""

Заполнители для бетонов и растворов

Всё про бетон

Заполнители бетона

Заполнители бетона

Заполнители бетона

Заполнители бетона. Большая теплопроводность и недостаточная прочность бетона без добавления заполнителей не позволяет возводить ограждающие конструкции отапливаемых помещений без применения дополнительных теплоизоляционных и повышающих прочность слоев и материалов, что значительно усложняет технологию возведения бетонных конструкций.

Поэтому в строительстве применяются менее теплопроводные бетоны, имеющие большую пористость и меньшую плотность, чем обыкновенный бетон. Чем менее теплопроводен бетон, тем меньшую толщину будут иметь ограждающие конструкции, наружные стены или теплые (бесчердачные) верхние покрытия зданий.

Заполнители бетона — природные или искусственные материалы определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси с раствором вяжущего вещества образуют бетон и определяют его свойства.

Назначение заполнителей бетона

Основная активная составляющая часть бетона — вяжущее (цемент). Вяжущее, реагируя с водой, способно схватываться и твердеть, переходя из пластичного тестообразного состояния в твердое и превращая бетонную смесь в прочный бетон.

Преимущества бетона с заполнителями и назначение заполнителей

1. Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и, следовательно, позволяют значительно сократить расход вяжущих, имеющих более высокую стоимость и дефицитной составной частью бетона.

2. Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий остов, воспринимает усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с усадкой цементного камня.

3. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность бетона и модуль упругости бетона (уменьшает деформации конструкций под нагрузкой), уменьшает ползучесть (пластические необратимые деформации бетона при длительном действии нагрузки).

4. Легкие пористые заполнители уменьшают плотность и теплопроводность бетона, делают возможным применение такого бетона как в ограждающих конструкциях, так и теплоизоляционных.

5. Специальные особо тяжелые и гидратные заполнители делают бетон надежной защитой от проникающей радиации.

Список определяет назначение заполнителей, которые являются важным компонентом бетонов, влияют на их свойства и технико-экономическую эффективность. В настоящее время для бетонов используют несколько десятков разновидностей заполнителей.

Классификация заполнителей бетона

По размерам зерен заполнители бетона подразделяют на мелкие и крупные. Мелкий заполнитель — песок с размером зерен до 5 мм, крупный — с зернами свыше 5 мм. Крупный заполнитель подразделяют по форме зерен на гравий и щебень. Гравий состоит из зерен окатанной формы, щебень — угловатой.

По насыпной плотности крупные заполнители делятся на тяжелые (свыше 1000 кг/м³) и легкие (до 1000 кг/м³).

Классификация заполнителей бетона по структуре : плотные и пористые (пористость зерен > 10%).

По источникам получения и методам производства их можно разделить на два основных класса (с последующей детализацией):

1. Природные (естественные) заполнители бетона:

а) добываемые непосредственно на месторождениях и сразу пригодные к применению (например, песок вторичных отложений);

б) сортированные (песок и гравий, получаемые сортировкой природных песчано-гравийных смесей);

в) дробленые (щебень и песок, получаемые дроблением горных пород).

2. Искусственные заполнители бетона:

а) из отходов промышленности, пригодных к применению непосредственно или после несложной, только механической (дробление, рассев) обработки (например, золы, топливные шлаки, отвальные металлургические шлаки, отходы от переработки древесины);

б) получаемые специальной переработкой промышленных отходов (например, шлаковая пемза, зольный гравий);

в) получаемые из природного сырья путем вспучивания или спекания при обжиге (например, керамзит, аглопорит).

По назначению заполнители классифицируют: 1) для тяжелого бетона; 2) для легкого бетона; 3) для жаростойкого бетона; 4) для кислотостойкого бетона; 5) для щелочестойкого бетона; 6) для защиты от радиации; 7) для декоративного бетона и т. д.

Вы смотрели: Заполнители бетона. Классификация заполнителей бетона

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Заполнители для бетона: классификация и особенности использования

Заполнители для бетонов – это искусственные или природные материалы, имеющие определенный зерновой состав. Заполнители в составе бетонной смеси занимают до 80% по объему. Применение заполнителей позволяет в значительной степени сократить использование вяжущих веществ.

Такие составляющие, добавленные в цементное тесто, позволяют создать необходимую жесткость, воспринимают на себя возникающие при усадке напряжения и уменьшают общую усадку готового бетона приблизительно в 10 раз при сравнении с цементным камнем. Кроме того, добавление заполнителей повышает прочность и упругость бетона, уменьшает коэффициент ползучести при нагрузке.

Категории бетонов

В зависимости от добавляемых заполнителей, бетон можно разделить на несколько категорий.

