Форма и текстура зёрен наполнителя бетона

В качестве наполнителей бетона могут выступать песок или гравий. Форму их частичек описать довольно сложно, поэтому более рациональным будет описать их геометрические характеристики.

Округленность зерен непосредственно связана со степенью прочности и истираемости горной породы, являющейся исходной. Округленность зернам может придаваться естественным путем – например, при измельчении горной породы под влиянием долгосрочных внешних факторов, или же искусственным, когда она загружается в камнедробилку. Во втором случае степень измельчения может задаваться на уровне настроек оборудования или же определяться длительностью дробления.

В ряде случаев используется следующая классификация зерен наполнителя бетона по степени окатанности. К хорошо окатанным относят те, у которых первоначальные грани полностью отсутствуют; частично окатанным – имеющие значительный износ с существенным уменьшением площади граней. Частично остроугольными считаются зерна, грани которых остались без изменений; остроугольными – с незначительными признаками износа.

Степень округленности может быть определена путем измерения объема пустот в уплотненной пробе наполнителя. Стандартный показатель, являющийся индикатором того, что наполнитель можно использовать в большинстве случаев – 67%-ное объемное содержание зерен в пробе.

Еще один важный показатель формы зерна – это степень его сферичности, которая определяется соотношением площади поверхности к объему. Чем больше сферичность зерен, тем лучше это сказывается в конечном итоге на эксплуатационных характеристиках бетона. Бетонная смесь с зернами наполнителя сферической формы лучше укладывается, в ее толще образуется меньше пустот, что способствует увеличению долговечности бетона. Отрицательно влияет на характеристики бетона использование наполнителя, зерна которого имеют пластинчатую или игловатую форму. Согласно общепринятому мнению специалистов, содержание таких зерен в бетоне не должно превышать 10-15%.

Текстура зерен наполнителя определяется с учетом характеристик его поверхности – она может быть глянцевой или матовой, гладкой или шероховатой. В свою очередь, вид поверхности зависит от твердости, размера зерен, степени пористости исходной горной породы. Как правило, текстуру зерен оценивают визуальным способом. Иногда используется метод Райта, который заключается в оценке границы раздела зерна и затвердевшей смолы. Однако данный способ оценки текстуры является довольно трудоемким, поэтому не получил широкого распространения.

Считается, что шероховатая поверхность обеспечивает лучшее сцепление зерен с другими компонентами бетона, что в итоге положительно сказывается на его долговечности. Но большинство специалистов сходятся во мнении, что текстура зерен не имеет решающего влияния на его эксплуатационные свойства. Масштабных исследований по этому поводу до настоящего времени не проводилось.