Заповнювачі та наповнювачі

23. Заповнювачі

Складовою частиною будівельних розчинів є заповнювачі, які не вступають у хімічну реакцію ні з в'яжучим, ні з водою. Запоннювач зменшує витрати в'яжучого, усадку розчину і створює скелет розчину. Розрізняють важкі заповнювачі з об'ємною масок, понад 1200 кг/м³ (пісок, щебінь, гравій, крихта) і легкі заповнювачі з об'ємною масою менше 1200 кг/м³ (шлаки, пемза, керамзит, тирса тощо). Важкі заповнювачі - піски - складаються із зе­рен розмірами від 0,15 до 5 мм. Найчастіше зустрічаються піски, які складаються з кварцу з домішками слюди (водний алюмосилікат), глини і пилу (від 0,15 до 0,005 мм). Рідше зустрічаються піски вапнякові, черепашкові та інші. У штукатурних розчинах не допускаються сірчані домішки більше 2% (за масою), а пиловидні частинки і мул не більше 15% (для інших будівельних роз­чинів - 3%), адже вони обволікають зерна і перешкоджають зчеп­ленню їх з в'яжучим. Наявність у піску глини, мулу, миловид­них речовин визначають шляхом відмучування піску. У посудині із сухим піском (1 кг) заливають воду на 20 см вище піску. Потім скляною паличкою енергійно перемішують, відстоюють і обереж­но зливають каламутну воду. Цей процес повторюють доти, доки вода не буде чистою, прозорою. Наявність у піску домішок визна­чають за формулою:

де G₁,G₂- відповідно маса піску до промивання і після проми­вання. Чистий пісок при розтиранні в долонях вологого піску, не мастить руки.

Піски розрізнюють природні і штучні - подрібнені гірські породи. Природні піски поділяють на:

• гірські (ярові) піски з гострокутною формою, з шершавою

поверхнею;

• річкові і морські піски з округленою поверхнею.

Річкові піски менше засмічені глинястими та органічними домішками, ніж гірські.

Залежно від гранулометричного складу розрізняють піски: крупний (М_к = 2,5), середній (М_к = 2,5...2), дрібний (М_к = 2... 1,5) і дуже дрібний (М_к = 1,5... 1). Перед визначенням мо­дуля крупності (М_к) піску беруть 1000 г висушеного піску, про­сіяного через сито з отворами 5 мм, і знов просіюють його по­слідовно через сита з отворами 2,5; 1,5; 0,63; 0,315 і 0,14 мм. Залишки піску на кожному ситі зважують і обчислюють част­кові і повний залишок на ситах у відсотках, а також модуль крупності (М_к) піску.

Частковий залишок - це відношення маси залишку піску на даному ситі до маси всієї проби піску у відсотках. Повний залишок - це сума часткових залишків на даному ситі і з більш крупними отворами. Модулем крупності піску називається сума повних залишків на всіх ситах, поділена на 100.

де А - це повні залишки.

Нормальний пісок вважається кварцовим із зернами 0,5...0,85 мм. Пісок перевозять навалом і зберігають у конусо­подібних штабелях. Об'єм піску визначають за формулою:

' де π = 3,14, Б - діаметр основи, h - висота штабеля.

Заповнювачем декоративних розчинів, крім кварцового піску, штучного піску застосовують дрібний щебінь (крихту) розмірами до 15 мм і кам'яне борошно з граніту, мармуру, лабродариту та інших твердих декоративних порід без домішок глини. Декоративні розчини забарвлюють пігментами або ка­м'яним борошном (30% від маси цементу). Одержують крихту шляхом роздріблювання гірських порід у камнедробарках, а щоб одержати борошно, гірську породу перемелюють у млині. Розміри крихти для тераццевих мозаїчних розчинів повинні бути від 0,5 до 15 мм, а для декоративних штукатурних роз­чинів до 5 мм. Крім того, міцність на стиск крихти повинна бути не менше 200 кг/см², а для підлог - 600 кг/см², і водопоглинання - не більше 6%. Міцність граніту 1000...2500 кг/см², а мармуру- 1000... 1500 кг/см². Мармур добре полірується, але не стійкий до газів. Тому його застосовують як оздоблюваль­ний матеріал для внутрішніх приміщень.

Для приготування бетону крім піску застосовують такі за­повнювачі.

Гравій - це матеріал, утворений в результаті природного руйнування (вивітрювання) вивержених чи осадових гірських порід. За походженням розрізняють гравій яровий (гірський), річковий та морський. Яровий гравій більш забруднений доміш­ками. Зерна гравію розмірами 5...70 мм мають округлу, обка­тану форму з гладенькою поверхнею, яка погіршує адгезію в'я­жучого до заповнювача, а також сприяє зниженню міцності. Щебінь - це матеріал, який одержують подрібненням гірських порід з границею міцності від 20 до 120 МПа. Зерна щебеню мають кутасту і шорстку поверхню (розмірами зерен 5... 70 мм). Застосовують щебінь для приготування бетону високих марок, а гравій - більш низьких.

Для приготування рентгенозахисних розчинів чи бетонів застосовують пісок, який одержують дробленням особливо важ­ких гірських порід - бариту, магнезиту або чавунний дріб з зернами 0,8...2 мм.

До легких заповнювачів належать: неорганічні (пемза, вул­канічні шлаки, вулканічні туфи, паливні шлаки, металургійні шлаки, гранульований шлак, керамзит тощо; органічні (дерев­на тирса, солом'яна січка).

Пемза - пористе вулканічне скло. Основним компонентом його є окисли кремнію 8Ю₂. Об'ємна маса її близько 500 кг/м³.

Вулканічні шлаки - дрібні частинки, які застигли в повітрі після виверження вулкана.

Вулканічні туфи - дрібні гірські породи, що утворюються в результаті цементації вулканічних попелів.

Паливні шлаки одержують після згорання твердого палива.

Гранульовані шлаки одержують після швидкого охолоджен­ня металургійного шлаку (відходів металургійного виробництва).

Керамзит одержують із переплавленої легкоплавкої глини.