3. Мелкий заполнитель. Фракционный состав. Виды. Влияние на свойства бетонной смеси и бетона.

Заполнитель для бетона мелкий — рыхлая смесь зерен материала природного или искусственного происхождения, размером до 5 мм. В качестве мелкого заполнителя в бетоне используется природный песок.

В соответствии с ГОСТ 8736—93 природный песок — неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

По минералогическому составу различают кварцевые, полево-шпатные, карбонатные и другие пески. Как правило, наилучшие по качеству пески — кварцевые, и они чаще используются, однако при производстве безобжиговых материалов (бетонов, асфальтобетонов) их заменяют и другими природными песками.

Среди природных песков встречаются горные (овражные), речные, морские, барханные, дюнные и другие разновидности. Каждый из них имеет положительные и отрицательные свойства, проявляющиеся при использовании их в качестве мелких заполнителей: горные пески содержат повышенное количество глинистых и органических примесей; морские кроме кварцевых зерен могут содержать обломки раковин, снижающие прочность некоторых конгломератов (цементных бетонов и др.); речные и морские имеют излишне отполированную поверхность, не обеспечивающую достаточного сцепления их с вяжущим веществом; дюнные и барханные пески сложены весьма мелкими частицами, не отвечающими требованиям стандарта. При тщательной проверке качества песков предпочтение отдается той разновидности, качество которой отвечает требованиям стандарта при минимальной стоимости заполнителя.

В зависимости от значения нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) песок подразделяется на два класса:

I           класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повы

шенной крупности, крупный, средний и мелкий;

II         класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повы

шенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тон

кий и очень тонкий.

Зерновой состав песка определяют на стандартном наборе сит с размерами ячеек: Д5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Навеску сухого песка просеивают через набор сит и определяют сначала частные (%) остатки (а2 5; я; 25; а0 63 и т.д.), а затем полные (А2 5; А} 25; А0 6} и т.д.) остатки на каждом сите. Полный остаток на каждом сите равен сумме частных остатков на этом сите и всех ситах большего размера.

В строительстве часто используют фракционированный песок, разделенный на крупную (5...1,25 мм) и мелкую (1,25...0,16 мм) фракции. Фракционирование применяют для повышения однородности зернового состава песка. Зерновой состав песка для бетонов нормируется ГОСТ 10268 — 80 по остаткам на всех ситах ( 1).

При правильно назначенном зерновом составе пустотность песка не превышает 38%. Всегда учитывается содержание воды в песке, так как влажность существенно влияет на его свойства. Если для других строительных материалов увлажнение, как правило, приводит к увеличению их плотности, то для песка ситуация обстоит иначе. Самый большой объем песок занимает при 4...7% влажности (по массе). Это связано с тем, что влажный песок не столь сыпуч, как сухой. Так как каждая песчинка покрывается тонким слоем воды, насыпная плотность песка уменьшается и общий объем песка возрастает ( 2). Пленочная вода обладает свойствами клея: песчинки слипаются и агрегируются, занимая при укладке их в какую-либо емкость значительно больший объем, чем занимал бы сухой песок. При дальнейшем увеличении влажности (порядка до 20%) вода входит в межзерновые пустоты песка, вытесняя воздух, насыпная плотность песка снова увеличивается.