4.2. Заполнители, химические добавки, вода

При получении материалов на основе минеральных вяжущих с целью снижения усадочных деформаций при твердении, ползучести искусственного камня при эксплуатации и регулирования его свойств, вводят минеральные и органические компоненты в виде тонкомолотого порошка (наполнителя) в красочные и мастичные составы, или более крупной фракции – мелкого (до 5 мм) и крупного (более 5 мм) заполнителей в строительные растворы и бетоны различного назначения.

На долю заполнителей в растворах и бетонах приходится до 80 % объема. Их введением можно значительно изменить свойства искусственного камня: повышать прочность, используя плотные горные породы, снижать плотность и теплопроводность, за счет применения пористого заполнителя, придавать бетонам и растворам декоративность заполнителями из природного камня.

Классификация заполнителей проводится по следующим показателям:

• размеру зерен(мелкий – до 5 мм, крупный – от 5 до 70 мм);

• форме зерен(угловатая – щебень, окатанная – гравий, волокнистая – древесные отходы);

• структуре (при общей пористости менее 10 % – плотные, более 10 % – пористые);

• насыпной плотности(граница между тяжелым и легким крупным заполнителем – 1000 кг/м³, мелким – 1200 кг/м³).

При изготовлении бетонов используют также природную песчано-гравийную смесь с содержанием песка 25 – 40 %.

Качествозаполнителей оценивают позерновомуилигранулометрическомусоставу,насыпной плотности,пустотности,содержанию вредных примесей и влажности. Кроме этого для крупного заполнителя определяют прочность и, в зависимости от условий работы будущей конструкции, такие специальные свойства как морозостойкость, кислотостойкость, жаростойкость и т. д.

Гранулометрический составявляется одной из важнейших характеристик, влияющих на свойства бетона. Так, для получения высокомарочного, плотного бетона используют разнофракционный тяжелый заполнитель с минимальным объемом более дефектного по структуре цементного камня. Однофракционный плотный крупныйзаполнитель, при условии отсутствия пескаиограничения расхода цемента, применяют для получения крупнопористого легкого бетона.

Качество щебня снижают пластинчатые (лещадные) иигловатые зерна, ухудшающие удобоукладываемость, транспортировку бетонной смеси и снижающие прочность бетона. Для керамзита нормируемыми вредными примесями являются зерна с отбитостью более 1/3 объема, обладающие низкой прочностью и высоким водопоглощением.

Для всех видов заполнителей ограничено содержание пылевидных частиц, повышающих водопотребность смеси, снижающих прочность сцепления поверхности заполнителя с цементным камнем, что приводит к уменьшению прочности и морозостойкости бетона.

Для регулирования свойств бетонной (растворной) смеси и бетона (раствора) вводят химические добавки, количество которых по сухому веществу назначают в процентах от расхода цемента.Добавки могут быть твердыми и в виде водных растворов определенной концентрации. В зависимости от количества входящих веществоднокомпонентными и комплексными.

В строительстве принята основная классификация добавок по эффекту действия:

• регулирующие гидратацию цемента(ускорители и замедлители твердения, противоморозные, обеспечивающие твердение на морозе);

• улучшающие пластичные свойствацементных смесей (пластификаторы и суперпластификаторы);

• влияющие на структуру искусственного камня(воздухововлекающие, пено- и газообразующие, уплотняющие);

• ингибиторы коррозии стальной арматурыв бетоне;

• биоцидные, повышающие стойкость материалов по отношению к микроорганизмам.

При получении составов на основе минеральных вяжущих жесткие требования предъявляют к качеству воды затворения. Предельно допустимые значения нормируемых показателей зависят от назначения бетонной или растворной смеси. Не разрешается использовать неочищенные промышленные стоки, болотную воду и содержащую масла и нефтепродукты. Содержание сульфат-ионов не должно превышать 2000 мг/л,хлорид-ионов, в зависимости от наличия арматуры, от 600 до 4500 мг/л и общее количество растворимых солей от 3000 до 10000 мг/л.