Заполнители для бетона
Как бетоны могут быть различными, так и их составляющие могут отличаться своим качеством и типом. Одним из таких непостоянных компонентов является заполнитель. Их принято делить на плотные, пористые и специальные, удовлетворяющие определенным условиям, например, жаростойкость, кислотостойкость. Чаще всего составляющая заполнителя в бетонной массе занимает 80-85% от всего раствора — это уже говорит о важности правильного подбора данного компонента.
Что же собой представляет заполнитель? Обычный мелкий раздробленный камень, в большей степени выбор которого зависит от местных рождений. Это может быть и песок, и щебень, и гравий, и пемза и многие другие. Также в качестве заполнителей можно использовать и различные отходы типа шлаков. Главной идеей в их выборе будет экономическая составляющая, которая должна быть минимальной.
В бетонной массе замешивают два типа заполнителя: мелкий и крупный. Что такое мелкий заполнитель? Это заполнитель с мельчайшими частицами, помогающие сделать бетонную массу более крепкой. В основном, все производители используют песок, преимуществами которого перед остальными будут минимальный размер 0,16-5мм и высокая плотность около 1,8г/см3. Но и здесь не все просто: различают два вида песков: природные (самостоятельное разрушение горных пород) и искусственные (разрушение специальных пород человеческим фактором). В качестве исходного материала чаще всего выступают изверженные и осадочные породы: кварц, полевой шпат, кальцит, слюда. Для определения качественной характеристики мелкого заполнителя стоит обратить внимание на его минеральный и зерновой составы, а также наличие вредных примесей.
Для более лучшего сцепления рекомендуют использование сразу обоих заполнителей как крупного, так и мелкого. Наличие мелкого необходимо, дабы образовалось как можно меньше пустот между частицами крупного заполнителя. Чем удачнее будут расположены все частицы, тем более крепким получится бетон.
Определить зерновой состав заполнителя можно с помощью специального набора сит с разными отверстиями. Конечно, весь песок просеивать не стоит, достаточно будет килограмма. Запомните, что крупных зерен песка должно быть в составе до 5%, к тому же ни в коем случае не должны присутствовать в песке частицы размером больше 10мм.
Специалистами даже был разработан специальный термин для определения размера песка — «модуль крупности», означает он соотношение оставшихся в сите крупных частиц ко всему взятому для пробы песку.
Каждый мелкий заполнитель имеет свои недостатки и преимущества в их использовании. Например, пыль, ил, глина могут вашей бетонной смеси только навредить, ведь для них нужно повышенной количество воды, а значит, и больше цементного раствора. Поэтому стоит строго следить за процентным соотношением разного размера частиц мелкого заполнителя и за их качеством (если размер 0,16мм, то таких частиц должно быть не более 10%, а мельчайших частиц типа пыли ни в коем случае не должно быть выше 3%). Также стоит аккуратней быть с таким заполнителем как глина, она способна уменьшить морозостойкость конструкции. Конечно же, чистый песок найти практически невозможно, поэтому его принято очищать методом промывки.
Если вы решили использовать песок природного происхождения, то стоит обратить повышенное внимание на его состав, в котором могут оказаться органические добавки типа разложенных растений. Такие примеси ни к чему хорошему, как правило, не приводят, а только в будущем способны разрушить цемент. Определить наличие таких нежелательных добавок можно при помощи цветового метода.
Теперь о крупном заполнителе. Самыми используемыми такими заполнителями будут гравий и щебень частицы которых должны быть размером 5-70мм. Но все размеры здесь будут довольно относительными. Например, если вы работаете с достаточно массивными конструкциями, то можете использовать заполнитель с частицами вплоть до 150мм. Если выбирать что лучше: щебень или гравий, то тут следует выбрать щебень, так как в гравии чаще всего могут попасться нежелательные добавки в силу того, что в гравии присутствует частичное содержание песка.
Щебень получают искусственным путем при помощи дробления различных горных пород таких как плотный известняк или песчаник. Зерна щебня, в отличии от округлых частиц гравия, обладают несколько угловатой формой, в идеале которая должна быть приближена к кубической. Благодаря своей шероховатой поверхности такие частицы способны более качественно сцепляться с цементом, поэтому для высокопрочных бетоном лучше всего использовать щебень.
Чтобы определить степень качества крупного заполнителя, нужно проанализировать его зерновой и минеральный составы, а также наличием нежелательных веществ. Обязательно обратите внимание на степень прочности исходной породы, которая должна в 1,5-2 раза превышать марку по прочности бетонной массы. Именно от степени морозостойкости заполнителя будет зависеть морозостойкость всей бетонной смеси в конечном результате.
Чтобы верно определить зерновой состав крупного заполнителя необходимо выяснить отношение самых крупных частиц к самым мелким. При работе с арматурой стоит учитывать тот фактор, что зерна самого большого размера не должны превышать самое меньшее расстояние между металлическими стержнями.
Существует деление крупного заполнителя по размеру его частиц на 4 группы: 5-10мм, 10-20мм, 20-40мм и 40-70мм. Используемый заполнитель не обязательно должен быть одного размера, чаще всего применяют смесь частиц разного размера. Для каждого определённого размера существует своя норма зернового состава.
Также заполнитель принято делить на группы и по форме его частиц: кубовидная, улучшенная и обычная. Помимо названных форм в составе заполнителя могут присутствовать пластинчатая и игловатая форма, которые должны составлять не более 15, 25 и 35% всей массы заполнителя кубовидной, улучшенной и обычной формы соответственно. Содержание мельчайших пыльных и илистых частиц в составе крупного заполнителя должно составлять строго не более 1%.
Для проверки крупный заполнитель на нежелательные элементы пользуются тем же методом, что и при просеивании мелкого заполнителя. Заключается данный метод в том, что проверяемый экземпляр обрабатывают специальным раствором едкого натра, как следствие ничего не должно произойти. Если же окраска немного изменилась, потемнела, то заполнитель содержит органические вещества.