Основные виды наполнителей для бетона, характеристики

Любой цементный раствор готовится на основе вяжущего вещества цемента и специальных наполнителей. При реакции цемента с жидкостью наблюдается схватывание и затвердевание смеси. Это приводит к прочности и твердости жидкого вещества. Бетонная смесь на 85 % состоит из дополнительных составляющих, которые играют важную роль.

Назначение наполнителей в бетонном составе

Наполнители широко используются во время приготовления бетона, так как они выполняют важные функции. С их помощью обеспечивается:

• Сокращение расхода цемента. Бетонная смесь в большей мере состоит из дополнительных составляющих, что гарантирует ее доступную стоимость.
• Увеличение прочности затвердевшего раствора, улучшение показателя пружинистости. Заполнители создают жесткий скелет смеси и снижают ползучесть.
• Снижение усадки бетона. Предотвращение появления трещин и сколов в застывшем бетоне.
• Повышение стойкости к радиации.
• Уменьшение плотности и теплопроводности бетона. Эта характеристика обеспечивается при использовании легких и пористых составов. Такой состав используется для возведения теплоизоляционных и ограждающих конструкций.

Виды бетонных наполнителей

Бетонные наполнители разделяются на несколько разновидностей в зависимости от целого ряда показателей.

В соответствии с величиной зерен материалы могут быть большими и маленькими. К первому виду относятся материалы, размеры зерен которых составляет более 5 миллиметров. Большими являются заполнители в виде гравия и щебня, которые отличаются между собой по форме. Зерна гравия имеют округлую и окатанную форму, а щебень – угловатую. Мелкофракционный наполнитель представлен в виде песка, величина зерен которого не превышает показатель в 5 миллиметров.

Плотность определяет вес составляющих бетона: легкие, тяжелые. К первому разряду относятся материалы с насыпной плотностью более 1000 кг/м3, а ко второму – менее этого показателя.

В соответствии со структурой наполнители разделяют на уплотненные и имеющие поры. Они могут иметь природное или искусственное происхождение.
Натуральные добываются на месторождении. Горные породы дробятся в щебень и песок.
Для создания искусственных наполнителей на производственных предприятиях используются отходы промышленности.

В соответствии с назначением разделяются на материалы для легкого бетона и тяжелой смеси.

Основные требования к наполнителям

Наполнители входят в состав бетона в большом количестве, поэтому они влияют на его технические характеристики. Поэтому к материалам предъявляются соответствующие требования:

1. Любой заполнитель (крупный, мелкий) должен иметь определенный зерновой состав, чтобы максимально заполнить бетонную смесь.
2. В наполнителях должны отсутствовать илистые и пылевидные частицы, иначе сцепление будет минимальным, и прочность уменьшится. Допускается 1% содержания глины, грязи, пыли.
3. Бетонный наполнитель не должен мешать застыванию цемента. Перед использованием материала специалисты проверяют состав, особенности зерен и показатели морозостойкости и прочности.

Как используются бетонные наполнители?

Во время выбора заполнителя рекомендовано учитывать его назначение и то, какие характеристики он должен улучшить в бетонной смеси – прочность, стойкость к химическим воздействиям, высоким температурам и т.д. Если нужно построить здания с защитой от проникающей радиации, то рекомендовано применение антирадиационного наполнителя. Большинство видов бетонных смесей создается с применением гравия, щебня и песка. Эти материалы улучшают такие характеристики бетонной смеси, как прочность и устойчивость к механическим и химическим повреждениям.

Приготовление раствора должно проводиться в строгом соответствии с установленными пропорциями. Применение определенного вида наполнителя осуществляется в зависимости от того, какие качества бетон должен иметь в дальнейшем.

Виды наполнителей для бетона 👷 ЕвроБетон

Бетонные смеси в зависимости от назначения различны по структуре и составу. Постоянным ингредиентом является цемент, непостоянным – заполнитель. В роли заполнителя выступают искусственные и натуральные вещества различной фракции. Они добавляются в раствор в определенном соотношении. От количества заполнителя зависит, какие свойства приобретет готовая смесь.