Цементный – широко применяемый в строительстве бетон. При производстве такого бетона используется портландцемент, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент. Могут использовать цветные цементы.

Силикатный – такой бетон производится с использованием извести. Для твердения и набора прочности необходимо применять автоклавирование. Используется редко.

Гипсовый – производится с добавлением гипса. Используется для устройства внутренних перегородок, подвесных потолков и т.п.

Шлакощелочной – бетон, изготовляемый из измельченных шлаков. Затворение бетонной смеси производится щелочными растворами.

Полимербетон – изготовляется на основе специальных смол, цемента и латекса.

Специальный бетон – при его производстве, в зависимости от требований, используются специальные виды добавок (жидкое стекло или другие компоненты).

По структуре и характеру заполнителей бетоны подразделяются на несколько классов.

  1. Особо легкий бетон. Объемный вес не более 500 кг/м 3 . Заполнители: керамзит, аглопорит, вермикулит и т.п.
  2. Легкий бетон. Объемный вес менее 1800 кг/м 3 . Заполнители: пемза, вулканический туф, известняк, ракушечник.
  3. Тяжелый бетон. Объемный вес больше 1800 кг/м 3 . Заполнители: гравий и щебень горных пород.
  4. Особо тяжелый бетон. Объемный вес больше 2700 кг/м 3 . Заполнители: барит, магнетит, гематит.

Виды заполнителей

При производстве бетона, в зависимости от технических требований, используются различные виды заполнителей, которые подразделяются на три основные группы:

  • естественные, в т. ч. из отходов обогащения и попутно добываемых материалов;
  • изготовленные из отходов промышленности;
  • изготовленные искусственным способом.

Также все заполнители для бетона классифицируются по форме зерен:

  • имеющие округлую форму (песок, гравий и т.п.);
  • имеющие угловатую форму и получаемые в результате дробления.

Требования к заполнителям для бетонов

Крупные заполнители

В качестве заполнителя крупных фракций, при производстве тяжелых бетонов может использоваться щебень из горных пород, имеющий плотность 2,0–2,8 г/см 3 по ГОСТ 8267, щебень из доменных металлургических шлаков по ГОСТ 5578, также заполнитель из шлаков ТЭС по ГОСТ 26644.

Крупные заполнители для бетонов, в зависимости от предъявляемых требований к конечному продукту, подбираются по следующим параметрам:

  • наибольшая крупность фракции и зерновой состав, нормируется с учетом густоты армирования;
  • наличие глинистых и пылевидных примесей, не должно по массе быть больше 2% для бетона В22,5 и 3% для марки бетона В20;
  • форме, наличие иглообразных и пластинчатых зерен по массе не должно быть больше 35%;
  • морозостойкости, морозостойкость заполнителя должна соответствовать марке бетона;
  • содержанию частиц слабых пород, по массе таких частиц должно быть не больше 5%;
  • радиационно-гигиеническим показателям.

Мелкие заполнители

В качестве мелкого заполнителя для бетона могут использоваться природный песок, отсев, получаемый при дроблении горных пород. Такие пески должны иметь плотность 2,0–2,8 г/см 3 и соответствовать требованиям ГОСТа 8736. Также могут использоваться золошлаковые смеси ГОСТ 25592, песок из металлургических шлаков ГОСТ 5578.

Мелкий заполнитель для бетонов подбирается по составу зерен, наличию глинистых и пылевидных частиц, радиационно-гигиеническим показателям, петрографическому составу. Также учитывается коэффициент водопоглощения, плотность, прочность исходного материала на сжатие.

Влияние наполнителя на марку бетона

Марка бетона – показатель его прочности на сжатие. Этот параметр измеряется после просушки в нормальных условиях бетонного кубика со стороной 20 мм.

На этот параметр большое влияние оказывает наполнитель. Как правило, наполнитель для бетона должен иметь прочность в два раза выше, чем сам раствор. Это необходимо для того, чтобы добиться необходимых характеристик бетона, не допустить деформации изделия во время набора прочности.

2 вида заполнителей для растворов и бетонов

Традиционными ингредиентами бетонной смеси являются цемент, песок и вода. Заполнители для бетонов и растворов носят непостоянный характер, который определяется конкретной целью назначения стройматериала и дальнейшими условиями эксплуатации. Такие свойства бетонного материала, как теплопроводность, жаростойкость, гидроустойчивость или другие особенности напрямую зависят от применения конкретного заполнителя, который играет роль связывающего вещества.

