Заполнители для бетона и растворов: что это такое, виды

Заполнители для бетона и растворов: что это такое, виды

Виды заполнителей для бетонов и растворов.

Заполнителями называют рыхлую смесь минеральных или органических зерен природного или искусственного происхождения. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело.

Зачем же нужны в бетоне заполнители?

1. Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.

2. Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает на себя усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с цементным камнем.

3. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность бетона, повышает его модуль упругости (т. е. уменьшает деформации конструкций при приложении нагрузки), снижает ползучесть.

4. Легкие пористые заполнители уменьшают среднюю плотность бетона и его теплопроводность.

5. Специальные особо тяжелые заполнители (чугунная дробь, железная руда) делают бетон надежной защитой от радиоактивного излучения.

Виды заполнителей:

По происхождению заполнители бывают природными и искусственными. Природные заполнители получают путем добычи и переработки горных пород. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности (доменные и топливные шлаки, золу ТЭС), а также специально изготовляемые — керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и др.

В последнее время начинают использовать «вторичные» заполнители, выделяемые из отслуживших свой срок бетонных и железобетонных конструкций дроблением и рассевом.

По крупности зерен различают:

Мелкий заполнитель – песок (природный, искусственный), состоящий из частиц размерами 0,16. 5 мм;

Природный: горный песок используют для ж/бетонных конструкций в строительстве;

речной, морской – применяют, как правило, для кладки стен, различных стяжек, строительства дренажных систем, в качестве наполнителя при производстве бетона;

искусственные пески (тяжелые, легкие) – тяжелые пески получают дроблением горных пород, легкие – дроблением пористых горных пород(пемза, туф).

Песок, диаметр зёрен которого не превышает 0,25 мм, считается мелким и применяется при приготовлении накрывки. К хранению накрывочных сухих смесей выдвигаются такие же требования как для хранения сухих штукатурных составов.

Крупным песком называют песок, в состав которого входят зёрна размером до 8 мм. Области применения такого песка разнообразны: от использования в штукатурных растворах до изготовления сплошных монолитных полов.

Крупный заполнитель (гравий или щебень) с размерами частиц 5. 70 мм.

Получают дроблением крупнообломочных пород.

Гравий — это популярный заполнитель, используемый при приготовлении бетонных смесей, диаметр зёрен которого составляет от 5 до 70 мм. Использование гравия в бетонной смеси требует его специальной подготовки. В основном из-за большого количества пустот необработанный грунт негоден для приготовления высококачественного бетона. Особое внимание обращают на гранулометрический состав гравия при изготовлении водонепроницаемого бетона.

Щебнем называют монолитный гравий, имеющий круглые или заострённые края зёрен, с отсутствием гранул небольшого размера. Примером использования такого материала может служить его присутствие в качестве заполнителя при изготовлении внешних стен.

Мелким щебнем называют ломаный гравий среднего размера с рваными острыми краями зёрен. Такой щебень используют во время укладки брусчатки и плит.

Дренажный гравий — это смесь зёрен, используемая для защиты дренажных труб от попадания в них небольших частиц земли.

Пористые заполнители– вспученный перлит, пемза.

Среди лёгких заполнителей широкое применение нашли такие материалы как вспученный сланец и керамзит, зернистый полистирол и пемза, перлит и различные вулканические породы.

В основном такие заполнители применяются при изготовлении лёгких теплоизоляционных бетонных блоков.

Заполнители для бетона и растворов: что это такое, основные виды (крупные и мелкие)

Прочность зданий и сооружений зависит не только от правильно подобранного типа цемента, важны и другие заполнители для бетона, которые используются в строительстве в качестве дополнительных компонентов. Существует множество присадок, упрочняющих основу бетона и меняющих его свойства в зависимости от назначения сооружаемого объекта.

Категории бетонов

Бетон — это тщательно смешанная, плотная, постепенно твердеющая масса. Ее базовые компоненты — цемент и вода, соединенные с соблюдением точных пропорций.

В зависимости от того, какой тип вяжущего вещества используется, бетоны классифицируют на:

  1. Неорганические:
  • цементный с заполнителями из портландцемента, шлакового или пуццоланового портландцемента;
  • силикатный с добавлением извести;
  • гипсовый с присадкой из гипса;
  • шлакощелочной с использованием шлака и щелочного раствора;
  • специальный с применением специфических добавок.
  1. Органические — полимербетоны (полимерцемент, пластбетон, бетонополимер), в которых минеральные компоненты заменены на полиэфирные или эпоксидные смолы.

В зависимости от насыпной плотности выделяют бетон:

  • особо легкий (менее 500 кг/м³);
  • легкий (от 500 до 1800 кг/м³);
  • тяжелый (от 1800 до 2500 кг/м³);
  • сверхтяжелый (более 2500 кг/м³).

Выбор бетона важен для надежности, предупреждения деформирования будущей конструкции, усиления ее устойчивости к внешнему воздействию.

