Портал о строительстве и ремонтных работах

Заполнители для тяжелых бетонов

Для тяжелого бетона должны применяться:

а) в качестве мелкого заполнителя — природные пески или пески, полученные при дроблении твердых и прочных горных пород;

б) в качестве крупного заполнителя — гравий или щебень из плотных и не подвергнувшихся выветриванию пород с гарантиро­ванной прочностью при сжатии: изверженных пород — не менее 800 кг/см2, а осадочных и металлургических — не менее 300, 500 и 600 кг! см2 для бетонов марок соответственно до 200, 300 и 400. Га — рантированная прочность породы определяется в соответствии с •действующими ГОСТами, техническими условиями и инструкциями на разработку и опробование нерудных материалов.

Песок для бетонных и железобетонных конструкций должен удовлетворять требованиям ГОСТ 2784-50 и 2778-50 и должен иметь: содержание отмучиваемых примесей не более 5*Vo по весу, набуха­ние не более 5% к объему, соединений серы не более l<Vo ПО весу в пересчете на SO3, слюды не более 0,5% по весу, малое содержание органических примесей (не темнее светло-желтого эталона) и опре­деленный зерновой состав (рис. 23).

Применяется главным образом песок с объемным (насыпным) весом от 1 400 до 1 600 кг/м3, при этом для бетонов марки 150 и выше — не менее 1500 кг/м3.

Классификация песка (удаление частиц мельче 0,5—0,6 мм, с которыми к тому же уходят и загрязняющие его примеси) способ — ствует значительному повышению прочности бетона и снижению Расхода цемента.

г Г р а в и й природный должен удовлетворять требованиям 10СТ 2779-50 и 2778-50, иметь пустотность не более 45%, содержа­
ние слабых зерен не более ІДО/о, содержание отмучиваемых приме­сей не более 2% по весу, содержание соединений серы (в пересчете на S03) не более Wo по весу и определенный зерновой состав (рис. 24).

Для изготовления железобетонных изделий может употреблять­ся лишь сортовой гравий — особо мелкий с размерами зерен от 3

до 10 мм, мелкий с зернами от 5 до 20 мм и средний с зерна­ми от 21 до 40 мм, а также средний рядовой с размерами зерен от 5 до 40 мм и, только если размеры сечений и конст­рукция изделий позволяют, гравий (и щебень) размером до 70 мм. Для более массив­ных и малоармированных эле­ментов (например, блоки фун­даментов, подвалов и др.) мо­жет использоваться гравий с размерами зерен от 41 до 150 мм.

Применение природной гра­вийно-песчаной смеси без рас­сева не допускается.

Щ е б е нь из естественного камня должен удовлетворять требованиям ГОСТ 2780-50 "и 2778-50.

Основные требования к щебню для железобетонных конструкций по прочности, содержа­нию соединений серы и зерновому составу те же, что и к гравию. Кроме того, требуется, чтобы исходная порода в насыщенном водой состоянии имела прочность не менее 150% от марки бетона, и во — допоглощение щебня было не более 5% от веса. Наиболее распро­странен щебень, получаемый дроблением твердых горных пород, имеющий объемный (насыпной) вес от 1 300 до 1 600 кг/м3.

Щебень шлаковый из металлургических шлаков должен удовле­творять требованиям ГОСТ 5578-50, 2778-50 и У 65-50 МСПТИ («Указания по применению шлаковых заполнителей в бетоне и же­лезобетоне»). Материалом для шлакового щебня, могут служить мартеновские, ваграночные и прочие металлургические шлаки, про­веренные на отсутствие распада. Объемные веба щебня из метал­лургических шлаков колеблются от 1 300 до 1 800 кг/м3, составляя в среднем 1 400 кг/м3 для доменных и до 1 800 кг/м3 для мартенов — ‘ ских и ваграночных шлаков.

Требования к материалам для жестких бетонных смесей не от­личаются от требований к материалам для подвижных смесей. Реко­мендуется, однако, ограничивать содержание в песке пылевидных
фракций, определяемых отмучиванием, до 3%, а в крупном запол­нителе — до Wo по их весу.

Прочность заполнителя. Зарубежными эксперимен­тальными исследованиями, а также работами канд. техн. наук £ С Гордона, проведенными во ВНИИЖелезобетоне, установлено, что: •

а) при прочности бетона до 300 кг/см2 величина прочности ис­ходной породы заполнителя в пределах от 600 кг/см2 и выше не влияет на прочность бетона;

б) при прочности бетона выше 300 кг/см2 величина прочности исходной породы заполнителя в пределах от 600 кг/см2 и выше уже оказывает влияние на прочность бетона;

в) при прочности бетона выше прочности породы крупного за­полнителя последняя всегда оказывает большое влияние на проч­ность бетона.

Из этого может быть сделан предварительный вывод, что прочность породы щебня для экономичных высокопрочных бетонов должна быть не ниже двукратной прочности бетона.

Действующая в настоящее время методика определения прочно­сти каменной породы, перерабатываемой в щебень, является услов­ной и не дает действительной прочностной характеристики щебня. Поэтому оценку эффективности применения того или иного его ви­да в бетоне высокой прочности наиболее правильно производить по результатам испытания заполнителей статическим сжатием в том состоянии, в котором они находятся в бетоне. Такие испытания мо­гут и в необходимых случаях должны выполняться потребителями крупного заполнителя (ГОСТ 2778-50). При испытании гравия или щебня по ГОСТ 2778-50 необходимо, чтобы прочность каменной породы была выше, чем прочность бетона.