Читать еще:  Венецианская штукатурка расход на 1 м2

Необходимость использования

Обязательный параметр к строительным добавкам — гранулометрическая форма, что строго определяется конкретным составом. Заполнители добавляют в бетон в момент замеса строительной смеси, норма, дозировка которых строго регламентирована в ГОСТ нормативах. Уровень соотношения добавки и раствору, его типаж зависит от марки бетона и от требуемых свойств уже готового изделия. Часто наполнители занимают 75—80% всей строительной смеси, что существенно уменьшает расход основных компонентов (цемент, песок и минеральные добавки), но не снижает качество материала.

Механизм воздействия: заполнители бетона, что представлены в виде зерен нужного диаметра связываются с цементным раствором и после периода укладки преобразовываются в единое монолитное тело.

Разновидности

Современная промышленность располагает большим выбором наполнителей для приготовления бетонных смесей, задача которых придать конкретной конструкции различные технические или специфические свойства. Размеры зерновых частиц и эксплуатационные назначения добавочного материала отвечают за распределение на определенный вид и разряд. Определяются такие основные группы заполнителей для бетона:

  • природные залежи;
  • добытые синтетический методом;
  • продукты переработки от промышленных компонентов.

Натуральные добавки и промышленные отходы вносятся в бетонную смесь или раствор в изначальном виде и без изменения их химических свойств. Синтетические заполнители добываются способом переработки из нерудных продуктов и перед применением проходят этап подготовительной обработки. Основным плюсом является фильтрация, достигнутая в процессе подготовки, отменное качество и полное соответствие требуемым свойствам. В свою очередь, заполнители всех групп разделяются на мелкозернистые и крупнозернистые, которые представляют собой тяжелый или легкий состав предполагаемого раствора.

Мелкочастичные добавки

Мелкий заполнитель для бетона — это строительный материал в виде зерен от 0,16 до 5 мм. Актуален для случаев где требуется значительное уменьшение зазоров между объемными частичными пустотами. Самый бюджетный вариант мелкочастичного заполнителя — песок, стандарты которого определяются такими факторами, как процент минеральных и глинных содержаний, а также фракция материала. Природный песок может быть представлен в виде:

Природный песок состоит из различных компонентов, которые определяют его стандарты.

  • слюды;
  • кварцевых пород;
  • кальцита;
  • полевого шпата.

Итоговые свойства бетона напрямую зависят от требуемой зернистости песка. Нужная грануляция добывается способом просева материала через сита с различными диаметрами ячеек. По ГОСТу допустимый процент пыли в песке равняется 5%, а зерна разрешены только до 10 мм, содержание частиц, достигших 20 мм, недопустимы. Полученный в итоге фракционный материал технологи распределяют по гранулометрическому модулю и только тогда добавка допускается в основу бетонной смеси.

Тяжелый состав

Средняя плотность зерен крупного заполнителя от 5 мм до 15 см. Самым распространенным вид добавки к смеси — гравий или щебень. Для возведения сверхтяжелых железобетонных конструкций их диаметр может достигать 13 см. Используются материалы для приготовления бетона из-за таких свойств:

  • Щебень. Производится искусственным способом, поэтому материал чистый и лишенный пыли. Имеет шероховатую структуру, что повышает адгезионные параметры цемента.
  • Гравий. Натуральный компонент. В нем встречаются пыль и другие минеральные примеси.

Плотные заполнители для бетона используются когда необходим тяжелый состав и применяются для сооружения масштабных железобетонных конструкций. Фракция добавки, процент минеральных соединений и мера устойчивости отвечают за технологические качества заполнителя. Прочность и выдержка готовой смеси должна превышать в два раза показатели в эксплуатационном процессе, чем в предварительной проверке на качество.

Классификация, требования и характеристика

Заполнители бетона отличаются между собой итоговой целью назначения и делятся на такие виды:

  • Пористые. Природные — пемза, вулканический туф. Синтетические — керамзит, перлит, шлак. Способом переработки — промышленные отходы. Величина их частиц от 7 до 40 мм. Используются для укладки стен.
  • Теплопроводные. Применяются для установления теплой стяжки. Это легкие наполнители, такие как полистирол, опилки древесные.
  • Порозаполнитель. Наносится уже на установленное каменное тело. Способствует повышению влагоустойчивости и прочности за счет плотного заполнения пор.
  • Антипирены. Отвечают за жаростойкость и усиления огнеупорных свойств. Не горят, имеют расположенность к медленной плавке.
  • Ускорители застывания. Способствуют ускорению образования единого монолитного тела.