Виды заполнителей

Общая масса дополнительных веществ в смеси доходит до 80%.

Видовое различие заполнителей основано на двух параметрах:

  • размер фракции материала;
  • предназначение присадки.

Есть отличия и по происхождению заполнителей:

  • природные вещества;
  • искусственное (термообработанное) сырье;
  • отходы промышленного производства;
  • переработанные отходы.

Требования к заполнителям для бетонной смеси

Требования к бетону обусловлены характером строящегося объекта. Конструкции из тяжелого бетона, например, нуждаются в чистоте заполнителя. В регионах с суровым климатом нужны морозостойкие материалы, а в зонах с умеренным — добавки, ускоряющие затвердевание.

Гравий — наиболее востребованный заполнитель, подходит для многих бетонных смесей. Представляет собой осадок горной породы и имеет рыхлую структуру с вкраплениями других минералов. Размер его гранул колеблется от 5 до 70 мм. Насыпная плотность равна в среднем 1400 кг/м³, марка прочности — 1200, морозостойкость — F-350.

Гранит — самый долговечный из крупных заполнителей. У него высокие показатели плотности (до 1700 кг/м³).Так же как гравий, он производится в виде мелких, средних и крупных гранул (5-70 мм). Материал обладает низким влагопоглощением и поэтому морозостоек. В его составе содержится незначительное количество пыли. Применяется при строительстве автодорог, фундаментов, подпорных стенок, мостов.

Щебень получают методом дробления горных пород и некондиционных отходов горных и строительных предприятий (кирпич, шлак, зола). В нем нет примесей. Угловатые гранулы щебня имеют многообразную окраску и по форме похожи на куб. В отличие от гравия и гранита поверхность щебня более шероховатая, поэтому, обладая высокой адгезией, он усиливает прочность бетона.

Без крупных заполнителей можно создавать мелкозернистые смеси. Но, если в бетоне будет отсутствовать мелкие присадки, плотный камень получить нельзя.

По ГОСТ, в цементных или цементно-известковых растворах размер зерен песка не может превышать 2 мм. В гипсовом или гипсово-известковом бетоне в мелком заполнителе должны содержаться гранулы до 1 мм. Гранул размером 10 мм в смесях быть не должно.

Во всех видах песка ограничивается наличие примесей — глины, пирита, гипса. Для растворов используют чистые природные и искусственные пески с содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3%.

Добавление мелких заполнителей для бетона влияет на его финальные качества — прочность, безусадочность, морозоустойчивость.

Классификация по назначению

Присадки в смеси добавляются для оптимизации состава цементного теста и повышения стойкости стройматериала.

Специальные

Предназначение специального бетона — выдерживать высокую нагрузку в экстремальных условиях.

Такой материал после застывания приобретает:

  1. Жаростойкость . Заполнитель — алюмофосфатное жидкое стекло с отвердителями. Применяется при строительстве огнеупорных объектов.
  2. Гидроустойчивость . Базовые заполнители — водостойкие и низкотермичные шлакопортланд-цемент и пуццолановый портландцемент. Добавляются кварцевый песок, андезит, диабаз, базальт в виде щебня и другие минералы. Используется при возведении наземных и подземных гидротехнических сооружений.
  3. Морозоустойчивость до 300 этапов замерзания-оттаивания. Присадками служат молотые природные цеолитсодержащие добавки активных кремнезема и глинозема. Применяется комплексная добавка СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая) и СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка). При низких температурах стабильность присуща всем специальным бетонам.
  4. Кислотоустойчивость . В бетон добавляют кварцевый песок, щелочные шлаки, жидкое стекло, отвердитель (кремнефтористый натрий). Применяют для изготовления бетонных конструкций, контактирующих с агрессивными средами в химической промышленности.

К специальным присадкам также относят магнетит, карбиды бора, барит, кальциевую известь, свинцовую стружку и др.

Такие присадки требуются для легкого бетона.

В эту категорию входят:

  • натуральные заполнители (пемза, вулканический пепел, дробленый туф, пористый известняк, ракушечники, диатомит и др.);
  • отходы промышленного производства (шлаки и зола);
  • искусственные присадки (керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, перлит, обожженный вермикулит и др.).

По присутствию базового заполнителя в смеси легкие бетоны разделяют на вермикулитобетон, керамзитобетон, перлитобетон, туфобетон, пенобетон и др.

Теплоизоляционные

Конструкционно-теплоизоляционные материалы (пенобетон, газобетон, керамзитобетон, полистиролбетон) создаются на базе присадок повышенной пористости. По сравнению с ячеистыми продуктами они имеют лучшую прочность и меньшую усадку.

Читать еще:  Цементно-известковый раствор - технические характеристики

Их используют для возведения теплоизоляционных конструкций, теплых стяжек, наружных стен, фасадов, кровли и объектов со средней несущей способностью.

Прочие добавки

Для архитектурных вариантов бетонного теста кроме разноцветного цемента и дробленых зернистых заполнителей применяют отбеливающие, модифицирующие, пластифицирующие добавки в бетон.

Для придания специфических свойств добавляют:

  • антипирены, повышающие противопожарную стойкость;
  • ускорители затвердевания смеси;
  • порозаполнители, увеличивающие влагостойкость и прочность;
  • полимерные смеси (эпоксидные смолы, полиэфир и фуран);
  • пластификаторы, усиливающие влагостойкость.

В некоторые специальные виды заполнителей входят карбид бора или вещества, содержащие легкие элементы — водород, литий, кадмий.

Влияние наполнителя на марку бетона

Основной показатель механических качеств бетонных смесей — прочность на сжатие, обозначается латинской буквой B и цифрой, указывающей давление в мегапаскалях, которое выдерживает данный материал.

Например, для производства лестниц, заборов и мостиков берется марка М250. В марку M500 добавлены пластификаторы, ее используются исключительно для создания высокопрочных конструкций: станций метро, плотин, железнодорожных туннелей.

Прочность смеси зависит не только от соотношения цемента и воды, но и от чистоты, размера гранул, правильного смешения компонентов.

Заполнители для бетонов должны быть вдвое прочнее, чем раствор, чтобы предупредить деформирование изделия во процессе затвердевания.

Заполнители для бетона и раствора

Бетонные строительные смеси различаются по структуре и составу. Все зависит от компонентов, используемых при их приготовлении. Непостоянными ингредиентами, которые определяют целевое назначение стройматериалов, являются заполнители. В бетонах наблюдается более высокая пористость, непроницаемость или другие специальные свойства, такие как жаростойкость, кислотоустойчивость.

Определение

Заполнители представляют собой натуральные или искусственные вещества, гранулометрический состав которых строго определенный. Их добавляют в бетонную смесь в требуемом соотношении к остальным компонентам. Большее или меньшее количество и тип наполнителя определяют марки бетона, а также свойства готового изделия.

Принцип действия заполнителя: зерна определенной фракции скрепляются с цементом, преобразуясь в прочное камневидное тело.

Содержание наполнителя в бетоне может достигать 80%. Это позволяет снизить расход цемента, песка и более дорогостоящих добавок без потери необходимых свойств.

Назначение

Целью применения заполнителей для цементной смеси является создание прочного каркаса, выдерживающего мощные нагрузки. Готовый продукт способен противостоять разрушениям, имеет высокий коэффициент усадки и придает антикоррозионные свойства арматурному каркасу.

Овражный и карьерный песок с мелкой фракцией применяются в качестве наполнителей для кладочных смесей. Для осуществления конструкционных работ из бетона, используется речной песок с минимальным содержанием примесей. Для приготовления штукатурных смесей применяется мраморная или гранитная крошка круглой формы с фракционным составом до 3 мм.

Таким заполнителям отдают предпочтение при приготовлении бетонов промышленного, жилищного, военного назначения. Такой категории веществ отвечает щебень или гравий с размером зерен 0,5—12 см и насыпной плотностью более 1 000 кг/м3. Наиболее крупные материалы предназначены для строительства массивных конструкций или кладки слоев толщиной более 40 см.

На мелких заполнителях готовятся бетоны для монолитного, индивидуального и каркасного строительства, например, при обустройстве фундаментов. Такие фракции удобны для смешения в портативных бетономешалках. Когда высокая прочность не требуется, наполнителем могут быть отходы производства, такие как шлаки, зола, кирпичный бой, бетонная крошка.

На пористом заполнителе, таком как керамзит, туф, пемза, вермикулит, пенопласт, готовится легкая марка строительной смеси, используемой в малоэтажном строительстве. Из их растворов делают стяжки, легкие стеновые блоки. Насыпная плотность заполняющих веществ до 1 000 кг/м3. Они снижают теплотехнические параметры готовых конструкций за счет уменьшения густоты строительной смеси.

Порошковые и газообразующие добавки используются при изготовлении сверхлегких пористых бетонов с повышенными теплоизоляционными характеристиками. С их помощью получают пено- и газобетон. Заполнитель дает такие преимущества бетону:

  1. Экономия основного вяжущего вещества — цемента.
  2. Нормализация усадочных деформаций и снижение напряжений от усадки в 10 раз.
  3. Повышение прочности бетона за счет создания жесткого скелета.
  4. Снижение ползучести раствора.
  5. Увеличение упругости.
  6. Снижение плотности и теплоотдачи при применении легких пористых веществ, что позволяет создавать большие, но легкие строительные блоки.
  7. Возможность обеспечение защитных свойств от радиации за счет применения сверхтяжелых и гидратных заполнителей.

Вернуться к оглавлению

Основные виды и их описание

Сегодня предлагается широкий ассортимент наполнителей для цементных смесей, придающих готовым конструкциям разные технико-экономические свойства. Подразделение на виды осуществляется по величине частиц и по назначению добавки. Основная классификация заполнителей бетона включает такие группы, как:

  • природные вещества;
  • искусственные материалы;
  • промышленные отходы.

Первый и третий типы добавляются в бетонную массу без изменения свойств, внешнего вида или химического содержания. Искусственно полученные заполнители получают из нерудных материалов путем предварительной обработки. Их основные достоинства заключаются в высокой чистоте и отменном качестве, благодаря чему желаемый материал будет полностью соответствовать предъявляемым требованиям.

Мелкие добавки

Вещества с величиной зерна 0,16-5 мм используются с целью уменьшения зазоров между большими частицами смеси. В зависимости от выбранного соотношения ингредиентов, варьируется крепость готового бетонного изделия. Наиболее распространенным мелким заполнителем является натуральный или искусственный песок. Природный песок классифицируется на слюду, кварцевый материал, кальцит, полевой шпат. На качество песка влияют минеральное содержание и фракционность, наличие глины или других примесей.

Зернистость контролируется рассевом на ситах с разной величиной ячеек. Содержание пыли должно быть менее 5%, а частицы более крупного размера (свыше 10 мм) не должны присутствовать вообще. Оставшаяся фракция распределяется по гранулометрическому модулю. От точности размерного состава песка зависят конечные свойства бетона.

От органических примесей и глины песок тщательно отмывается, так как они способны снизить морозостойкость готового изделия. Бетон на мелком заполнителе, таком как тонкораздробленная полимерная фибра, позволяет получить плотные безусадочные конструкции.

Наполнители повышенной крупности

Самым распространенным типом крупного наполнителя является гравий или щебень с величиной 0,5—7 см. Гравий состоит из гладких частиц округлой формы, а щебень — из шероховатых элементов неправильной геометрии. Для некоторых сверхтяжелых бетонов применяются наполнители, у которых средняя величина составляет 15 см.

Щебень считается более чистым, так как создается искусственным путем. В гравии, как природном материале, встречаются примеси. Шероховатость щебня повышает адгезионные свойства цемента, поэтому его чаще используют в растворах для приготовления высокопрочных конструкций.

Качества крупных материалов определяются по минеральному содержанию, фракционности, степени прочности сырья. Последний показатель должен минимум в полтора раза превышать прочность получаемого бетона. Морозостойкость заполнителя отвечает за стойкость бетонной массы к критично низким температурам.

Классификация по назначению

Существуют заполнители для целевого использования:

  • получения тяжелых или облегченных стройматериалов;
  • приготовления декоративных смесей;
  • создания плотных бетонов с повышенной теплоизоляцией;
  • образования кислотостойких, жаростойких, радиационноустойчивых или им подобных изделий особого назначения.

Вернуться к оглавлению

Специальные заполнители

Жаростойкостью, пожаростойкостью, радиационной стойкостью, повышенной пористостью, морозо- и теплостойкостью и подобными свойствами наделяются изделия с раствором на специфических заполняющих веществах.

Существует три основных вида:

  1. Натуральные — пемза, вулканических шлак или туф, карбонаты.
  2. Искусственные — керамзит, аглопорит, гранулированный или отвальный шлак, вспученный перлит или вермикулит.
  3. Полученные из производственных отходов — топливные, отвальные или металлургические шлаки, грубодисперсные золы уносы и золошлаковые смеси.

Их величина должна колебаться в средних пределах 5—40 мм.

Теплоизоляционные

Для теплых стяжек применяются теплоизоляционные сверхлегкие наполнители: искусственный полистирол или древесные опилки природного происхождения.

Прочие добавки

Наряду с перечисленными выше заполнителями, в бетоны могут быть добавлены прочие добавки, наделяющие его специфическими характеристиками.

  1. Антипирены предназначены для повышения противопожарных свойств. Эта возможность обеспечена их способностью плавиться, выделяя противостоящие горению газы.
  2. Порозаполнители повышают влагостойкость и прочностные характеристики бетонов за счет заполнения пор. Их наносят на уже готовый камень.
  3. Газообразователи изменяют структуру камня, придают пористость. Наиболее часто используется алюминиевая пудра. С ее помощью получают неавтоклавные газоблоки.
  4. Добавки, ускоряющие застывание смеси.
  5. Пластификаторы.

Вернуться к оглавлению

Таким образом, заполнители считаются наиболее важным ингредиентом бетона. Они наделяют его уникальными свойствами, изменяя структуру. К их выбору нужно подходить ответственно, учитывая отдельные характеристики самого заполнителя и целевое назначение готового камня.

Более функциональные бетонные конструкции, полученные путем разумного использования добавок и заполнителей, способны противостоять практически любому воздействию извне.

Заполнители для бетона и растворов

Строительные смеси и бетон, прежде всего, различаются между собой по составу. Для приготовления растворов используются компоненты, которые условно можно разделить на постоянные и непостоянные. Постоянными компонентами является цемент, песок разной фракции и вода. Непостоянные – это органические и неорганические заполнители, от которых во многом зависят итоговые свойства смеси: прочность, паропроницаемость, пористость, огнестойкость, кислотоустойчивость и т.д. В качестве наполнителей для бетона могут использоваться природные вещества, отходы промышленного производства, искусственное сырье и переработанные отходы.

Разновидность заполнителя, его объем в составе раствора определяют марку бетонной смеси и свойства готовых изделий. Содержание наполнителей и добавок может достигать 80%, за счет чего уменьшается расход дорогостоящего цемента и песка.

Читать еще:  Расход цемента на 1 куб раствора: сколько нужно мешков

Пластификатор для бетона

Пластификатор для бетонных смесей – это химическая добавка, которая вводится в раствор для улучшения физико-химических характеристик строительного материала. Как показывают многочисленные исследования, применение пластифицирующих наполнителей позволяет увеличить срок службы зданий и строений, повысить качество сооружений, возводимых из сборных железобетонных или монолитных конструкций.

Добавление пластификатора в бетон способствует решению следующих задач:

  1. Улучшение таких свойств смеси, как текучесть и подвижность – за счет этого удается минимизировать количество пустот и повысить характеристики монолитного изделия;
  2. Повышение адгезии раствора к армирующим элементам;
  3. Уменьшение как минимум на 20% расхода цемента в процессе замешивания бетона;
  4. Увеличение времени жизни готового раствора, что позволяет без спешки выполнять бетонные работы на строительном объекте;
  5. Повышение стойкости к минусовым температурам, снижение скорости замерзания раствора;
  6. Увеличение прочности бетонных конструкций, как минимум на 25% — это становится возможным, за счет более продолжительного срока жизни смеси, который позволяет избежать необходимости в добавлении воды в процессе работ.

Пластифицирующие добавки для строительных смесей задействуется при производстве бетонных колец, плит перекрытий, фундаментов, а также многих других изделий и конструкций. На рынке присутствует расширенный ассортимент сухих и жидких пластификаторов российского и импортного производства. В зависимости от назначения эксперты выделяют следующие виды наполнителей:

  • Стабилизирующие. Их применение целесообразно для смесей, которые перевозятся на дальние расстояния, для исключения расслоения бетона в дороге.
  • Увеличивающие скорость затвердения. Добавка способна на 20-25% снизить скорость отвердевания смеси, что облегчает формовку деталей при отрицательных температурах.
  • Уменьшающие скорость затвердения. Наполнители применяются, если работа на строительном объекте ведется в несколько этапов и бетон доливается, что требует обеспечить слипаемость слоев.
  • Уменьшающие расход воды. Этот вид пластификаторов нужен для уменьшения количества воды в составе бетонной смеси, за счет чего на 20% увеличивается прочность и на 40% повышается морозостойкость готовой конструкции.
  • Повышающие гидрофобные свойства. Назначение этого наполнителя заключается в удалении воздушных пузырей, за счет чего увеличиваются прочностные характеристики бетонного изделия.

Кроме того, сегодня существуют узкоспециализированные наполнители. Так, например, при необходимости можно купить пластификатор для бетона, способствующий увеличению устойчивости раствора к минусовым температурам, разрушающему действию ультрафиолетовых лучей, регулярному воздействию влаги и другим негативным факторам внешней среды.

В зависимости от вида добавки различаются способом применения и соответственно делятся на жидкие и сухие. Жидкие пластифицирующие наполнители отличаются концентрированностью. Как и правило, в составе бетона их количество не превышает 1%. Пропорции могут быть разными, в зависимости от конкретного продукта и желаемых характеристик готовой конструкции. Соответственно сухие пластификаторы представлены в виде порошка, который добавляется при замешивании раствора.

В зависимости от происхождения различают:

  • Органические добавки – состоят только из натуральных и экологически чистых компонентов. Отличаются концентрированностью и способностью быстро «давать» нужную реакцию;
  • Неорганические – производятся из специальных химических соединений и полимерных веществ, выступающих в качестве катализаторов различных реакций.
  • Органоминеральные – представляют собой сравнительно новый вид пластифицирующих заполнителей, которые неизменно занимают верхние строчки потребительских рейтингов. Выпускаются из полезных ископаемых и органических компонентов, что позволяет получать безопасные пластифицирующие добавки безвредные для людей, животных и окружающей среды.

Расход и выбор пластифицирующих наполнителей зависит от формы их выпуска. Так, например, для приготовления раствора, который будет использоваться для возведения наружных стен, межкомнатных перегородок, стяжки пола жидкий концентрат добавляется из расчета 0,5-1 литр состава на каждые 100 килограмм цемента. Если речь идет о бетоне для сооружения фундамента и возведения сложных конструкций, то на каждые 100 килограмм цемента потребуется уже 1-2 литра жидкого концентрата.

Чтобы рассчитать необходимое количество сухого порошка нужно уточнить общее количество цемента, который будет использоваться при замешивании раствора и рекомендации производителя добавки.

Замешивание раствора в бетономешалке

Противоморозные добавки

Противоморозные добавки в бетон – это различные химические вещества, способствующие застыванию смеси при отрицательных температурах воздуха. Выпускаются в форме жидкого концентрата или сухого порошка. При приготовлении раствора наполнитель вовлекает в процесс отвердевания цементного раствора практически всю жидкость, за счет чего ускоряются процессы гидратации. Противоморозные добавки также обеспечивают поддержание смеси в жидком состоянии в холодное время года.

При температурах воздуха ниже +10 градусов по Цельсию, реакция, возникающая между водой и цементом, затрудняется, из-за чего процесс гидратации может не начаться и как следствие замешиваемый раствор не наберет нужной прочности. Как итог, уже через несколько месяцев эксплуатации возведенного сооружения на бетонных конструкциях начнут проявляться усадочные трещины, которые постепенно приведут к их полному разрушению. По этой причине использование ПМД целесообразно при выполнении сезонного ремонта или строительства нового объекта в осенне-зимний период.

Внимание! При использовании противоморозных наполнителей следует помнить о том, что при минусовых температурах воздуха прочность залитых конструкций будет составлять только 30% от расчетной. Оставшиеся 70% будут набраны в ходе оттаивания. По этой причине, кладка из бетонных блоков и монолитные изделия вплоть до наступления лета не должны подвергаться повышенным нагрузкам.

Отвечая, на вопрос, зачем нужны ПМД имеет смысл отметить следующие преимущества, получаемые от их использования:

  • Увеличение прочности монолита, за счет повышения качества сцепления компонентов раствора;
  • Разнообразные сферы применения легких и тяжелых бетонов, в составе которых присутствуют противоморозные добавки. В частности, сегодня они применяются в промышленности, в частном и коммерческом строительстве и т.д.
  • Использование наполнителей способствует увеличению срока эксплуатации и надежности построек;
  • Минимальный риск усадки и появления трещин, благодаря повышению стабилизирующих и пластифицирующих свойств раствора;
  • Скорость застывания бетона позволяет самостоятельно регулировать темпы проведения строительных работ;
  • Повышенная влагостойкость цементных конструкций и отсутствие необходимости в дополнительном использовании гидроизоляционных средств при внутренней или внешней отделке;
  • Обеспечение дополнительной защиты армирующих элементов от коррозии металла.

Сегодня производители выпускают несколько видов антиморозных составов, позволяющие с минимальными временными и финансовыми затратами получить нужный эффект:

  1. Антифриз – способствует уменьшению температуры замерзания жидкости, которая входит в состав бетонной смеси, снижает ли увеличивает скорость отвердевания готовой конструкции.
  2. Добавки на основе сульфатов – представляют собой популярный компонент для строительных смесей последнего поколения. Введение в раствор этого наполнителя обеспечивает получение плотного материала в кратчайшие сроки. Важной особенностью сульфатных ПМД является активное выделение тепла, которое свидетельствует о реакции бетона с компонентами гидратации. Так как, специфическим свойством заполнителей на основе сульфатов считается образование высокопрочных связей с сложнорастворимыми соединениями, не допускается их использование для понижения температуры застывания смеси. Примером такой добавки может стать химмодификатор.
  3. Добавки – ускорители – в основе их действия лежат реакции повышения растворимости силикатов, содержащихся в цементе, которые при взаимодействии с продуктами гидратации, образуют соли, понижающие температуру замерзания жидкости в бетоне.

Внимание! На российском строительном рынке представлен широкий перечень специализированных ПМД. Так, например, можно выполнить подбор наполнителя, который будет оказывать комплексное действие – регулировать набор прочности и корректировать реологические свойства раствора. За счет уменьшения температуры кристаллизации жидкости в смеси, они способствуют сокращению сроков первичного отвердевания бетона, одновременно повышая его прочность.

Дозировка и использование ПМД устанавливаются производителями в соответствии с действующими требованиями ГОСТ. Как правило, расход добавок зависит от следующих факторов:

  1. Температура воздуха, при которой будет выполняться монтаж блоков, плитки, заливка монолитных конструкций и т.д.

2.Марочная прочность цемента, который применяется для выполнения строительных работ;

  1. Запланированная проектом скорость набора прочности бетонного раствора;
  2. Температура смеси на выходе из бетономешалки;
  3. Условия ухода за готовыми конструкциями.

Расчет необходимого количества наполнителей осуществляется исходя из предполагаемого объема строительной смеси (в м3). Если строительство выполняется на протяжении продолжительного времени, бетон с добавлением присадок должен регулярно перемешиваться.

Если у строителей отсутствует возможность покупки противоморозных добавок промышленного производства, их можно приготовить самостоятельно. Самым распространенным вариантом в этом случае станет добавление в состав замешиваемого раствора хлористых солей, которые позволяют сократить расход цемента, уменьшить период схватывания и уменьшить температуру замерзания смеси. Единственным минусом данного варианта может считаться тот факт, что хлориды активизируют процессы коррозии металла. Поэтому, если в возводимой конструкции предусмотрены металлические армирующие элементы, лучше всего выполнить их замену на другие наполнители.

Крупные и мелкозернистые заполнители — это важные компоненты бетона, которые определяют свойства строительного материала и характеристики готовых конструкций. Поэтому к выбору добавок следует подходить со всей ответственностью, с учетом целей и задач, стоящих перед строителями в каждом конкретном случае.

Всё про бетон

Заполнители бетона

Заполнители бетона

Заполнители бетона

Заполнители бетона. Большая теплопроводность и недостаточная прочность бетона без добавления заполнителей не позволяет возводить ограждающие конструкции отапливаемых помещений без применения дополнительных теплоизоляционных и повышающих прочность слоев и материалов, что значительно усложняет технологию возведения бетонных конструкций.

Читать еще:  Сколько сохнет цемент, цементный раствор

Поэтому в строительстве применяются менее теплопроводные бетоны, имеющие большую пористость и меньшую плотность, чем обыкновенный бетон. Чем менее теплопроводен бетон, тем меньшую толщину будут иметь ограждающие конструкции, наружные стены или теплые (бесчердачные) верхние покрытия зданий.

Заполнители бетона — природные или искусственные материалы определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси с раствором вяжущего вещества образуют бетон и определяют его свойства.

Назначение заполнителей бетона

Основная активная составляющая часть бетона — вяжущее (цемент). Вяжущее, реагируя с водой, способно схватываться и твердеть, переходя из пластичного тестообразного состояния в твердое и превращая бетонную смесь в прочный бетон.

Преимущества бетона с заполнителями и назначение заполнителей

1. Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и, следовательно, позволяют значительно сократить расход вяжущих, имеющих более высокую стоимость и дефицитной составной частью бетона.

2. Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий остов, воспринимает усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с усадкой цементного камня.

3. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность бетона и модуль упругости бетона (уменьшает деформации конструкций под нагрузкой), уменьшает ползучесть (пластические необратимые деформации бетона при длительном действии нагрузки).

4. Легкие пористые заполнители уменьшают плотность и теплопроводность бетона, делают возможным применение такого бетона как в ограждающих конструкциях, так и теплоизоляционных.

5. Специальные особо тяжелые и гидратные заполнители делают бетон надежной защитой от проникающей радиации.

Список определяет назначение заполнителей, которые являются важным компонентом бетонов, влияют на их свойства и технико-экономическую эффективность. В настоящее время для бетонов используют несколько десятков разновидностей заполнителей.

Классификация заполнителей бетона

По размерам зерен заполнители бетона подразделяют на мелкие и крупные. Мелкий заполнитель — песок с размером зерен до 5 мм, крупный — с зернами свыше 5 мм. Крупный заполнитель подразделяют по форме зерен на гравий и щебень. Гравий состоит из зерен окатанной формы, щебень — угловатой.

По насыпной плотности крупные заполнители делятся на тяжелые (свыше 1000 кг/м³) и легкие (до 1000 кг/м³).

Классификация заполнителей бетона по структуре : плотные и пористые (пористость зерен > 10%).

По источникам получения и методам производства их можно разделить на два основных класса (с последующей детализацией):

1. Природные (естественные) заполнители бетона:

а) добываемые непосредственно на месторождениях и сразу пригодные к применению (например, песок вторичных отложений);

б) сортированные (песок и гравий, получаемые сортировкой природных песчано-гравийных смесей);

в) дробленые (щебень и песок, получаемые дроблением горных пород).

2. Искусственные заполнители бетона:

а) из отходов промышленности, пригодных к применению непосредственно или после несложной, только механической (дробление, рассев) обработки (например, золы, топливные шлаки, отвальные металлургические шлаки, отходы от переработки древесины);

б) получаемые специальной переработкой промышленных отходов (например, шлаковая пемза, зольный гравий);

в) получаемые из природного сырья путем вспучивания или спекания при обжиге (например, керамзит, аглопорит).

По назначению заполнители классифицируют: 1) для тяжелого бетона; 2) для легкого бетона; 3) для жаростойкого бетона; 4) для кислотостойкого бетона; 5) для щелочестойкого бетона; 6) для защиты от радиации; 7) для декоративного бетона и т. д.

Вы смотрели: Заполнители бетона. Классификация заполнителей бетона

Поделиться ссылкой в социальных сетях

2 вида заполнителей для растворов и бетонов

Традиционными ингредиентами бетонной смеси являются цемент, песок и вода. Заполнители для бетонов и растворов носят непостоянный характер, который определяется конкретной целью назначения стройматериала и дальнейшими условиями эксплуатации. Такие свойства бетонного материала, как теплопроводность, жаростойкость, гидроустойчивость или другие особенности напрямую зависят от применения конкретного заполнителя, который играет роль связывающего вещества.

Необходимость использования

Обязательный параметр к строительным добавкам — гранулометрическая форма, что строго определяется конкретным составом. Заполнители добавляют в бетон в момент замеса строительной смеси, норма, дозировка которых строго регламентирована в ГОСТ нормативах. Уровень соотношения добавки и раствору, его типаж зависит от марки бетона и от требуемых свойств уже готового изделия. Часто наполнители занимают 75—80% всей строительной смеси, что существенно уменьшает расход основных компонентов (цемент, песок и минеральные добавки), но не снижает качество материала.

Механизм воздействия: заполнители бетона, что представлены в виде зерен нужного диаметра связываются с цементным раствором и после периода укладки преобразовываются в единое монолитное тело.

Разновидности

Современная промышленность располагает большим выбором наполнителей для приготовления бетонных смесей, задача которых придать конкретной конструкции различные технические или специфические свойства. Размеры зерновых частиц и эксплуатационные назначения добавочного материала отвечают за распределение на определенный вид и разряд. Определяются такие основные группы заполнителей для бетона:

  • природные залежи;
  • добытые синтетический методом;
  • продукты переработки от промышленных компонентов.

Натуральные добавки и промышленные отходы вносятся в бетонную смесь или раствор в изначальном виде и без изменения их химических свойств. Синтетические заполнители добываются способом переработки из нерудных продуктов и перед применением проходят этап подготовительной обработки. Основным плюсом является фильтрация, достигнутая в процессе подготовки, отменное качество и полное соответствие требуемым свойствам. В свою очередь, заполнители всех групп разделяются на мелкозернистые и крупнозернистые, которые представляют собой тяжелый или легкий состав предполагаемого раствора.

Мелкочастичные добавки

Мелкий заполнитель для бетона — это строительный материал в виде зерен от 0,16 до 5 мм. Актуален для случаев где требуется значительное уменьшение зазоров между объемными частичными пустотами. Самый бюджетный вариант мелкочастичного заполнителя — песок, стандарты которого определяются такими факторами, как процент минеральных и глинных содержаний, а также фракция материала. Природный песок может быть представлен в виде:

Природный песок состоит из различных компонентов, которые определяют его стандарты.

  • слюды;
  • кварцевых пород;
  • кальцита;
  • полевого шпата.

Итоговые свойства бетона напрямую зависят от требуемой зернистости песка. Нужная грануляция добывается способом просева материала через сита с различными диаметрами ячеек. По ГОСТу допустимый процент пыли в песке равняется 5%, а зерна разрешены только до 10 мм, содержание частиц, достигших 20 мм, недопустимы. Полученный в итоге фракционный материал технологи распределяют по гранулометрическому модулю и только тогда добавка допускается в основу бетонной смеси.

Тяжелый состав

Средняя плотность зерен крупного заполнителя от 5 мм до 15 см. Самым распространенным вид добавки к смеси — гравий или щебень. Для возведения сверхтяжелых железобетонных конструкций их диаметр может достигать 13 см. Используются материалы для приготовления бетона из-за таких свойств:

  • Щебень. Производится искусственным способом, поэтому материал чистый и лишенный пыли. Имеет шероховатую структуру, что повышает адгезионные параметры цемента.
  • Гравий. Натуральный компонент. В нем встречаются пыль и другие минеральные примеси.

Плотные заполнители для бетона используются когда необходим тяжелый состав и применяются для сооружения масштабных железобетонных конструкций. Фракция добавки, процент минеральных соединений и мера устойчивости отвечают за технологические качества заполнителя. Прочность и выдержка готовой смеси должна превышать в два раза показатели в эксплуатационном процессе, чем в предварительной проверке на качество.

Классификация, требования и характеристика

Заполнители бетона отличаются между собой итоговой целью назначения и делятся на такие виды:

  • Пористые. Природные — пемза, вулканический туф. Синтетические — керамзит, перлит, шлак. Способом переработки — промышленные отходы. Величина их частиц от 7 до 40 мм. Используются для укладки стен.
  • Теплопроводные. Применяются для установления теплой стяжки. Это легкие наполнители, такие как полистирол, опилки древесные.
  • Порозаполнитель. Наносится уже на установленное каменное тело. Способствует повышению влагоустойчивости и прочности за счет плотного заполнения пор.
  • Антипирены. Отвечают за жаростойкость и усиления огнеупорных свойств. Не горят, имеют расположенность к медленной плавке.
  • Ускорители застывания. Способствуют ускорению образования единого монолитного тела.

Применение добавок

Группа Компаний «МАСТЕК» подготовила методическое пособие по приготовлению бетонных смесей:

Заполнители для растворов и бетонов являются самыми важными компонентами строительной смеси. С их помощью рабочий материал приобретает уникальные свойства и может менять свою структуру в конкретном случае. Заполнители нужны для получения тяжелых, облегченных стройматериалов с повышенной теплоизоляцией, приготовления декоративных растворов, образования жаростойких изделий. Для сооружений различных конструкций применяются разные добавки, в зависимости от требуемых свойств, которые определяются по таким критериям, как масса предполагаемого объекта, крупность заполнителя и его характеристики для выполнения поставленной задачи.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector