Минеральные вяжущие вещества

 

Добавки в бетон