Карбонатные породы как заполнители и наполнители,

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.

Специальные заполнители

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

Пористые

Вулканический шлак.

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.

Марка бетона для фундамента

Для того чтобы залить фундамент, обычно используется прочный бетон начиная от марки М200 и, как правило, заканчивая М400. Чаще всего, по соотношению цена и качество целесообразно использовать именно М200, и гораздо реже, в случае повышенной эксплуатации объекта – М300 и М350. Классификация бетона очень богата и варьируется от М50 до М800.

Выбор марки зависит от необходимой прочности отливаемой конструкции, её итогового назначения и условий эксплуатации. Из всего многообразия бетона для строительства фундамента подойдут так называемые «тяжелые» растворы, которые создаются на основе плотных заполнителей с крупной фракцией, с участием портландцемента.

Заполнители легкого бетона

Для производства строительного материала этого типа используются крупные заполнители для легких бетонов ГОСТ 25820-2014, сведенные в таблицу:

Мелкий заполнитель регламентируется как: карьерный либо речной песок, а также искусственный песок, полученный тонким измельчением каменных пород и отходов промышленности.

Разновидности

Заполнители для бетонных смесей принято разделять на природные, синтетические и продукты переработки.

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.

Применение заполнителей для бетона

Каждый вид заполнителя придает строительному раствору определенные свойства, что обеспечивает его применение в определенных случаях

Очень важно правильно подбирать составляющие бетона, чтобы получить раствор с определенными техническими параметрами. Подбор таких материалов осуществляется с учетом многих аспектов, в том числе вида используемого бетоносмесителя

При его выборе учитывается также его предназначение, будь то улучшение прочности, придание раствору стойкости к теплу и жару или химическому воздействию агрессивных веществ. При необходимости возведения сооружений, стойких к радиационному излучению, используется антирадиационный заполнитель. При создании ограждений, эстетически привлекательных сооружений и фасадов применяется декоративный бетонный заполнитель. Распространенные заполнители – щебень, гравий и песок – применяются при создании большинства видов бетонных растворов. Объясняется это тем, что такие материалы придают смеси необходимые качественные и прочностные характеристики.

Ползучесть бетона

Известно, что зависимость между напряжением и деформациями бетона является функцией времени: постепенное увеличение деформаций во времени обусловлено ползучестью. Ползучесть бетона, следовательно, может быть определена как увеличение деформации при постоянной нагрузке

Деформации ползучести могут в несколько раз превосходить деформации от нагрузки, поэтому изучение и учет ползучести имеет важное значение в строительной механике

С другой стороны, если бетонный образец подвергается действию постоянной деформации, то ползучесть может быть определена как уменьшение напряжений во времени.

Для характеристики явления ползучести, исходя из различного понимания природы явления, употреблялось множество терминов, таких, как течение, пластическое течение, пластическая деформация и др. В настоящее время общепринятым термином для обозначения роста деформаций во времени под постоянной нагрузкой является «ползучесть». График ползучести бетона во времени

Рецепт приготовления раствора

Если раствор готовится на стройке, то производить взвешивание не всегда удобно. Поэтому в таком случае можно определить пропорции бетона в ведрах для бетономешалки.

Далее приводятся пропорции для наиболее часто используемых вариантов:

• Для получения бетона М 150 необходимо взять цемента одно ведро, песка – три, а гравия – пять.
• Марка М 200 на то же количество цемента потребует 2,5 ведра песка и 4 – гравия.
• Для получения М 300 для ведра цемента берут 1,7 – песка, 3 – гравия.

Здесь использовался цемент марки М 400. В каждом из перечисленных случаем воды надо брать чуть меньше, чем полное ведро.

Использовать указанные пропорции бетона для фундамента в ведрах можно не только так, как сказано, но и заменить эту меру объёма на любую более удобную.

Если нужно много бетона, то выгодно использовать бетономешалку.

Еще о приготовлении бетона в этом видео:

Роль заполнителей в бетонах и растворах

Данные вещества выполняют следующие задачи:

1. Сокращают расход цемента. Такие материалы занимают значительную часть объема бетонного раствора, делая его более доступным по стоимости.
2. Повышают стойкость застывшего бетона к возникновению трещин. Цементный камень без таких добавок более подвержен раскалыванию в связи со склонностью к усадке и деформации. Современные заполнители играют роль жесткого остова бетона, снижая его усадку по сравнению с усадкой цемента без подобных добавок в несколько раз.
3. Увеличивают прочность затвердевшего бетонного раствора, улучшают модуль упругости бетона. Жесткий скелет из заполнителя минимизирует деформацию конструкции под воздействием нагрузки, снижает ползучесть бетона. Таким образом бетонный раствор после затвердевания защищается от возникновения необратимых пластических деформаций различного характера.
4. Пористые, легкие заполнители уменьшают теплопроводность и плотность бетона. Благодаря этому такой раствор можно использовать для создания ограждающих или теплоизоляционных конструкций.
5. Специальные гидратные и особо тяжелые заполнители придают конструкции из бетона стойкость к проникающей радиации.

Заполнители легкого бетона

Для производства строительного материала этого типа используются крупные заполнители для легких бетонов ГОСТ 25820-2014, сведенные в таблицу:

Мелкий заполнитель регламентируется как: карьерный либо речной песок, а также искусственный песок, полученный тонким измельчением каменных пород и отходов промышленности.

