30. Классификация зап-лей для Ба.

Зап-ли – природные или искусственные мат-лы определенного зернового состава, который в рационально составной смеси с раствором вяжущего вещества образуют Б. Занимают в Бе до 80 % объема и оказывают влияние на свойства Ба (долговечность, стоимость, кот-ая достигает ≈30-60 % от стоимости Б и ЖБК) Назначение зап-лей: Занимают большую часть объема =>позволяют резко сохранить расход Ц или др. вяж.в-в, являющихся наиболее дорогостоящими частями Ба. 2. ЦК претерпевает объемные деформации, усадка достигает 2мм/м. Из-за неравномерных усадочных деформаций возникают внутренний напряжения и трещины, к-ые резко снижают прочность и долговечность ЦК. Зап-ль создает жесткий скелет, воспринимает усадочные напряжения и снижает усадку обычного Б ≈ в 10 раз. 3. Жесткий скелет из высокопрочного зап-ля повышает прочность и модуль упругости Б, ↓ деформации конструкции под нагрузкой, ↓ ползучесть (необходимые деформации при длительном действии нагрузки). 4. Легкие пористые зап-ли ↓ плотность легкого Б, тем самым улучшая теплотехнические показатели и делая возможным применение Б для теплоизоляционных ограждающих конст-ций. 5. Спец. особо тяжелые зап-ли делают Б надежной защитой от радиоактивных воздействий. 6. В силикатных Б зап-ль помимо своего особого назначения играет особо важную роль, т.к. пов-ть его зерен вступает во взаимодействие с в.в. и от их мин. Состава и удел. пов-ти во многом зависят св-ва получаемого мат-ла. Классификация зап-лей 1. По величине зерен: мелкий (до 5мм, песок); крупные (более 5 мм): щебень, гравий. 2. По плотности: тяжелый (ρ>1000кг/м³), легкий (ρ<1000кг/м³). 3. По структуре: пористые, плотные. 4. По источникам получения и методам произ-ва: - природные: 1) добываемые непосредственно в месторождениях 2) сортированные (песок и гравий из песчано-гравийных смесей); 3) дробление камневидных мат-лов на щебень и песок. – искусственные: 1) на отходы пром-ти (металлургические и топливные шлаки, древесные отходы и т.д.) 2) полученные спец. переработкой пром. отходов (шлакопемза) 3) полученные из природного сырья вспучиванием при обжиге или иной переработке (керамзит) 5. По назначению: д/тяжелых Б, д/ легких Б, д/жаростойких Б, д/кислотостойких Б, д/щелочестойких Б.

31. Основные свойства зап-лей и их взаимная укладка.

Св-ва: К заполн-м для Ба предъявл-ют требования, учитывающие особенности влияния зап-ля на св-ва бет. Заполн-ль представл-ет собой совокупность отдельных зерен, т.е. явл-ся зернистым мат-лом, для того имеется ряд общих закономерностей. Наиболее существенное влияние на св-ва Ба оказыв-ет зерновой состав, прочность и чистота заполнения. Зернов состав показывает сод-ние в запол-ле зерен разной крупности. Он определ просеиванием пробы ч/з стандартн сита. Различают рядовой и фракционированный. С зернов состав связана пустотность запол-ля, определ возможностью его плотной укладки. На пустотность влияет также форма его зерен. Чем больше пустот, тем больше требуется Ца для их заполнения. 1) нас.  - отношение его массы ко всему занимаемому объему, включая пространство м/у зернами: н = (m1-m2)/V, где m1 – масса мерного сосуда с зап-лем, кг; m2 – масса мерного сосуда, кг; V – вместимость сосуда, м3. Д/щ и гр – 5…50 л сосуд, д/песка - 1л. 2)  зерен – отношение массы пробы сухого Щ или гравия к суммарному объему его зерен. з = (m1/(m2-m3))в, где т1 - масса пробы зап-ля в сухом состоянии, г; m₂ - масса пробы зап-ля после насыщения водой, установленная при взвешивании на воздухе, г; т3 - результат взвешивания про­бы зап-ля в воде, г; в - плотность воды, принимаемая рав­ной 1 г/см³. В ц.т.: где см - плотность Бной смеси, кг/л; m3 - масса сухой про­бы пористого зап-ля, кг; М - суммарный расход всех мат-лов (включая воду) в замесе, кг; тц - масса Ца в за­месе, кг; ц - плотность Ца, принимаемая равной 3,1 г/см³; mп - масса кварцевого пе­ска в замесе, кг; п - плотность кварцевого песка, принимаемая равной 2,65 г/см³; тв -- мас­са воды в замесе, кг. И  в-ва зап-ля. как и других стр-ных мат-лов, определяют путем измельчения пробы в тонкий по­рошок (пористостью частиц которого можно пренебречь) с после­дующим измерением абсолютного объема навески порошка в пикнометре или в приборе Ле-Шателье по объему вытесненной по­рошком воды или другой жидкости (керосина).