При прочих равных условиях из распространенных видов круп­ного заполнителя гранитный щебень обычно обеспечивает наиболь­шую прочность бетона.

На прочность бетона, кроме породы заполнителя, влияет его структура — сцепление поверхностных слоев материала заполни­теля с его ядром и свойство поверхности заполнителя — сцепление ее с цементным камнем. В последнем случае могут оказать влияние коэффициенты линейных деформаций щебня и гравия в бетоне.

Если они существенно отличаются от коэффициентов линейного расширения раствора и бетона, то при изменении температуры (осо­бенно знакопеременной), попеременном увлажнении и высыхании бетона в нем возникают напряжения, которые вместе с напряжения­ми от внешних сил могут способствовать ускорению разрушения бетона.

Зерна крупного заполнителя могут быть по-разному размещены в ‘растворе. В одном случае соседние зерна разделяются толстым слоем раствора, как бы плавая в нем, а «в другом случае между ними будет тонкий его слой, т. е. они как бы контактируются между собой. В зависимости от того и другого расположения будут раз­личны и требования, предъявляемые к прочности крупного запол­нителя. В первом случае прочность его не играет большой роли в прочности бетона, так же как и сцепление крупного заполнителя с раствором не является решающим. При контактном же располо­жении крупного заполнителя прочность бетона уже в большей степени зависит от прочности заполнителя и сцепления его с рас­твором, а поэтому в данном случае применение окатанного гравия будет менее желательно, чем щебня с шероховатой поверхностью.

Зерновой состав крупного заполнителя. За­данная жесткость бетонной смеси на гравии, как правило, может быть получена с меньшим расходом цемента, чем на щебне. Однако в малоподвижных и жестких смесях с предельной крупностью зе­рен гравия до 20 мм обычный пластифицирующий эффект его от­сутствует, и водопотребность бетона на гравии такая же, как и на гранитном щебне.

Важным условием при выборе крупного заполнителя для высо­копрочного бетона является отсутствие в щебне зерен пластинчатой (лещадной) и игольчатой формы, которые всегда ухудшают струк­туру и свойства бетона; количество таких зерен должно быть не более 15%.

Зерновой состав заполнителей имеет. более важное значение для бетонов из жестких смесей ввиду их особой чувствительности к из­менениям состава бетона.

В составе бетона соотношение между разными размерами зерен крупного заполнителя может быть следующим: при предельной

крупности зерен до 15 мм зерен размером 5(3)—10 мм—50%, при предельной крупности зерен 20 мм зерен размером 5(3)—10 мм— 40®/с, а при предельной крупности зерен 40 мм зерен размером 5(3) —10 мм—25% и размером 10—20 мм—25|®/о. В отдельных слу­чаях в соответствии с условиями производства допускается приме­нение щебня или гравия в виде смеси двух смежных фракций. В целях улучшения гранулометрического состава возможно приме­нение смеси щебня и гравия или смеси естественного песка с песком, полученным при дроблении камня.

Крупность гравия и щебня не должна превышать 7я размера наименьшего сечения конструкции и ZU наименьшего расстояния между стержнями арматуры. Для изделий с толщиной стенок 25— 35 мм предельная крупность зерен должна быть не более 10—15 мм.

Наибольшая допустимая крупность заполнителя для тяжелого бетона устанавливается в каждом отдельном случае в зависимости от размеров и армирования конструкций и должна быть максималь­ной. Ориентировочно она может назначаться по табл. 3.

Чистота и влажность крупного заполнителя оказывают заметное влияние на прочность бетона. Промывке крупных заполнителей в ГДР, Чехословакии и других странах уде­ляется большое внимание. Данные опытов советских и загранич­ных лабораторий показывают следующее:

а) промывкой крупных заполнителей повышается прочность бе­тона и может быть снижен расход цемента в бетоне ввиду улучше­
ния укладываемое™, вследствие освобождения заполнителя от пы­ли, ила и т. п., обычно поглощающих воду;

’б) использование в бетоне влажных крупных заполнителей без ■учета этой влажности снижает его прочность. Сухие заполнители всасывают воду из бетонной смеси, что способствует уплотнению слоев цементного камня, окружающих заполнители, а это повышает прочность бетона. Поэтому промытые крупные заполнители следует загружать в бетономешалку в естественно-сухом состоянии.

Таблица 3

Предельная крупность заполнителей

Размер зерен гравия или щебня в мм

Зимой в качестве крупного заполнителя целесообразно приме­нять щебень, так как он не требует промывки.

Значительная запыленность известкового щебня может быть следствием перетирания его при перевозке и перевалке; кроме того, крупный заполнитель может оказаться запыленным после длит ель — ного хранения в местах с большим содержанием пыли в воздухе. Поэтому иногда (при условии технико-экономического обоснова­ния) может оказаться полезной вторичная промывка крупного за­полнителя перед его применением.

В качестве заполнителей для растворов, из которых образуются отделочные обрабатываемые поверхности изделий, применяются из­вестковая пыль, зола ТЭЦ, кирпичная мука. Пылевидные материа­лы должны полностью проходить через сито с размером отверстий 3 мм и давать остаток на сите с 900 отв/см2 не более 50%.

Комментарии закрыты.