Применение добавок

Группа Компаний «МАСТЕК» подготовила методическое пособие по приготовлению бетонных смесей:

Заполнители для растворов и бетонов являются самыми важными компонентами строительной смеси. С их помощью рабочий материал приобретает уникальные свойства и может менять свою структуру в конкретном случае. Заполнители нужны для получения тяжелых, облегченных стройматериалов с повышенной теплоизоляцией, приготовления декоративных растворов, образования жаростойких изделий. Для сооружений различных конструкций применяются разные добавки, в зависимости от требуемых свойств, которые определяются по таким критериям, как масса предполагаемого объекта, крупность заполнителя и его характеристики для выполнения поставленной задачи.

Заполнителя бетона

Заполнители бетона – природные или искусственные сыпучие каменные материалы. Занимая в бетоне до 80-85% его объема, заполнители образуют жесткий скелет бетона, уменьшая усадку и предотвращая образование усадочных трещин.В зависимости от размера зерен заполнитель делят на мелкий (песок) и крупный (щебень и гравий).

Мелкий заполнитель (песок)
Различают природный и искусственный мелкие заполнители.
Природный песок — рыхлая смесь зерен крупностью 0,16…5 мм — состоит главным образом из зерен кварца SiO2; возможна примесь полевых шпатов, слюды, известняка. Реже встречаются пески иного состава, например полевошпатные, известняковые. Насыпная плотность природного песка 1300… 1600 кг/м3.
По происхождению природные пески разделяют на горные (овражные), речные и морские.
Искусственные пески, используемые значительно реже, бывают тяжелые и легкие. Тяжелые пески, получаемые дроблением плотных горных пород (базальта, диабаза, мрамора), применяют для специальных целей (отделочные растворы, кислотостойкие растворы и бетоны).
Легкие пески получают дроблением пористых горных пород (пемза, туф) или изготовляют специально. Например, перлитовый песок получают термическим вспучиванием вулканических стекол; керамзитовый — обжигом глиняного сырья. Эти пески применяют для теплоизоляционных и акустических растворов и бетонов.Поступающий на строительство песок должен отвечать требованиям ГОСТ 8736—93 и 8735—88 по зерновому составу, наличию примесей и загрязнений.Зерновой состав песка определяют на стандартном наборе сит с размерами ячеек: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Навеску сухого песка просеивают через набор сит и определяют сначала частные (%) (а 2,5; а 1,25; а 0.63 и т. д.), а затем полные На основании результатов ситового анализа рассчитывают модуль крупности песка:
Мк зависимости от Мк и А 0,16 пески подразделяют на группы по крупности. Для строительных растворов рекомендуется применять пески с модулем крупности не менее 1,2, а для бетонов — не менее 2.Для бетонов применяют песок крупностью не более 5 мм, для растворов, используемых для замоноличивания сборных железобетонных конструкций и заполнения швов при монтаже панелей,— также не более 5 мм; для растворов, служащих для кладки кирпича, камней правильной формы и блоков,— не более 2,5 мм; для штукатурных отделочных растворов — не более 1,25 мм.Присутствие в песке пылеватых и особенно глинистых примесей снижает прочность и морозостойкость бетонов и растворов. Количество таких примесей определяют отмучиванием (многократной промывкой водой). В природном песке пылеватых и глинистых примесей должно быть не более 3 % по массе, причем содержание собственно глины не должно превышать 0,5 %.Присутствие в песке органических примесей замедляет схватывание и твердение цемента и тем самым снижает прочность бетона или раствора. Для оценки количества органических примесей пробу песка обрабатывают раствором едкого натра NaOH и сравнивают цвет раствора с эталоном. Если цвет раствора темнее эталона, песок нельзя использовать в качестве заполнителя.

Основной особенностью легких заполнителей является их высокая пористость и как следствие низкий удельный вес. Применяются как природные, так и искусственные легкие заполнители.

Основными заполнителями, относящимися к этой группе, являются: диатомит, пемза, вулканический шлак, вулканический пепел и туф. Кроме диатомита все эти породы вулканического происхождения. Природные легкие заполнители находят ограниченное применение, так как добываются только в некоторых районах земного шара. Пемза—это светло-окрашенное пенообразное вулканическое стекло с объемной массой 480—880 кг/м3. Разновидности пемзы, имеющие достаточно прочную структуру, позволяют получать бетон с объемной массой 720— 1440 кг/мг, с хорошими изоляционными свойствами, но с большим водопоглощением и усадкой.

Вулканический шлак, являющийся пористой стекловидной породой, аналогичной промышленным шлакам, позволяет получать бетон со сходными свойствами.

Искусственные заполнители часто известны под различными фирменными названиями, но лучше классифицировать их по методам изготовления.

Читать еще:  Дом из бетона плюсы и минусы

В первую группу входят заполнители, получаемые в результате вспучивания при нагревании глины, глинистых и кремнистых сланцев, диатомовых сланцев, перлита, обсидиана и вермикулита.

