Качество пористых заполнителей оценивают рядом показателей их свойств, к которым относят: насыпную плотность, среднюю плотность, прочность, зерновой состав, водопоглощение, коэффициент размягчения, морозостойкость и др. Насыпная плотность представляет собой отношение массы заполнителя к занимаемому им объему, включая пространство между зернами. Пористые гравий, щебень и песок по насыпной плотности, кг/м3, подразделяют на марки: 100, 160, 200, 250, 300...1 100.
Среднюю плотность (плотность зерна) определяют отношением массы зерна к его объему, включая имеющиеся в нем поры. В зависимости от вида заполнителя она может колебаться от 0,7 до 1,8 г/см3.
Прочность пористого заполнителя определяют путем сжатия в цилиндре. На отдельные виды заполнителей соответствующими стандартами установлены марки по прочности при сжатии в цилиндре (от П15 до П400) в зависимости от марки по насыпной плотности.
Размер зерен крупного заполнителя установлен от 5 до 40 мм. Применяют фракции: 5...10; 10...20; 20...40 мм. Наиболее распространенная фракция 10...20 мм. С уменьшением фракции увеличивается насыпная плотность заполнителя, а следовательно, и средняя плотность бетона. Использование фракции зерен 20...40 мм сопровождается трудностями технологического характера (приготовление, укладка бетонной смеси и др.)
Общая пористость легких заполнителей 40...75%, причем большинство пор обычно соединяются между собой и открыты для доступа воды. Закрытая пористость не превышает 10...20%. Пустотность легких пористых заполнителей зависит от их зернового состава, как и для обычных песка и щебня, составляет 30...45%.
Водопоглощение заполнителей выражают процентным содержанием поглощенной влаги к массе сухого материала. Для каждого вида заполнителя предельные значения водопоглощение устанавливают соответствующие стандарты.
Коэффициент размягчения представляет собой отношение прочности заполнителя в сухом состоянии к прочности в насыщенном водой состоянии. Для конструкционных бетонов коэффициент размягчения пористых заполнителей должен быть не менее 0,6, для конструкционно-теплоизоляционных - не менее 0,7.
Морозостойкость крупного пористого заполнителя определяют потерями массы навески в процентах после ее последовательного замораживания и оттаивания. Для заполнителей количество циклов поочередного замораживания и оттаивания не должна быть менее 15, при этом потеря массы не должна превышать 8%.
В гравии, щебне и песке не должны быть посторонних загрязняющих примесей, (растительных остатков, грунта, кирпича, металлических включений в виде отдельных кусков и т.п.).
Теплопроводность гравия, щебня и песка, применяемых для звуко- и теплоизоляционных засыпок, должна быть не более 0,12 Вт/(м∙°С).
Для оценки влияния легкого заполнителя на расход воды и другие свойства бетонной смеси также используют понятие о его водопотребность. Наиболее показательна полная водопотребность. Она обычно составляет 50...70% от полного водопоглощения. Водопотребность легкого песка и щебня определяют в растворе и бетоне через 30 мин. после их изготовления. Водопотребность легких заполнителей колеблется в широких пределах и может достигать для песка 30%, а для щебня - 20%.
Основные показатели плотности и прочности важнейших видов легких заполнителей приведены в табл. 1.
Таблица 1
Свойства легких заполнителей
|
Заполнитель |
Насыпная |
Предел прочности на сжатие в зерне, МПа |
|
Щебень из: обычной природной пемзы |
400…600 |
1,0…3,5 |
|
легких туфов |
700…800 |
5,0…10 |
|
легких ракушечников |
700…800 |
1,0…2,5 |
|
Шлаковая пемза (с вспученных доменных шлаков): легкая |
400…600 |
2,5…10 |
|
средняя |
700…800 |
5,0…20 |
|
Керамзитовый гравий (с вспученных глин): легкий |
300…400 |
2,5…10 |
|
средний |
500…700 |
5,0…20 |
|
Керамзитовый песок |
600…800 |
— |
|
Агломерационные (или вторичные) шлаки (щебень из испеченных шлаков и зол) |
600…1000 |
2,5…10 |
|
Гранулированные доменные шлаки: легкие |
500…600 |
— |
|
средние |
800…1000 |
— |
|
Вспученные горные породы (перлит) |
200…800 |
0,5…1,5 |