Заполнители, используемые для изготовления бетона, делятся на крупные и мелкие. Крупный заполнитель (с размером зерен более 5 мм) разделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем (крупностью до 5 мм) в бетоне является природный или искусственный песок. Гравий состоит из зерен обкатанной формы, в щебня - зерна остроугольные. Гравий образуется в результате естественного разрушения (выветривания) горных пород.
В нем могут содержаться как зерна высокой прочности, например гранитные, так и слабые зерна пористых пород (известняки, известковые туфы и др.).
Конечно гравий содержит примеси пыли, глины, иногда органических веществ а также песка. Вследствие недостаточного сцепления с цементным раствором гравий не применяется в бетонах, имеющих прочность при сжатии более 30 МПа.
Щебень получают в результате измельчения камней из горных пород. Он является наиболее качественным крупным заполнителем для высокопрочных бетонов. Для приготовления бетона лучше использовать щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдра, пластинчатые (пластинчатых) и иглообразные зерна - малопригодны. Чаще всего для производства щебня используют гранит, базальт, диабаз и другие изверженные породы.
Природный песок применяется для производства обычного бетона, представляет собой рыхлую смесь зерен (крупностью 0,16...5 мм) различных минералов, входящих в состав изверженных или осадочных горных пород. При отсутствии природного песка можно применять песок, получаемый путем измельчения твердых горных пород а также в виде отсевов дробления, получаемых при рассеиванию измельченных горных пород.
Природные пески также могут быть обогащены и фракционированного. Обогащение заключается в изъятии фракций более 5 мм, отмывании пылевидных и глинистых частиц. По плотности в насыпном состоянии заполнители делятся на тяжелые (насыпная плотность более 1100 кг/м3) и легкие (до 1100 кг/м3).
По структуре зерен:
- плотные (пористость менее 10%);
- пористые (пористость более 10%).
По происхождению и методам получения:
- природные, добываемые из месторождений (песок);
- классифицированы (отсортированы) (песок, гравий);
- измельченные (щебень и песок, получаемые дроблением горных пород);
- искусственные - из отходов производства без специальной переработки (золы, топливные шлаки, металлургические шлаки и т.п.);
- из отходов после специальной переработки (шлаковая пемза, зольный гравий и др.)
- из природного сырья при вспучивании или спекании в процессе обжига (керамзит, аглопорит).
Для приготовления легких бетонов используют легкие пористые заполнители:
1) щебень из пористых горных пород (пемзы, вулканического туфа и ряды, известковых туфов, ракушечника и т.п.);
2) отходы промышленности: топливные (котельные) шлаки, т.е. отходы от сжигания угля; гранулированные доменные шлаки; зольный гравий из золы ТЭЦ;
3) специально изготовленные (искусственные) пористые заполнители: керамзит (керамзитовый гравий, щебень и песок); шлаковую пемзу (термозит) - пористые доменные шлаки; агломерационные шлаки, получаемые спеканием зол или топливных шлаков (аглопорит); вспученные при обжиге горных пород (перлит, шунгизит).
Искусственные пористые заполнители отличаются более высоким качеством, чем обычные топливные шлаки, и позволяют получать более прочные, устойчивые и легкие бетоны.
Легкие (пористые) заполнители должны иметь плотность в насыпном состоянии менее 1000 кг/м3, чаще 500...800 кг/м3, т.е. примерно вдвое меньше, чем у обычного песка и гравия. Вследствие большой пористости прочность легких заполнителей значительно меньше, а поверхность их значительно больше, чем у обычного песка и гравия или щебня.