Виды

В некоторых случаях процентное содержание заполнителя может достигнуть 80 %. Благодаря этому ингредиенту значительно снижается расход цемента, высокотехнологичных добавок, но свойства состава не теряются.

Наполнитель отлично сцепляется с цементом, образуя прочное и долговечное соединение. В качестве наполнителя используются:

• известняк;
• кварцевый песок;
• вулканические породы;
• доломит;
• глина;
• гравий;
• щебенка;
• туф;
• пылевидный кварц и другие.

Свойства смеси определяются видом и количеством заполнителя. Для получения качественного раствора также необходимо ответственное участие человека: требуется тщательное смешивание всех ингредиентов.

Назначение некоторых наполнителей для бетона

Песок мелкой фракции используется для изготовления смесей для кладки. Штукатурные смеси готовятся с добавлением мраморной и гранитной крошки с фракцией не более 3 мм.

В изготовлении бетонов для промышленного, военного строительства используется гравий или щебень средней фракции. В строительстве массивных строительных конструкций, автомобильных дорог применяются материалы с более крупной фракцией.

Пористые наполнители (туф, вермикулит и пемза) используются для приготовления легких строительных смесей, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Из таких растворов делают стеновые блоки.

Существуют газообразующие добавки, которые незаменимы для производства сверхлегких бетонов. Они обладают высокими теплоизоляционными свойствами.

Преимущества использования заполнителя

К неоспоримым преимуществам использования наполнителей относятся:

• Экономится цемент.
• Повышается прочность.
• Уменьшается показатель ползучести.
• Нормализуются усадочные свойства и уменьшается напряжение от усадки (почти в 10 раз).
• Повышается упругость.

Применение сверхтяжелых заполнителей дает возможность создавать сооружения, эффективно защищающие от воздействия радиации.

Купить по выгодной цене товарный бетон м200 и другие строительные смеси можно в компании «Евробетон». Заявки принимаются круглосуточно.

Смотрите также

Как замесить цементный раствор?

Сколько весит куб бетона?

Как выбрать бетонную смесь для производства бордюров

Какой бетон для бани выбрать

Какая марка бетона нужна для фундамента?

Надежная лестница с практичными ступенями из бетона

Что такое агрегаты и как они используются? | CEMEX USA – CEMEX USA

Что такое агрегаты и как они используются?

CEMEX предлагает широкий ассортимент заполнителей для бетона. Заполнители представляют собой гранулированные материалы, которые используются с вяжущей средой для образования бетона или гидравлического раствора. Они являются ключевыми ингредиентами в производстве бетона, раствора и других строительных материалов и используются при строительстве и обслуживании таких сооружений, как автомагистрали, пешеходные дорожки, автостоянки, взлетно-посадочные полосы аэропортов и железные дороги.

Бетонные заполнители состоят из геологических материалов, таких как гравий, песок и щебень. Размер частиц определяет, является ли это крупным заполнителем (например, гравием) или мелким заполнителем (например, песком). Полученный бетон можно использовать в его естественном состоянии или измельчить, в зависимости от его использования и применения.

Заполнители помогают сделать бетонные смеси более плотными. Они также снижают расход цемента и воды и повышают механическую прочность бетона, что делает их незаменимым компонентом при строительстве и обслуживании жестких конструкций.

Важность заполнителей для бетона
 

Наши заводы по производству заполнителей CEMEX обладают как технологией, так и операционными и техническими возможностями для разработки продуктов, отвечающих требованиям и спецификациям наших клиентов.

Во многих типах строительных материалов, включая бетон, асфальт и строительный раствор, в качестве основных ингредиентов используются заполнители. Использование заполнителей для бетона снижает себестоимость продукции и повышает стойкость бетонных смесей. Измельченные заполнители составляют от 60% до 75% объема бетона. Эти измельченные заполнители существенно влияют на свойства свежезамешанного и затвердевшего бетона, делая его более плотным, снижая его проницаемость (что делает его более водостойким) и изменяя его показатели теплоудержания. Чтобы иметь возможность удовлетворить различные виды использования заполнителей, CEMEX предлагает широкий спектр заполнителей для удовлетворения потребностей наших клиентов.

