Основные характеристики заполнителей

Заполнителями для растворов и бетонов называют рыхлую смесь зерен природного или искусственного происхождения, размеры которых находятся в установленном диапазоне. Термин «заполнитель» указывает на роль этого материала в бетонах и растворах. Заполнители занимают до 85% от общего объема бетона и до 70 % объема раствора. Стоимость их значительно ниже, чем стоимость вяжущего. Следовательно, чем больше в растворе и бетоне заполнителей, тем они дешевле.

Однако этим не исчерпывается роль заполнителей. Так, в бетонах и растворах заполнители снижают садку материала и повышают его трещиностойкость. Кроме того, они во многом определяют свойства бетона и раствора. Например, используя в качестве заполнителя пемзу или вспученные шлаки, получают легкие бетоны и растворы, обладающие хорошими теплоизолирующими свойствами. Если в качестве заполнителя взять дробленые мрамор, андезит, цветное стекло или слюду, то получают декоративные растворы и бетоны для отделочных работ.

В зависимости от размера зерен различают заполнители мелкие (0,16...5мм) и крупные (5...70 мм). Мелкий заполнитель — это песок. Крупный заполнителем, в зависимости от формы частиц и состояния их поверхности, может быть щебень — шероховатые частицы неправильной формы или гравий — гладкие округлые частицы. Если для приготовления растворов используют только мелкий заполнитель, то для бетонов — мелкий и крупный заполнители.

По происхождению заполнители подразделяют: на природные, искусственные, заполнители из отходов промышленности. Природные заполнители получают механической обработкой горных пород (гранита, диабаза, известняка, вулканического туфа, гравия, кварцевого песка, мрамора и др.). Сюда же относят заполнители из попутно добываемых пород и отходов обогащения, например, кристаллические сланцы. Искусственными заполнителями служат специально подготовленные материалы, которые получают из природного сырья и отходов промышленности путем термической или иной обработки (керамзит и его разновидности, термолит, шлаковая пемза и др.).

Заполнители из отходов промышленности получают без изменения химического и фазового состава сырья. В эту группу входят как плотные, так и пористые щебень и песок из металлургических и топливных шлаков, грубодисперсные золы ТЭС, золошлаковые смеси.

Важнейшими показателями качества заполнителей являются: плотность, зерновой и минеральный составы, форма и характер поверхности зерен, содержание вредных примесей, прочность и морозостойкость.

Насыпная плотность заполнителя рн, которая представляет собой массу единицы объема сыпучего материала, взятого вместе с пустотами, является обобщенной характеристикой, учитывающей и межзерновую пустотность и внутреннюю пористость самих частиц заполнителя. По насыпной плотности заполнители подразделяются на тяжелые (плотные), имеющие плотную структуру частиц и насыпную плотность более 1 200 кг/м3 (марки 1 200 и более); легкие (пористые), имеющие пористую структуру частиц и насыпную плотность менее 1 200 кг/м3 (обычно марки 200... 800).

Как правило, тяжелые заполнители обладают средней плотностью более 2000 кг/м3, пористые — менее 2000 кг/м3. Заполнители, имеющие среднюю плотность менее 1 800 кг/м3, отличаются заметной пористостью, их применяют для изготовления легких растворов и бетонов.