Технология заполнителей бетона

Удельная поверхность – суммарная площадь поверхности заполнителя, отнесенная к его массе.
,
где - суммарная площадь поверхности зерен пробы заполнителя, см³ (м²);
- суммарная масса зерен, т.е. масса пробы заполнителя для которой определяется суммарная поверхность.
Зависит от формы и крупности зерен. Чем более угловатые зерна, тем больше их удельная поверхность. С уменьшением размеров зерен их удельная поверхность возрастает: S ~ 1/Д _зерна. Удельная поверхность песка определяется на приборе пневматическом поверхностномере. Для щебня по скорости фильтрации воды в гидравлическом поверхностномере. Удельная поверхность мелкого заполнителя рассчитывается по формуле Ладинского:
,
где - коэффициент, учитывающий форму зерен
= 1,5 – 2,5
- частные остатки на ситах 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16; менее 0,16


8. Структура заполнителя.
Вещество из которого состоят зерна заполнителя может иметь аморфную или кристаллическую структуру, кроме того быть плотным или пористым.
9. Прочность и дробимость заполнителя.
Прочность заполнителя влияет на прочность бетона. Прочность определяется прочностью исходной горной породы и крупностью зерен. Прочность исходной горной породы определяют испытанием образцов в виде цилиндров (Ø 50, h 50 мм) и куба (50×50×50мм) на сжатие в насыщенном водой состоянии и определяют предел прочности на сжатие.
; ,
где P - разрушающие усилие, Н (кгс);
F – площадь поперечного сечения образца, см²
Следует отметить, что заполнитель в виде зерен щебня/гравия невозможно непосредственно испытывать на прочность при сжатии. Поэтому для щебня/гравия предусмотрено определение дробимости при сжатии в стальном цилиндре. Марка прочности по дробимости означает, что после испытания раздробилось не больше определенного % от всей пробы массы заполнителя; также говорят о потерях массы при испытании.
В зависимости от потерь массы устанавливают марки по прочности (существуют марки от М200 до М1400)
Дробимость в % определяют по формуле:

где m – масса аналитической пробы заполнителя, г;
m₁ – масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре массы заполнителя, г.
10.Щебень/гравий для строительства автодорог характеризуют маркой по истираемости в полочном барабане. Марки по истираемости характеризуются потерями массы щебня/гравия при испытании: И1 (до25%), И2 (25…35%), И3 (35…45%), И4 (45…60%).
Истираемость щебня, в %:

где m – масса пробы щебня, г;
m₁ –суммарная масса остатка на сите с отверстием 5 мм на контрольном сите, г


11. Водостойкость.
Характеризуется коэффициентом размягчения.

где R _нас – предел прочности образца в насыщенном водой состоянии, МПа;
R _сух – предел прочности в сухом состоянии, МПа.
К_р ≥ 0,8 – влагостойкий материал.


11. Морозостойкость – способность заполнителя в насыщенном водой состоянии выдерживать многократные попеременные замораживания и оттаивания, в следствие давления на стенки пор, капилляров, трещин создаваемого замерзшей водой, которая при замерзании увеличивается в объеме > 9 %. Оценкой морозостойкости является количество циклов, при котором потери массы не должны превышать требования ГОСТов (5…10%), марки F15…F400.
Потеря массы пробы:

где m – масса пробы до испытания, г;
m₁ –суммарная масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.


12. Однородность.
Общим требованием для заполнителей является однородность свойств и показателей от пробы к пробе, от партии к партии. Оценивают статистическими методами. Характеристиками являются: среднеарифметическое значение ( ), средне квадратичное отклонение (S), коэффициент вариации (V, показатель изменчивости свойств).

где х_i – единичный результат испытания пробы;
n – число испытаний пробы.
Чем меньше V (5…7%), тем однороднее свойства заполнителя.