29. Материалы для тяжелого бетона: крупный и мелкий заполнитель. Требования, предъявляемые к ним, испытания.

Мелкий заполнитель -  преимущественно природные пески: кварцевые, кварцево-полевошпатовые, полевошпатовые, известняковые, доломитовые в др., а также соответствующие отходы горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности.

При использовании песков в них ограничивается количество вредных примесей: пылевидных, илистых, глинистых частиц; органических примесей; слюды, опала, халцедона и опаловидных материалов; сернокислых соединений (гипса, пирита и др.). Наиболее вредна в песке глина, которая повышает водопотребность бетонной смеси и препятствует сцеплению заполнителей с цементным камнем, вследствие чего прочность и морозостойкость бетона понижается. Содержание глинистых, илистых и пылевидных частиц устанавливают отмучиванием и не должно превышать 3% по массе. Органические примеси вредно влияют на прочность бетона и также снижают его морозостойкость. Слюда снижает прочность, а сернокислые и сернистые соединения понижают коррозионную стойкость бетона.

Зерновой состав песка имеет особое значение для получения бетона высокого качества, межзерновая пустотность должна быть минимальной: чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона.

Зерновой состав песка определяется просеиванием через набор контрольных сит с отверстиями 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. По результатам просеивания определяется модуль крупности песка Мк, по которому они делятся: на крупные - Мк более 2,5; средние - Мк в пределах 2,5-2; мелкие -Мк 2-1,5 и очень мелкие - Мк 1,5-1. В песке, предназначенном для бетона, допускаются зерна гравия или щебня размером 5-10 мм в количестве до 5 % по массе; Для получения оптимального зернового состава песок рекомендуется фракционировать как минимум на 2 фракции (крупную и мелкую).

Крупный заполнитель. Щебень подразделяется на естественный (из каменных осыпей) и искусственный, получаемый дроблением прочных горных пород, кирпича (кирпичный щебень), доменных и мартеновских шлаков (шлаковый щебень).

По крупности зерен щебень и гравий разделяются на следующие фракции, раздельно дозируемые при приготовлении бетонной смеси: 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм.

Щебень и гравий должны удовлетворять определенным требованиям в отношении чистоты, прочности и морозостойкости. К вредным примесям, понижающим прочность и долговечность бетона, относятся те же примеси, что и в песке.

Качество гравия характеризуется: зерновым составом и формой зерна, прочностью, содержанием зерен слабых пород, наличием пылевидных и глинистых при­месей, петрографической характеристикой, плотностью, пористо­стью, пустотностью и водопоглощением. Для бетона наиболее пригодна малоокатанная (щебневидная) форма зерен, хуже яйце­видная (окатанная), еще хуже пластинчатая и игловатая, по­нижающие прочность бетона.

Оценку прочности гравия производят испытанием на дробимость в цилиндре: определяется путем раздавливания пробы гравия в цилиндре статической нагрузкой. После этого пробу просеивают через сито с размером отверстия, соответству­ющим наименьшему размеру зерна в исходной пробе гравия, и устанавливают величину потери в массе. В зависимости от этой величины гравий делят на марки: Др8 (при потере в массе до 8%), Др12 (свыше 8 до 12%), Др16 (свыше 12 до 16%) и Др24 (свыше 16 до 24%). Для конструкции промышленных и гражданских зданий проч­ность зерен гравия должна быть более чем в 1,5...2 раза выше прочности бетона.

По степени морозостой­кости гравий делят на марки F15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость гравия определяют непосредственным замора­живанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Гра­вий считают морозостойким, если в насыщенном водой состоянии он выдерживает без разрушения многократные (15 циклов и бо­лее) попеременные замораживание при температуре —17°С и от­таивание. При этом потеря в массе после испытания составляеytболее 5%. Для марокF15 и 25 допускается потеря массы 10%

Хорошим зерновым составом гравия считается тот, в котором имеются зерна разной величины, что создает наименьшую пустотность. Зерновой состав гравия определяется просеиванием 10 кг сухой пробы через стандартный набор сит с размерами отвер­стий 70, 40, 20, 10 и 5 мм.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267—82 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшен­ную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона не должно превышать 1 % по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения — не более 2...3%, в том числе глины в комках — не более 0,25%.