рядовая укладка шахматная (более плотная)

3 ) Прочность определ-ся не только прочностью гор-х пород, но и крупностью зерен. При выветривании или дроблении породы разрушении происходит по более слабым местам стр-ры и с уменьшением размера зерен прочность их как бы повышается. Прочность зап превосходит по прочности раствор. Пылевидные и глинистые примеси создают на поверхн-ти зерен пленку, препятств-ую сцеплению их с Цным камнем. В результате прочность Ба понижается, растет расход Ца, что недопустимо. 4) Пустотность или межзерновой пустотностью, зап-ля на­зывают выраженное в процентах отношение объема межзерновых пустот ко всему объему, занимаемому зап-лем в свободной засыпке (без уплотнения). 5) Пористость – представляет собой отношение суммарного объема всех пор в зерне зап-ля к объему зерна. Обычно опреде­ляют не пористость каждого зерна отдельно, а среднюю порис­тость зерен в данной пробе зап-ля. Ее можно рассчитать (%), если известны плотность зерен з и плотность в-ва зап-ля  (г/см3): Vпор=(1-з/)100; Если в формулу вместо рз подставить плотность зерен в ц. т., то получим не всю пористость, а ту ее часть, которая в Бе недоступна заполнению Цным тестом. 6) Влажность и водопоглощение - для опр-ния влажности  (в % по массе) пробу зап-ля взвешивают, затем высушивают до постоянной массы: =((mвл-mсух)/mсух)100, где mвл - масса пробы в состоянии естественной влажности, г; mсух - масса пробы в сухом состоянии, г. Чтобы найти водопоглощение вп.м (в % по массе), пробу сухо­го крупного зап-ля погружают в воду на 48 ч, на 1 ч или на другое время в соответствии с техническими условиями или тех-гическими требованиями, после чего извлекают, удаляют воду с пов-ти зерен и взвешивают: вп.м=((mнас-mсух)/mсух)100, где mнас - масса пробы зап-ля, насыщенного водой, г. 7) Водо- и морозост-сть – коэф-нт размягчения: kp = нас/сух, где нас - предел прочности зап-ля или исходной горной по­роды в насыщенном водой состоянии; сух - то же, в сухом со­стоянии при той же методике испытания. Коэф-том размягчения характеризуют водостойкость зап-ля. Водостойкость связана с водопоглощением и природе вещества зап-ля. Водопоглощение, в свою очередь, связано с пористостью и структурой мат-ла. Эти же факторы в основном определяют и Мрз зап-ля, т. е. его способность выдерживать в насыщенном во­дой состоянии многократное попеременное замораживание и оттаи­вание. Для зап-лей из плотного естественного камня tа замора­живания установлена в пределах от -17 до -25 °С, для пористых зап-лей - от -15 до -20 °С. Столь низкая tа за­мораживания необходима потому, что в мелких порах и капилля­рах мат-ла под воздействием адсорбционных сил tа замерзания воды понижается. Потеря массы (%) после испытания на Мрз: mMрз = ((m1-m2)/m1)100, где m1 - масса пробы до испытания, г; m2 - масса остатка на си­те после испытания на требуемое число циклов замораживания и оттаивания, г. Потерю массы сравнивают с допускаемой для данного зап-ля по стандарту. 8) Общим для всех зап-лей требованием является однород­ность, т. е. постоянство свойств и показателей качества зап-лей от пробы к пробе, от партии к партии, обеспечивающее ста­бильность работы заводов и гарантированного качества получае­мого Ба. Укладка: Если условно принять, что все зерна одинаковы по форме и размерам, то в принципе возможна различная плот­ность упаковки зерен в заданном объеме в зависимости от по­рядка их укладки. Например, шары можно уложить рядами так, чтобы линии, соединяющие их центры, образовали кубы (рис.1, а). Это будет наименее плотная укладка. Наиболее же плотная соответствует такому взаимному расположению шаров, когда ли­нии, соединяющие их центры, образуют тетраэдры (рис.1, б). Аналогичным образом можно представить наиболее и наименее плотную укладку зерен другой формы. При наименее плотной укладке шары дают меньшую пустотность, чем дру­гие зерна, а при наиболее плотной большую. Однако как наиболее, так и наименее плотные схемы укладки могут рассматриваться лишь теоре­тически, и пустотность будет иметь те или иные промежу­точные значения, определяе­мые степенью уплотнения. В среднем, при угловатой форме зе­рен можно ожидать увеличе­ния пуст-сти. Это еще в большей степени прояв-тся, если кроме систем укладки правильных многогранников рассмотреть варианты укладки, например, удлиненных параллелепипедов: наиболее плотной укладке они, как и кубы, полностью заполняют объем, а при наименее плотной, когда будут взаимно касаться только вершинами, дадут мах пуст-сть и тем большую, чем больше соот-ние длины зерен и их толщины.