Упругость бетона

Таблица начальных модулей упругости E (МПа*10-3) при сжатии и растяжении бетонов с различными эксплуатационными характеристиками:

Роль заполнителей в бетонах и растворах

Данные вещества выполняют следующие задачи:

1. Сокращают расход цемента. Такие материалы занимают значительную часть объема бетонного раствора, делая его более доступным по стоимости.
2. Повышают стойкость застывшего бетона к возникновению трещин. Цементный камень без таких добавок более подвержен раскалыванию в связи со склонностью к усадке и деформации. Современные заполнители играют роль жесткого остова бетона, снижая его усадку по сравнению с усадкой цемента без подобных добавок в несколько раз.
3. Увеличивают прочность затвердевшего бетонного раствора, улучшают модуль упругости бетона. Жесткий скелет из заполнителя минимизирует деформацию конструкции под воздействием нагрузки, снижает ползучесть бетона. Таким образом бетонный раствор после затвердевания защищается от возникновения необратимых пластических деформаций различного характера.
4. Пористые, легкие заполнители уменьшают теплопроводность и плотность бетона. Благодаря этому такой раствор можно использовать для создания ограждающих или теплоизоляционных конструкций.
5. Специальные гидратные и особо тяжелые заполнители придают конструкции из бетона стойкость к проникающей радиации.

Жидкое мыло или средство для мытья посуды

Хотите увеличить пластичность смеси, сделав раствор подвижным, податливым? Обыкновенное жидкое мыло прекрасно справляется с данной задачей, повышая качество бетона, упрощая работу с ним. Такой рецепт пригодится, если нужно получить качественную смесь для оштукатуривания стен и проведения внутренних работ.

Работа с цементом действительно отнимает много сил. Здесь сказывается повышенная вязкость раствора, и добавление воды не спасает ситуацию, а только усугубляет ее, делая раствор чрезмерно жидким, неэффективным. Небольшое количество жидкого мыла помогает исправить ситуацию. Бетон получается более «послушным», легче перемешивается и накладывается.

Этот эффект возникает вследствие обволакивания частиц, входящих в состав бетона. Между ними образовывается склизкая пленка, но при этом они не утрачивают сцепку, обеспечивая превосходную прочность. Что же касается пропорций жидкого мыла, то рекомендуется добавлять не более 5% от общей массы приготавливаемого раствора.

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.

Мелкие

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.

Виды песка в зависимости от размера зерен

Очень важно при выборе песка для изготовления бетона учитывать модуль крупности (МК), который определяется по следующей таблице:

Карьерный песок имеет большой процент глинистых примесей, но после очистки он вполне пригоден для изготовления бетона Так какой же материал оптимален для подготовки бетона? Лучше всего для этой цели подойдет смесь трех видов песка: крупного, средней крупности и мелкого. Прочность будущей бетонной конструкции напрямую зависит от качества «связи» водного раствора цемента с зернами наполнителя. Естественно, что чем больше площадь поверхности песчаных зерен, тем плотнее их «контакт» с цементным тестом. Но у песка с высоким МК велик показатель пустотности — содержания воздуха между песчинками. Для того чтобы эти пустоты заполнить, потребуется большое количество цемента, и бетон выйдет неоправданно дорогим. Именно поэтому качественные и недорогие бетонные конструкции делают, используя «разнокалиберный» песок: крупный, обеспечивающий связь с цементом, и мелкий, заполняющий пустоты.

Показатель пустотности крупного песка с зернами приблизительно одного размера — порядка 40—47 %. Если же смешать в правильных пропорциях крупный, средний и мелкий пески, то их пустотность составит порядка 30 %. Максимально допустимый показатель пустотности для высококачественного песка — 38 %

Назначение

Число заполнителей может быть различным, зависит от того, для каких целей готовится бетонная смесь. 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.

Состав бетона для фундамента

Для постройки фундамента зданий, хозяйственных построек, заборов и т.п. применяют бетон состоящий из:

• Цемент – главный компонент бетона для фундамента. Он является основным связующим наполнителем в бетоне.
• Песок – в бетоне для фундамента должен быть обязательно чистый, среднего размера карьерный или речной песок. Никаких примесей типа глины в нем не допускается.
• Щебень – для фундамента необходим гранитный или гравийный щебень фракции 5-20 мм.
• Вода – должна быть чистой.
• Пластификатор – в последнее время широко применяются различные пластификаторы для бетона. Если вы хотите сделать качественный бетон для фундамента, обязательно воспользуйтесь подходящим для ваших нужд пластификатором. Он существенно облегчит вам замес и применение бетона, очистку инструмента, увеличит время работы с бетоном, добавит ему прочности и пластичности. Также есть специальные добавки для работы на морозе, добавляющие бетону для фундамента гидроизолирующих свойств и другие.

Состав и пропорции бетона для фундамента определяют его марку. Что это такое? Читайте об этом дальше.

Марка бетона для фундамента

Сразу определимся с вами, что для постройки фундамента подойдет марка бетона М100 – М350. А теперь посмотрим, от чего она зависит и что это такое.

Все достаточно просто: буква М обозначает марку бетона и показывает в цифрах предел прочности. Т.е. сколько килограмм на квадратный сантиметр выдержит нагрузку бетон этой марки. Марка М200, самая распространенная для строительства фундаментов для частных домов, означает, что бетон выдержит нагрузку в 200 кг на см2.

Помимо марки бетона, зачастую используют такое понятие как класс бетона. Обозначается он буквой «В». Для фундамента подойдет бетон класса В7,5 – В25. Ниже смотрите таблицу соответствия класса и марки бетона.

Итак, какой марки или класс бетона подойдет для определенного вида фундамента?