Вторая группа характеризуется специальными процессами охлаждения, в результате которых достигается вспучивание доменных шлаков. К третьей группе относятся промышленные шлаки.

Крупными заполнителями в бетоне служат гравий, щебень, а также щебень из гравия.

Гравий представляет собой осадочную горную породу в виде скопления зерен размерами 5. 70 мм округлой, окатанной формы и с гладкой поверхностью. В гравий входит некоторое количество песка. При содержании песка 25. 40% материал называют песчано-гравийной смесью.

Щебень получают дроблением массивных плотных горных пород на куски размерами 5. 70 мм. Зерна щебня — угловатой формы и с более развитой, чем у гравия, шероховатой поверхностью. Благодаря этому сцепление с цементным камнем у щебня выше, чем у гравия. Для высокопрочного бетона предпочтительно применять щебень, для бетонов средней прочности (15. 30 МПа) — дешевый местный гравий, а не привозной щебень.

Для характеристики зернового состава крупного заполнителя необходимо знать его наибольшую и наименьшую крупность. Наибольшая крупность заполнителя D соответствует размеру отверстий стандартного сита, на котором полный остаток еще не превышает 10% по массе. Наименьшая крупность d определяется размером отверстий первого из сит, полный остаток на котором превышает 95 %, т.е. через него проходит не более 5 % просеиваемой пробы. Наименьшая крупность обычно равна 5 мм.

Наибольшая крупность заполнителя должна соответствовать размерам бетонируемой конструкции и расстоянию между стержнями арматуры. Чтобы заполнитель при бетонировании равномерно, без зависаний, распределялся в объеме конструкции, его наибольшую крупность назначают с учетом вида и размеров конструкции и густоты армирования.

вода для приготовления бетонной смесиДля приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель (рН) не менее 4, т. е некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SO4) и всех солей более 5000 мг/л.
Сточные воды, содержащие жиры, растительные масла, сахар, кислоты и т. п., нельзя использовать для затворения бетона. Природные воды для затворения бетона должны браться из мест, достаточно удаленных от места выпуска сточных вод.
В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять сравнительными испытаниями образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.
Морская и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям, применяются для приготовления бетонной смеси, за исключением случаев бетонировання внутренних конструкций жилых и общественных зданий. Морскую воду нельзя применять для бетонировання надводных железобетонных сооружений в жарких и сухих местах. Во всех указанных случаях морские соли могут выступить на поверхности бетона, а также вызвать коррозию стальной арматуры.

минеральные тонкомолотые добавки для приготовления бетонной смесиВ зависимости от назначения (основного эффекта действия) химические добавки для бетонов по ГОСТ 24211 подразделяются на следующие виды. Регулирующие свойства бетонных смесей:а) пластифицирующие:I группа — суперпластификаторы,II группа — сильнопластифицирующие,III группа — среднепластифицирующие,IV группа — слабопластифицирующие;б) стабилизирующие;в) водоудерживающие;г) улучшающие перекачиваемостъ;д) регулирующие сохраняемость бетонных смесей:

замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание;е) поризующие (для легких бетонов):

воздухововлекающие,пенообразующие,газообразующие.2. Регулирующие твердение бетона:а) замедляющие твердение;б) ускоряющие твердение.3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, мо

розостойкость бетона и железобетона, снижающие проницае

мость бетона:а) водоредуцирующие I, II, III и ГУ групп;б) колъматирующие; в) поризующие (для тяжелых бетонов):

— воздухововлекающие;— газообразующие;г) повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали). 4. Придающие бетону специальные свойства:а) противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах);б) гидрофобизирующие I, II и III групп.

В отдельные группы выделены тонкодисперсные минеральные и комплексные добавки.

Химические добавки для тяжелого, легкого, мелкозернистого бетонов следует выбирать на основании рекомендаций нормативно-технической документации [1—5] и технико-экономических расчетов.

Выбор добавки должен производиться в зависимости от технологии приготовления бетонной смеси и от способа изготовления изделий и конструкций с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона.

Применение добавок в тяжелом и мелкозернистом бетонах позволяет решать следующие технологические задачи:

• уменьшать расход дорогого цемента;

• уменьшать расход дефицитного крупного заполнителя вплоть до замены тяжелого бетона мелкозернистым;

• улучшать технологические и реологические свойства бетонной смеси;

• регулировать потерю подвижности смеси во времени, скорость процессов схватывания и твердения;

• сокращать продолжительность тепловой обработки бетона в тепловых агрегатах;

• ускорять сроки распалубливания при естественном твердении бетона в условиях полигона;

• повышать прочность, водо- и газонепроницаемость бетона;

• повышать морозостойкость, коррозионную стойкость бетона и железобетона;

• усиливать защитное действие бетона по отношению к арматуре.

Для бетонов, к которым предъявляются специальные требования по долговечности (морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости и другим показателям), выбор добавок следует производить по ведущему агрессивному воздействию.

Снижение материалоемкости бетонов может быть достигнуто за счет применения водоредуцирующих добавок (суперпластификаторов и комплексных добавок на их основе). Их использование позволяет в равнопрочных бетонах уменьшить расход цемента на 15. 20 %.

Независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента при приготовлении бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по долговечности, в состав бетонной смеси целесообразно вводить воздухововлекающие, слабопластифицирующие добавки или их сочетания с ускорителями твердения.Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойствами в ее состав рекомендуется вводить следующие добавки:• для приготовления литых и высокоподвижных бетонных смесей — суперпластификаторы и сильнопластифицирующие добавки;• для снижения жесткости и увеличения подвижности — пластифицирующие, воздухововлекающие и комплексные на их основе;• для повышения однородности и связности бетонной смеси — стабилизирующие, слабопластифицирующие, воздухововлекающие, гидрофобизирующие-воздухововлекающие;• для ускорения твердения или повышения электропроводности смеси — добавки ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали.Для получения бетонов высокой плотности и высокопрочных бетонов класса В40 и более следует обязательно вводить суперпластификаторы и комплексные добавки на их основе.Для обеспечения стойкости бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от условий эксплуатации и вида коррозионного воздействия агрессивной среды необходимо применять следующие добавки:• для повышения морозостойкости бетона — воздухововлекаю-щие, газообразующие, слабопластифицирующие, гидрофоби-зирующие-воздухововлекающие, гидрофобизирующие-газооб-разующие;• для повышения стойкости бетона при воздействии солей, в том числе в условиях капиллярного подсоса и испарения — те же, что для повышения морозостойкости, а также суперпластификаторы, гидрофобизирующие и кольматирующие;• для повышения непроницаемости бетона — кольматирующие, водоредуцирующие, воздухововлекающие, гидрофобизирую-щие-возду хововлекающие;• для повышения защитного действия по отношению к стальной арматуре — ингибиторы коррозии стали: НН и ННК — для конструкций, предназначенных для эксплуатации в слабоагрессивных средах, а комплексные: НН+ТБН, НН+БХН, НН+БХК — для конструкций, предназначенных для эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах.Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускорения твердения бетонов, выдерживаемых на полигонах в естественных условиях, в состав бетона следует вводить добавки ускорителей твердения и комплексные на их основе.При изготовлении изделий из легкого бетона на пористых заполнителях могут применяться все химические добавки, рекомендуемые для тяжелых бетонов, с аналогичными проектными характеристиками, условиями приготовления и применения с учетом некоторых особенностей.При использовании водопотребных мелких заполнителей (золы и золошлаковых смесей ТЭС, пористого песка и др.) следует применять пластифицирующие добавки, а повышение плотности бетона при этом можно компенсировать увеличением объема вовлеченного воздуха за счет применения воздухововлекающих добавок.

Дозировка пластифицирующих добавок для конструкционных легких бетонов находится в тех же пределах, что и для тяжелых бетонов.

При изготовлении изделий из конструкционно-теплоизоляционного бетона целесообразно использовать воздухововлекающие добавки. Одновременно с ними могут применяться:• пластификаторы — для снижения на 10. 20 % водосодержа-

ния бетонной смеси и отпускной влажности бетона;

• гидрофобизаторы — для уменьшения водопоглощения бетоном в ограждающих конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах;• ускорители твердения — для создания требуемой распалубоч-ной прочности бетона при сокращенных режимах тепловой обработки.Количество вводимых химических монодобавок и комплексных добавок необходимо определять по рекомендациям [1—5]. Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона.При использовании добавок следует учитывать требования [3,5], которые ограничивают применение добавок в бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях в зависимости от условий их эксплуатации

Заполнители для бетонов – особенности пористых, теплоизоляционных добавок

Как известно, бетоны бывают разными по составу и структуре, точно также могут отличаться и их составляющие. К таким непостоянным компонентам относятся заполнители для бетонов – они могут быть пористыми, плотными или обладать некоторыми особыми свойствами, к примеру, жаростойкостью или кислотоустойчивостью. Далее мы подробней ознакомимся с основными видами наполнителей и их особенностями.

Читать еще:  Бетон сыпется что делать

Наполнители для бетонов

Общие сведения

Что же такое заполнитель? Как правило, это мелкий раздробленный камень, выбор которого, чаще всего, зависит от ближайших месторождений.

