Поставка нерудных материалов с 1993 года
Презентация компании
Новостная Лента
18 мая 2020
Зерновой состав щебня Как определяют зерновой состав щебня? Для того чтобы узнать зерновой состав данного стройматериала используют сита различного диаметра: от 3 мм до 70 мм – более мелкой фракции; больше 70 мм – крупных размеров. Благодаря данному разделению...
29 апреля 2020
Основные показатели качества щебня для строительных работ Щебень относится к группе природных каменных материалов, полученных в результате механической обработки горных пород. Качество щебня, как строительного материала, зависит от совокупности физико-механических свойств исходной породы и оценивается...
09 апреля 2020
Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона Заполнители бетона или бетонного раствора представляют собой рыхлую смесь инертных нерудных природных материалов – песка, гравия и щебня или минеральных зерен искусственного происхождения. В составе бетона заполнители скреплены вяжущим веществом...
Все новости
Наши партнеры
  • Главная
  • Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона

Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона

Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона 09.04.2020

Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона

Заполнители бетона или бетонного раствора представляют собой рыхлую смесь инертных нерудных природных материалов – песка, гравия и щебня или минеральных зерен искусственного происхождения.
 


В составе бетона заполнители скреплены вяжущим веществом типа цемента, гипса, извести с образованием прочного камнеподобного тела. На цементном вяжущем производится практически весь строительный бетон с доставкой в Москве. Цена бетона или раствора зависит от марки бетона по прочности на сжатие.

Обязательными компонентами бетона, формирующими его структуру, являются крупные (щебень и гравий) и мелкие (песок) заполнители.

Соответственно, для обеспечения марочной прочности бетона необходимо:

  • купить гравийный щебень или гравийный щебень, цена которых зависит от марки щебня и размеров минеральных зерен;
  • купить песок карьерный, который совместно с крупными заполнителями участвует в формировании камнеподобной структуры бетона.

Роль заполнителей в структуре бетона

Изначальное предназначение заполнителей классического бетона сводилось к заполнению объема замеса, чтобы уменьшить расход дорогостоящего цементного вяжущего. Крупные и мелкие заполнители составляют до 80-85% от объема бетона, что способствует приготовлению бетона с экономным расходом цемента. Стоимость гранитного щебня и гравия намного ниже, чем цемента. У надежных поставщиков, например, ООО «Ямское поле», можно купить песок с доставкой дешево. В результате бетон М100 цена с доставкой обойдется дешевле благодаря рациональному подбору заполнителей. При этом прочность бетона окажется ничуть не ниже, чем с явным перерасходом цемента в рецептуре.

Роль заполнителей в структуре бетона

Практика строительных работ и научные исследования показали, что минеральные заполнители активно влияют на физико-механические характеристики бетонной смеси и эксплуатационные свойства застывшего бетона.

Крупные заполнители создают твердый каркас бетона, мелкий заполнитель равномерно заполняет пустоты между более крупными фракциями щебня или гравия. В ходе реакции гидратации цемента при его затворении водой образующееся цементное тесто постепенно обволакивает поверхность частиц заполнителей и заполняет промежутки (пустоты) между зернами. Характерной особенностью структурообразования бетона является осаждение цементных частиц на поверхности зерен заполнителя и прилипания к ним за счет сил межчастичного взаимодействия. Расход цемента напрямую зависит от суммарной площади поверхности частиц заполнителя и их упаковки (плотная, не плотная) в объеме бетонной смеси. При минимальной пустотности зерен заполнителей расход цемента также минимален.

Типы структур бетонной смеси

На рисунке ниже показаны три типа структур бетонной смеси для различной плотности упаковки зерен заполнителя.

типы структур бетонной смеси

  1. Тип I – структура смеси с далеко раздвинутыми зернами, которые между собой практически не взаимодействуют. Для такой структуры определяющими являются свойства цемента.
  2. Тип II – структура с плотной упаковкой зерен. В этом случае цементное тесто заполняет поры между частицами заполнителя, раздвинув их на незначительное расстояние.
  3. Тип III – крупнопористая смесь. Для нее характерен недостаток цементного теста. Зерна заполнителя обмазаны тонким слоем цементного теста, поры заполнены частично.

Оптимальная структура прочного бетона – тип II с минимальным расходом цемента. Для типа I требуется повышенный расход цемента, для типа III характерна низкая прочность и склонность к образованию трещин.

Особенности структуры прочного бетона

Основным фактором, определяющим высокую прочность бетона или бетонного раствора, является полноценное сцепление (адгезия) цементного теста с поверхностью частиц крупного и мелкого заполнителей, когда слоем цементного теста покрыты все зерна.

Это важно! Экспериментально доказано, что прочность бетона в большей степени зависит от качества сцепления заполнителя с цементным тестом, чем от прочности заполнителя.

Прочность сцепления зависит от следующих характеристик заполнителя:

1. Зерновой состав – размер фракции и конфигурация зерен – влияют на прочность следующим образом:

  • экспериментальные данные, полученные в НИИЖелезобетона, показали, что до 40-50% прочности бетона формируется за счет адгезионного сцепления цементного камня с заполнителем. Согласно выводам ученых НИИЖ оптимальная крупность заполнителей находится в размерном диапазоне 20-40 мм. При уменьшении крупности заполнителя улучшается сцепление с цементным камнем, но одновременно увеличивается относительная площадь разрушения в зоне контакта цементного камня с зернами. При повышении крупности заполнителя начинаются седиментационные явления, ослабляющие бетон;
  • микрорельеф поверхности заполнителя дает около 20% к суммарной прочности бетона за счет механического сцепления цементного раствора с частицами заполнителя. У бетона с щебневым шероховатым заполнителем прочность выше, чем у бетона с гладким гравием. Зерна кубовидной формы сообщают бетону более высокие прочностные характеристики, чем игловатые или пластинчатые частицы.
2. Пористость и чистота поверхности зерен. Избыток заполнителя мелких фракций и наличие пылевидных загрязнений снижает прочность бетона.

3. Минералогический и химический состав.

Обратите внимание! Прочность бетона не может превышать прочность заполнителя. Существуют определенные рекомендации:

  • для бетона марки М400 или М500 используется щебень марки М1200;
  • для бетонного раствора М300 необходим щебень М1000;
  • для бетонов марки М250 и ниже используют гравий;
  • для бетонов выше М300 используется гранитный щебень.

Заключение

Подбор заполнителей для изготовления бетона заданных параметров – сложная задача, требующая тщательного анализа характеристик исходных материалов и учета особенностей эксплуата

ции бетонной конструкции.

Щебень для бетона


Все новости