131. Зерновой состав заполнителей. Виды зерновых составов и их влияние на возможную экономию цемента.

Правильный вбор заполнителей для бетонов, их разумное использование – одна из важнейших задач технологии бетона. К заполнителям для бетона предьявляются требования учитывающие особенности их влияния на свойства бетона. Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают зерновой состав, прочность и чистота заполнителя.

Зерновой состав показывает содержание в заполнителе зерен разной крупности. Он определяется просеиванием пробы заполнителй через стандартные сита с отверстиями 0,14-70мм и более. Различают рядовой заполнитель, содержащий зерна различных размеров, и фракционированный, если зерна заполнителя разделены на отдельные фракции, включающие зерна близких между собой размеров, например 5-10 или 20-40 мм. Заполнитель характеризуют наименьшей и наибольшей крупностью, под которым понимают размеры наименьших или наиболее крупных зерен заполнителя. В заполнителе могут встречаться отдельные более мелкие или более крупные зерна, чем указанные, одно их должно быть не более 5%. Зерновой сотав называют непрерывным, если в нем встречаются зерна всех размеров – от наименьшего до наибольшего. Если же в заполнителе отсутствуют зерна какого-либо промежуточного размера, то такой зерновой состав называют прерывистым.

Большинство исследователей считают более эффективным непрерывный зерновой состав заполнителя, так как хотя смеси с прерывистым составом при исключении фракций средних размеров и обеспечивают меньшую пустотность, однако в них подвижность мелких зерен, защемленных между крупными, ограничена и для получения определенной подвижности б/с толщина обмазки зерен цементным тестом должна быть более толстой, чем в смесях с непрерывным зерновым составом, причем это происходит в условиях, кога возрастает объем мелкой фракции, а следовательно, и удельная поверхность заполнителя. В результате увеличивается пасход цемента на обмазку зерен и уменьшается возможность экономии цемента за сет уменьшения пустотности заполнителя. Кроме того, смеси с прирывистым зерновым составом склонны к расслонияю, что отрицательно сказывается на однородности бетона.

Для выбора непрерывно зерового состава заполнителя предлагались различные идеальные кривые просеивания. Поскольку нельзя получить смесь одновременно с минимальным обьемом пустот и наименьшей удельной поверхностью зерен (ибо минимизацию можно проводить только по одному фактору), идеальная кривая подбирается из условия, что бы количесвто пустот в смеси и суммарная поверхность зерен требовали минимальный расход цемента для получния определенной подвижности б/с и прочности плотного бетона.

На строительных объектах или заводах сборного железобетона зерновой состав подбирают, используя определенные песок и щебень и устанавливая такое соотношение между песком и отдельными фракциями щебня, чтобы кривая по возможности приближалась к идеальной кривой.

Оптимальный зерновй состав заполнителя в целом зависит не только от зернового состава песка и щебня, но и от правильного выбора соотношения между ними.

Правильный выбор этого соотношения может быть сделан только с учетом состава бетона, в частности с учетом содержания цемента и воды. В бетонах низких и средних марок при подвижной б/с наилучшие результаты обеспечивает зерновой состав, близкий к идеальным кривым просеивания. В бетонах высокой прочности с повышенными расходами цемента и в жестких б/с долю песка или мелких фракций заполнителя в его общем обьеме целесообразно несколько уменьшать исходя из кокретных свойств заполнителя и состава бетона.

Если зерна смешиваемых фракций не очень отличаются размером, то размер пустот между крупными зернами, и мелкие зерна, не умещаясь в пустотах, несколько раздвинут крупный заполнитель. В результате пустотность всей системы сожжет увеличится. Для получения наиболее плотной смеси двух фракций необходимо, чтобы размер зерен одной был приблизительно в 6,5 раз меньше размера зерен другой фракции. Однако большее распространение получили заполнители с непрерывным зерновым составом. Они имеют несколько повышенную пустотность, но менее склонны к расслоению и чаще встречаются на практике.

Пустотность смеси заполнителей колеблется от 20 до 50%. В бетоне желательно использовать заполнители, состоящие из нескольких фракций и имеющие наименьшую пустотность.