Традиционными наполнителями для бетона являются следующие компоненты:

  • Щебень;
  • Песок;
  • Гравий;
  • Пемза, а также многое другое.

Нередко в качестве наполнителей используют всевозможные отходы вроде шлаков. Их применение обусловлено экономией, так как цена бетона в этом случае существенно снижается.

Как правило, в бетонном растворена заполнители приходится 80-85% от общей массы. Отсюда следует, что важность выбора этого компонента сложно переоценить, так как он составляет основную часть материала.

Процентное соотношение компонентов в бетоне

Виды наполнителей

Заполнители для растворов и бетонов можно классифицировать по назначению:

  • Для тяжелых или легких бетонов;
  • Декоративных;
  • Теплоизоляционных;
  • Кислотостойких и других видов специальных материалов.

Кроме того все существующие виды заполнителя можно поделить на два типа:

Теперь подробней рассмотрим предназначение каждого.

Использование мелкого наполнителя необходимо для уменьшения пустот между частицами крупного заполнителя. От того насколько удачно будут расположены частицы, зависит то, насколько крепким получится бетон.

Мелкий заполнитель для бетона состоит из мельчайших частиц. Преимущественно, в качестве мелкого заполнителя используют песок. Основным его достоинством является минимальный размер крупиц, который составляет 0,16-5 мм, а также высокая плотность — 1,8 г/см3.

Песок существует двух типов:

  • Природный – полученный в результате разрушения горных пород естественным путем;
  • Искусственный – полученный в результате специальной обработки горной породы.

Чаще всего используют природный песок следующих видов:

На фото — кварцевый песок

Для определения качества песка необходимо обратить внимание на такие моменты как:

  • Минеральный и зерновой состав;
  • Наличие вредных примесей.

Зерновой состав заполнителя определяют при помощи набора сит с разными размерами ячеек. Конечно, весь песок просеивать не обязательно, одного-двух килограммов будет вполне достаточно. Крупных зерен в его составе должно быть не более 5 процентов, кроме того, в нем не должны присутствовать частицы более 10 мм.

Контрольные лабораторные сита для песка

Специалисты даже придумали специальный термин – «модуль крупности». Этот термин означает соотношение оставшихся крупных частиц в сите к остальному песку, взятому для пробы.

В итоге можно сказать, что крупность заполнителя бетона является важным моментом, который влияет на качество бетона. Поэтому при его использовании необходимо, следить за процентным соотношением размеров частиц. Мельчайших крупинок вроде пыли должно быть не более трех процентов, а фракций размером 0,16 – не более 10 процентов.

Обратите внимание!
Содержание глины в песке способно уменьшить морозостойкость бетонной конструкции.
Поэтому песок перед использованием принято очищать путем промывки.

При использовании природного песка необходимо также обращать внимание на содержание примесей в составе. Иногда встречается наполнитель с органическими добавками, использование которого приводит в будущем к разрушению цемента. Наличие таких примесей определяется цветовым методом.

Надо сказать, что существуют безусадочный бетон на мелком заполнителе, в который добавляют специальные смеси и полимерную фибру. Особые свойства материал получает благодаря применению мельчайших фракций наполнителя. Фибра в этом случае повышает прочность бетона.

Гравий для бетона

Крупный заполнитель

Наиболее распространенные крупные заполнители – это гравий и щебень.Их частицы должны находиться в пределах 5-70 мм. Однако, размеры во многом зависят от типа бетона. К примеру, крупность заполнителя для тяжелого бетона, используемого для массивных конструкций, может составлять вплоть до 150 мм.

Если выбирать между щебнем и гравием, то лучше отдать предпочтение щебню, так как в гравии чаще бывают различные примеси. Щебень же получают искусственным путем, за счет дробления горных пород, поэтому он лишен таких недостатков.

Совет!
Как правило, в строительстве применяют настолько прочный бетон, что его обработка становится сложной задачей.
Для ее решения используют алмазный инструмент, в частности зачастую применяется резка железобетона алмазными кругами или шлифовка алмазными чашками.

В отличие от гравия, зерна щебня обладают угловатой формой, приближенной к кубической.Благодаря шероховатости, такие частицы лучше сцепляются с цементом.Поэтому, для получения высокопрочных бетонов используют исключительно щебень.

Чтобы проанализировать качество крупного наполнителя, надо определить его минеральный и зерновой состав. Кроме того, следует обратить внимание на степень прочности исходной породы. Она должна в 2 или хотя бы в 1,5 раза превышать прочность бетона соответствующей марки.

Обратите внимание!
От морозостойкости наполнителя будет зависеть морозостойкость всей бетонной массы.