Эти характеристики делают заполнители незаменимым компонентом, когда речь идет о строительстве и обслуживании дорог, тротуаров, автостоянок, взлетно-посадочных полос аэропортов, железнодорожных путей и целого ряда зданий и дорог. Фактически, этап проектирования большинства строительных проектов обычно требует тщательного анализа источника заполнителей, включая их тип и размер, а также свойств материалов заполнителей, необходимых на различных этапах строительного процесса. Помимо строительных проектов, заполнители также могут использоваться для дренажа, фильтрации воды и борьбы с эрозией. Их также можно использовать в качестве наполнителя в проектах по подготовке площадки и насыпи.

Мы в CEMEX постоянно ищем новые способы использования заполнителей для улучшения дренажа, поглощения тепла и других факторов, влияющих на окружающую среду. Например, с помощью соответствующей смеси цемента и заполнителей, таких как песок и гравий, можно создать материал, который позволяет поглощать воду и в то же время снижает поглощение тепла, смягчая эффект «городского острова тепла». что значительно повышает температуру мощеных площадей.

Типы заполнителей для бетона

Мы предлагаем широкий ассортимент бетонных заполнителей, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности и предпочтения каждого из наших клиентов.

Агрегаты можно классифицировать по их размеру, происхождению, способу фрагментации и составу, например, сельскохозяйственные, ландшафтные и спортивные агрегаты. Важно понимать различные типы бетонных заполнителей и их использование, чтобы иметь возможность успешно использовать их максимальный потенциал во время строительства. Например, заполнители из щебня незаменимы при строительстве песколовок на полях для гольфа, а также при строительстве зданий и дорог. С другой стороны, гравий обеспечивает превосходный контроль над эрозией, фильтрацией и отводом воды. Используемые сами по себе заполнители также полезны в качестве наполнителя при подготовке площадки или насыпей. Такие заполнители, как песок, также можно использовать при создании или восстановлении пляжей, спортивных площадок, гоночных трасс и других мест отдыха.

Совокупные материалы получают из природных рудников песка или песка и гравия, карьеров, месторождений и подземных отложений. Примеры заполнителей включают:

• Щебень – Эти продукты получают путем извлечения горных пород и их дробления до желаемого размера и текстуры. Источники горных пород могут быть магматическими, осадочными или метаморфическими.
• Песок. Песок встречается в природе. Это тонкий состав каменного материала и минеральных частиц, и его состав варьируется в зависимости от источника. Его можно использовать для строительства дорог или для изготовления бетона. Различные типы песка включают: песок 4 блока; песок 4 порционный; песок 5; песок 4; и песок 5 промыт.
• Гравий – Залежи гравия образуются в результате естественного процесса увлажнения и эрозии. Существуют различные типы гравия – ¾ ” и 1 ½ ”, уплотнение, гидравлическое основание и основание, например, – которые можно использовать для строительства дорог, производства бетона или в декоративных и эстетических целях.
• Переработанный бетон. Переработанный бетон получают путем разрушения, измельчения или резки существующего бетона до желаемого размера. Он обычно используется в качестве основы, на которую помещаются другие строительные материалы, благодаря своей компактности. Это создает твердую поверхность, на которой можно легко построить.

 

Планируете следующий строительный проект? Определите необходимое количество заполнителей с помощью нашего калькулятора заполнителей и асфальтобетонных материалов.

 

Заполнитель в бетоне — Бетонная сеть

Узнайте, как эта рабочая лошадка по проектированию бетонных смесей может изменить характер и характеристики бетонной смеси. By George Seegebrecht

Portland Cement Association

Найти производителей: Добавки

Заполнители обычно рассматриваются как инертный наполнитель в бетонной смеси. Но при ближайшем рассмотрении выявляется главная роль и влияние заполнителя на свойства как свежего, так и затвердевшего бетона.

Изменения в градации, максимальном размере, удельной массе и содержании влаги могут изменить характер и характеристики вашей бетонной смеси.

