6.Адгезионные свойства заполнителей, влияние их на прочность бетона.

Адгезионные свойства заполнителей обеспечивают сцепление заполнителей с цементным камнем в условиях конгломератного склеивания. Это способствует их совместной работе, взаимовлиянию при сжатии и растяжении, и отражает возможность зерен заполнителя сопротивляться выдергиванию из своего ложа Прочность бетона зависит не столько от прочности заполнителей как от прочности сцепления цементного камня с поверхностью зерен заполнителя. При отсутствии сцепления цементного камня с заполнителями заполнители практически не участвуют в сопротивлении действию нагрузки.

Нормальный (Вольский) песок по ГОСТ 8736-93 узкофракционный, с окатанными зернами округлой формы не обеспечивает прочного сцепления с цементным камнем. Если вместо Вольского песка использовать природный кварцевый с менее окатанными (более шероховатыми) зернами, то прочность образцов повысится (по данным Ю.М. Баженова на 15-22%), но все равно будет ниже прочности цементного камня.

При использовании дробленого песка вместо природного можно добиться повышения прочности бетона т.к. свежедробленные кварцевые заполнители в силу ионизации поверхности зерен приобретают на короткое время физико-химическую активность, что проявляется в повышении прочности бетона за счет лучшего сцепления.

Однако прочность сцепления цементного камня с поверхностью зерен песка меньше прочности цементного камня, поэтому последняя в цементно-песчаном растворе не допускается.

Щебень в качестве крупного заполнителя лучше гравия, т.к. имеет более благоприятную для сцепления форму зерен и развитую шероховатую поверхность. Его используют для получения высокопрочных бетонов.

При применении гравия, как и песка, обеспечивается более или менее надежное сцепление с цементным камнем, обусловленное физико-химическим воздействием. При использовании щебня имеет место и механическое защепление, преодоление которого при разрушении бетона связано с сопротивлением цементного камня срезу

Помимо формы заполнителей на прочность сцепления с ним цементного камня влияет и чистота поверхности. Природные заполнители нередко бывают загрязнены. Например, глинистые примеси, обволакивающие зерна тонкой пленкой, мешают сцеплению. Поэтому их следует предварительно промывать. В случае применения непромытых заполнителей целесообразно при приготовлении бетонной смеси в бетоносмесителе сначала перемешать их с водой и лишь потом добавить цемент. В этом случае примеси не окажут вредного воздействия.

Положительно влияние на сцепление оказывает' пористость зерен заполнителя. Благодаря отсосу воды пористым заполнителем в бетонной смеси цементное тесто проникает в открытые поры, т.е. имеет место срастание цементного камня с заполнителем. Кроме того, водопоглащение устраняет опасность образования у поверхности заполнителей водных пленок, мешающих сцеплению.

На сложные и не вполне изученные физико-химические процессы, определяющие прочность склеивания составляющих бетона влияют химический и минералогический составы заполнителей.

Если сцепление цементного камня с заполнителем в бетоне невелико, то разрушение бетона под нагрузкой начинается с зоны контакта, трещины проходят по цементному камню и поверхности зерен заполнителей, огибая их. Если сцепление надежно, то разрушение бетона происходит по сквозным трещинам, пронизывающим как цементный камень, так и заполнитель. Именно такая картина разрушения наблюдается при испытании высокопрочного бетона.