Специальные заполнители

Как уже было сказано выше, иногда используют некоторые специальные заполнители бетона, которые позволяют наделить материал теми или иными свойствами. Далее ознакомимся с основными видами таких наполнителей.

Пористые заполнители для легких бетонов по происхождению условно делятся на три вида:

  • Естественного (природного)происхождения;
  • Полученные искусственным путем;
  • Побочные продукты (отходы промышленного производства).

К природным материалам относятся следующие наполнители:

  • Пемза — представляет собой пористую породу волокнистого или губчатого строения, которая состоит из вулканического кислого стекла;
  • Вулканический шлак — крупнопористая порода губчатого или ноздреватого строения.
  • Вулканический туф — представляет собой мелкопористую породу, состоящую из пепла и сцементированного вулканического стекла.
  • Карбонатные породы — к таким относятся известняки-ракушечники, пористые известняки, известковые туфы и пр.

К искусственным пористым заполнителям относятся следующие материалы:

  • Керамзит и всевозможные его разновидности, такие как шунгизит, глинозольный керамзит, зольный гравий, вспученные трепел и аргиллит. Его получают путем обжига со вспучиванием специальных гранул из золошлаковой смеси, песчано-глинистых и глинистых пород или золы-уноса.
  • Аглопорит – получаю путем обжига со спеканием шихта из песчано-глинистых пород, а также переработки и сжигания твердого топлива (отходов углеобогащения, золы ТЭС).
  • Гранулированный шлак – получают путем быстрого охлаждения расплавов шлаков.
  • Вспученный перлит — образуется в результате обжига и вспучивания водосодержащих вулканических стекол, таких как обсиданин и перлит.
  • Вспученный вермикулит, получают обжигом и вспучиванием гидратированных природных слюд.

Что касается заполнителей из отходов производства, то к ним относятся:

  • Топливные шлаки – получают при химической переработке или сжигании антрацита, бурого и каменного угля.
  • Отвальные металлургические шлаки – образуются в результате охлаждения расплавленных металлургических шлаков.
  • Грубодисперсные золы-уносы и золошлаковые смеси – получают при сжигании твердых видов топлива в пылевидном состоянии.

Обратите внимание!
Легкий бетон на пористых заполнителях по ГОСТу32496-2013 должен содержать в своем составе фракции размером не менее 5 мм и не более 40 мм.

Полистирол для бетона

Теплоизоляционные наполнители

В некоторых случаях необходимо наделить бетон теплоизоляционными свойствами, к примеру, при выполнении «теплых» стяжек.

В этом случае применяют сверхлегкие наполнители, к которым относятся:

  • Полистирол – данный компонент представляет собой вспененные гранулы, которые добавляют в раствор при изготовлении бетона. Надо сказать, что данный материал используют даже при возведении несущих конструкций. Их теплоизоляционные свойства позволяют уменьшить толщину стен.
  • Древесные опилки – также обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и позволяют значительно снизить вес материала.

Совет!
Нередко после заливки бетона возникает необходимость в выполнении в нем отверстий.
В этом случае наиболее эффективным способом обработки является алмазное бурение отверстий в бетоне.

Помимо наполнителей, существует множество добавок в бетон, которые также способны наделить его определенными свойствами или даже изменить структуру.

К таким относятся:

  • Антипирены (бура, сурьма, диаммоний фосфат и другие) – эти вещества под воздействием температуры расплавляются и выделяют газы, способные противостоять горению. Такие добавки используют, когда необходимо наделить материал противопожарными свойствами.
  • Порозаполнитель для бетона – позволяет скрыть поры бетона и тем самым сделать его более влагостойким и прочным. После обработки бетонной поверхности этим составом, свойства бетона становятся схожими с гранитом. Правда, порозаполнитель не добавляют в раствор, а наносят на застывшую поверхность бетона.
  • Газообразователи – позволяют изменить структуру бетона и сделать ее пористой. Как правило, в качестве газообразователя используют алюминиевую пудру, которая вступает в реакцию со щелочью и выделяет при этом газ, делая структуру бетона пористой. Такие добавки используют при изготовлении газобетона. Надо сказать, что инструкция по изготовлению неавтоклавного газобетона довольно простая, поэтому он может быть произведен прямо на строительной площадке.

Совет!
Применять добавки можно при изготовлении бетона своими руками, однако, в продаже существуют и готовые смеси, предназначенные для тех или иных целей.

Также существуют добавки, которые ускоряют застывание раствора, делают его более пластичным или наделяют некоторыми другими особенностями.

Заполнители являются важным компонентом бетона, который способен кардинально изменить свойства материала. Поэтому к их выбору необходимо подходить очень ответственно, учитывая свойства, которые требуются от бетона в том или ином случае.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector