Свойства заполнителей для бетонов и строительных растворов

Назначение заполнителей в бетоне - создание жесткого “скелета”, уменьшающего усадочные деформации при твердении, экономия вяжущего и повышение долговечности материала.

На свойства бетона наиболее существенное влияние оказывает гранулометрический (зерновой) состав, прочность и чистота заполнителей.

В зависимости от крупности частиц различают:

- крупный заполнитель - щебень или гравий с диаметром частиц от 5 до 70 мм,

- мелкий заполнитель - песок с крупностью частиц до 5 мм.

Исследование свойств мелкого заполнителя

При исследовании свойств заполнителя важным этапом является отбор проб. При поступлении материалов на предприятия строительной индустрии от каждой партии песка объемом 500 м³ отбирают среднюю пробу состоящую из 10...15 частичных проб из различных мест. Масса частичной пробы составляет 10...20 кг. После перемешивания частичных проб методом квартования отбирают необходимое для проведения испытаний количество песка.

Гранулометрический (зерновой) состав песка характеризуется массовой долей (%) зерен различного размера. Зерновой состав определяют просеиванием пробы предварительно просушенного песка массой 2 кг сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Полученные на ситах остатки взвешивают и расчетом определяют массовую долю в песке зерен гравия крупностью 5-10 мм

 

и свыше 10 мм. Относительная погрешность расчета ± 0,1%. Расчет выполняют по формулам (1.1) и (1.2).

Гр₅ = (m₅ / m) ^· 100; (1.1)

Гр₁₀ = (m₁₀ / m) ^· 100. (1.2)

где Гр₅; Гр₁₀ - содержание в песке зерен гравия крупностью 5-10 и

свыше 10 мм, %;

m₅; m₁₀ - массы остатков на ситах с отверстиями диаметром 5 и 10 мм, г;

m - масса пробы, г.

Из пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, отбирают навеску массой 1 кг и просеивают ее через стандартный набор сит с отверстиями 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 мм.

Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют частные остатки по формуле (1.3):

а_i = (m_i/ m) ^· 100, (1.3)

где а_i - частный остаток на i -том сите, %;

m_i - масса остатока на i -том сите, г;

m - масса навески, г.

Полные остатки на каждом сите определяют как сумму частных остатков на данном сите и всех ситах с большим размером отверстий:

 

Область мелких песков

Область крупных песков

A_i=a_2,5+....+ a_i. (1.4)

0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 5,0

Dсит, мм

Рис. 1.1 График зернового состава песка

Оценка зернового состава песка производится путем нанесения результатов просеивания на график (рис.1.1). Кривая просеивания песка, пригодного для использования при приготовлении тяжелого бетона, должна располагаться в заштрихованной области графика. Не допускается присутствие в песке частиц размером более 10 мм. Массовая доля зерен размером 5-10 мм ограничено 5 %, а пылевидных частиц (размером менее 0,14 мм) - 10 %.

Зерновой состав песка характеризуется модулем крупности песка М_кр, вычисляемым по формуле (1.5).

М_кр=(А_2,5+А_1,25+А_0,63+А_0,315+А_0,14)/ 100 (1.5)

где А_2,5;А_1,25;А_0,63;А_0,315;А_0,14 - полные остатки на ситах с отверстиями соответствующего диаметра, %.

В зависимости от модуля крупности принята классификация песков для строительных работ, приведенная в таблице 1.1. Для песков разной крупности указана также ориентировочная водопотребность.

Таблица 1.1

Классификация строительных песков

по зерновому (гранулометрическому) составу

Группа песка	Мкр	Полный остаток на сите с диаметром отверстий 0,63 мм, %	Водопотребность, % от массы песка
Крупный Средний Мелкий Очень мелкий	3,5-2,5 2-2,5 1,5 - 2 1 - 1,5	45-70 30 - 45 10 - 30 до 10	4-6 6 - 8 8 - 10 более 10