Экономичность – еще одна причина тщательного выбора заполнителя. Часто можно сэкономить, выбрав максимально допустимый размер агрегата. Использование более крупного крупного заполнителя обычно снижает стоимость бетонной смеси за счет снижения требований к цементу, наиболее дорогостоящему ингредиенту. Меньшее количество цемента (в разумных пределах долговечности) будет означать меньшее количество воды, если водоцементное (водоцементное) отношение поддерживается постоянным. Более низкое содержание воды уменьшит вероятность усадки и растрескивания, связанных с ограниченным изменением объема.

Вот обзор наиболее важных факторов, которые необходимо учитывать при выборе и дозировании заполнителя для бетона.

Типичные пропорции заполнителя

Фото 1. Обратите внимание на хорошо сбалансированный гранулометрический состав этой обычной бетонной смеси.

Заполнители составляют от 60% до 80% типичной бетонной смеси, поэтому они должны быть правильно подобраны, чтобы быть долговечными, смешиваться для оптимальной эффективности и должным образом контролироваться для получения постоянной прочности бетона, удобоукладываемости, отделки и долговечности (Фото 1). Ингредиенты в обычных бетонных смесях обычно попадают в следующие пропорциональные диапазоны:

Узнайте больше о материалах, которые входят в состав хорошей бетонной смеси.

Ингредиент ЦементЗаполнительВодаВоздух	Диапазон 7 % – 15 % 60 % – 80 % 14 % – 18 % 2 % – 8 %

Оценка качества

Убедитесь, что ваш производитель бетона покупает заполнитель хорошего качества, что подтверждается регулярными результатами испытаний заполнителя в соответствии со стандартом ASTM C 33, «Стандартные спецификации для заполнителей для бетона». История хороших характеристик местного заполнителя также указывает на то, насколько хорошо материал работает в эксплуатации.

Качественный заполнитель должен быть чистым, твердым, прочным, иметь прочные частицы и не содержать абсорбированных вредных химических веществ, глинистого покрытия или других загрязнений, которые могут повлиять на гидратацию цемента или уменьшить сцепление пасты с заполнителем. Заполнители, которых следует избегать, включают:

• Хрупкие или склонные к расщеплению.
• Со значительным количеством мягких и пористых материалов.
• Определенные виды «кремня», поскольку они могут иметь очень низкую устойчивость к атмосферным воздействиям и могут приводить к дефектам поверхности, называемым выпуклостями (фото 2 и 3).

Поверхность бетонной плиты, на которой произошло выпячивание над частицей кремня. Хотя это и не является структурной проблемой, всплывающие окна представляют собой заметный дефект поверхности, который может быть источником эстетических жалоб и, если он чрезмерный, может ухудшить качество покрытия в армированных плитах. (Фото любезно предоставлено Ассоциацией портландцемента)

Поперечное сечение сердечника, разрезанного в продольном направлении, демонстрирует механизм всплывающего окна. Некоторые частицы кремня обладают большей поглощающей способностью, чем заполнители более высокого качества. Находясь вблизи насыщенной поверхности, они могут поглощать воду и при замерзании расширяться и раскалывать бетон непосредственно над ним вместе с частью заполнителя. (Фото предоставлено PCA)

Как природный материал, заполнитель иногда может включать выветренные или нестабильные частицы в доставляемом продукте. Допустимое процентное содержание вредных веществ как для мелкого, так и для крупного заполнителя указано в таблицах 1 и 3 стандарта ASTM C 33 соответственно. Для некоторых проектов могут потребоваться еще более строгие ограничения. Чтобы избежать проблем с бетоном после укладки, которые трудно исправить, убедитесь, что эти ограничения не превышены во время подачи материала.

Градация

Оптимизированная градация, основанная на наличии заполнителя и проектных требованиях, позволит получить экономичный бетон с хорошей удобоукладываемостью и отделочной способностью. Пропорции между крупными и мелкими заполнителями будут меняться в зависимости от уникальных характеристик каждого заполнителя, метода укладки и желаемой отделки.

Разделительной линией между мелким и крупным заполнителем является сито 3/8 дюйма. Модуль крупности (FM) является показателем крупности заполнителя. FM рассчитывается путем сложения совокупных массовых процентов, оставшихся на каждом из указанных рядов сит, и деления суммы на 100 (см. Таблицу 1). FM для мелкого заполнителя должен находиться в диапазоне от 2,3 до 3,1. FM не должен изменяться более чем на 0,2; в противном случае может потребоваться корректировка смеси. Чрезмерно мелкие материалы будут иметь более высокое водопотребление и, как правило, приведут к получению липкой смеси. Чрезмерно грубый материал будет давать грубые смеси, которые труднее укладывать, закреплять и отделывать.

Размер сита	Процент отдельной фракции, оставшейся по массе	Процент прохождения по массе	Совокупный оставшийся процент по массе
9,5 мм (3/8 дюйма)	0	100	0
4,75 мм (№ 4)	2	98	0
2,36 мм (№ 8)	13	85	15
1,18 мм (№ 16)	20	65	35
600 мкм (№ 30)	20	45	55
300 мкм (№ 50)	24	21	79
150 мкм (№ 100)	18	3	97
Кастрюля	3	0	–
Всего	100		283
	Модуль крупности = 283 ÷ 100 = 2,83

Таблица 1. Модуль крупности (FM) рассчитывается путем суммирования процента
, оставшегося между ситами № 100 и № 4, деленного на 100. 6. При нехватке местного мелкого заполнителя в бетон можно добавить воздухововлекающие добавки, дополнительный цемент или дополнительный вяжущий материал (SCM) для устранения этих недостатков.

Широкие диапазоны градации крупного заполнителя перечислены в таблице 2 ASTM C 33. Эти широкие диапазоны градации используются по всей стране. После того как для проекта выбрана градация, сохранение градации в узких пределах позволит добиться большей согласованности между партиями. Обычно это достигается за счет надлежащего складирования заполнителей и переработки запасов для противодействия чрезмерной сегрегации (Фото 4).

Максимальный размер крупного заполнителя, который можно использовать в смеси, зависит от размера, формы и армирования элемента в соответствии с этими рекомендациями «не превышать» (см. Фото 5 и 6):

• 3/4 расстояния в свету между арматурным стержнем или между арматурным стержнем и опалубкой (защитное расстояние)

• 1/3 глубины плиты

• 1/5 самого узкого размера элемента

Часто заполнители анализируются с использованием комбинированной сортировки мелких и крупных материалов в предполагаемой пропорции предлагаемой бетонной смеси (Фото 7). Это дает оценку того, как смесь будет вести себя в бетоне. В каждом регионе есть свои недостатки в заполнителях, но после того, как будет нанесена комбинированная градация заполнителей (процент удержанных по сравнению с размером сита), эти недостатки можно будет легче выявить и устранить. Затем можно рассмотреть альтернативные источники заполнителей или дополнительное смешивание заполнителей, чтобы приблизиться к неуловимой «идеальной» градации, которая обеспечивает наилучшую удобоукладываемость, прокачиваемость, уменьшенную усадку и экономичность (рис. 1).

Обратите внимание, что удаление песка из смеси превращает обычный бетон в смесь «без мелких частиц», также известную как «проницаемый» бетон» (см. Проницаемые бетонные покрытия). Проницаемый бетон соответствует критериям LEED, разработанной системы рейтинга экологически чистых зданий. Советом по экологическому строительству США (USGBC), так как это позволяет поверхностному стоку просачиваться непосредственно в грунтовое основание, пополняя уровень грунтовых вод

Фото 4. Чтобы решить проблему чрезмерного разделения частиц по размерам, группированию обычно предшествует переделка свай по окружности для повторного смешивания размеров, а не сразу в кучу (фото предоставлено PCA)

Фото 5. Рекомендуемый максимальный размер заполнителя для прохождения через расстояние в свету между арматурной сталью и размером покрытия. (Фото предоставлено PCA)

Фото 6. Максимальный размер заполнителя в зависимости от метода укладки и толщины плиты. (Фото любезно предоставлено PCA)

Фото 7. Распределение размеров от мелкого до крупного заполнителя играет важную роль в удобоукладываемости и производительности бетона. (Фото любезно предоставлено PCA)

Рисунок 1 – Оптимальный состав комбинированного заполнителя для обычного бетона. (Предоставлено PCA)

Рекомендуемые продукты

Открытый замедлитель заполнителя Двенадцать предустановленных глубин воздействия

Специальная бумага-замедлитель Доступны в предварительно нарезанном виде, в коробках, круглых, квадратных и прямоугольных формах.

TK Замедлители схватывания бетонной поверхности Нетоксичный и биоразлагаемый, не содержит летучих органических соединений.

Открытие и уплотнение Замедлители схватывания и герметики для открытого заполнителя

Трафареты для открытых заполнителей Добавьте элементы дизайна в свой проект

Герметик для бетона Пятновыводитель на основе растворителя – натуральное покрытие

Особые указания по бетону с открытым заполнителем

Подрядчики, укладывающие декоративный бетон с открытым заполнителем, где внешний вид является главной заботой, должны уделять особое внимание форме, текстуре, цвету и общему внешнему виду заполнителя, чтобы получить наилучший внешний вид. товар (Фото 8). При укладке архитектурного бетона следует протестировать пробные смеси и разместить макеты, чтобы убедиться, что все стороны удовлетворены выбранными материалами.

Как гравий, так и щебень обычно приемлемы для изготовления качественного бетона (Фото 9), хотя гравий обычно предпочтительнее для открытого заполнителя. Использование переработанного бетона, измельченного до бетонного заполнителя надлежащего размера, также продемонстрировало успешные результаты. Переработанный бетон будет иметь более высокую абсорбцию и меньший удельный вес, чем обычные заполнители. Для производства прочного бетона хорошего качества, содержащего часть переработанного бетонного заполнителя, часто требуются пробные бетонные смеси и тщательный мониторинг свойств старого переработанного бетона с корректировкой смеси по мере необходимости.

Бетонное покрытие с открытым заполнителем.

Из гравия и щебня получается качественный бетон. Гравий будет иметь меньшую потребность в воде по сравнению со щебнем. Гравий предпочтительнее для бетона с открытым заполнителем в пешеходных дорожках и декоративных целях. Щебень обычно имеет более высокую связь между пастой и заполнителем. Щебень предпочтительнее в смесях для дорожного покрытия, так как более высокая связь между пастой и заполнителем обеспечивает более высокую прочность на изгиб (фото предоставлено PCA)

Контроль влажности

Рис. 2. Влажность заполнителя влияет на удобоукладываемость бетона. Если заполнители слишком сухие, они будут поглощать (воровать) воду из смеси. Если заполнители слишком влажные, избыточную влажность необходимо вычесть из предполагаемого количества воды в смеси. (Фото любезно предоставлено PCA)

Поглощение и поверхностная влажность заполнителей являются простыми, но критически важными аспектами производства бетона, который постоянно достигает заданной или целевой прочности. Фундаментальная взаимосвязь между водоцементным отношением и прочностью начинается с поправки на вклад влаги или ее поглощение заполнителями.

Агрегаты чем-то похожи на маленькие твердые губки. Расчеты состава смеси проводятся в предположении, что заполнители находятся в состоянии насыщенной сухой поверхности (SSD), что означает, что их абсорбция удовлетворяется, и вода не берется из смеси и не добавляется в нее. Если их абсорбция неудовлетворительна, эти «губки» крадут воду из заданного количества воды замеса, уменьшая осадку бетона. Если «губки» чрезмерно влажные (превышающие количество, необходимое для поглощения), лишняя вода должна быть вычтена из количества воды в замесе. В противном случае целевое соотношение вода/цемент будет превышено, и прочность уменьшится (рис. 2).

Важные правила и запреты при работе с заполнителями

DO Используйте заполнители, соответствующие ASTM C 33, «Стандартные спецификации для заполнителей для бетона». Заполнители должны быть прочными, чистыми, твердыми, прочными и не содержать чрезмерных мелких частиц или загрязнений, которые могут повлиять на гидратацию цемента или нарушить связь между пастой и заполнителем.

НЕ превышайте пределы содержания вредных веществ в мелких и крупных заполнителях. Эти пределы представлены в таблицах 1 и 3 ASTM C 33 соответственно. Для некоторых спецификаций могут потребоваться более строгие ограничения.

DO регулярно контролируйте содержание влаги в крупных и мелких заполнителях, чтобы обеспечить постоянство и однородность от партии к партии.