Пустотность заполнителя
Пустотность заполнителя — содержание воздушных пустот между зёрнами заполнителя в единице объёма[1]. Чем ниже пустотность, тем оптимальнее фракционный состав заполнителя, тем меньше понадобится вяжущего (цементного теста в случае цементных бетонов) на заполнение пустот.
Как правило пустотность заполнителей лежит в интервале от 20 до 50 %. Заполнитель, отсеянный на ситах двух смежных номеров, то есть состоящий из зерен почти одинаковой крупности, имеет высокую пустотность (40-47 %). При наилучшем сочетании в заполнителе крупных, средних и мелких зерен пустотность может быть уменьшена до 30 %[2].
Содержание
Расчет пустотности заполнителя
Пустотность в процентах по объёму рассчитывается по формуле
Vпуст = (1 - ρн/ρз)·100%
где ρз - истинная плотность заполнителя; ρн - насыпная плотность заполнителя.
Пустотность может быть определена экспериментально. Для этого заполнитель засыпают в мерный сосуд (как при определении насыпной плотности) и заливают водой. После выдержки, необходимой для насыщения зерен заполнителя водой, сосуд накрывают мелким ситом и опрокидывают для стекания непоглощенной воды. Затем сосуд с водонасыщенным заполнителем взвешивают, доливают доверху водой и снова взвешивают
Vпуст = mв/V ·100%
где mв - масса долитой воды, кг; V - вместимость мерного сосуда, л.
Насыпная плотность заполнителя может определяться в рыхлонасыпном, уплотнённом или вибропрессованном состоянии[3].
Методы подготовки заполнителя к испытаниям и определения истинной и насыпной плотности в различных технических документах разнятся [1] [4] [5] [6].
Влияние формы зерен заполнителя на пустотность
Форма зерен заполнителя влияет на пустотность, с увеличением содержания зерен окатанной формы пустотность уменьшается[2].
В работе Б.Николаева "Состав растворов и бетонов в зависимости от размеров и формы зерен материалов" (1914) проанализирована геометрическая структура пространства, заполненного зернами сыпучих материалов.
Использование полифракционной смеси мелкого и крупного заполнителей при расчете состава бетона производится с целью снижения межзерновой пустотности заполнителя [7]. Для полифракционной смеси пустотность может быть рассчитана математически на основе данных гранулометрического состава [8] [9].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 ГОСТ Р 58402.5-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы минеральные для приготовления асфальтобетонных смесей. Система объемно-функционального проектирования. Метод определения плотности и пустотности щебня после штыкования : [арх. 28.09.2021]. — Дата обращения: 28.09.2021.
- ↑ 2,0 2,1 Воробьев В., Попов В., Абдулханова Л. Технологии производства материалов и изделий и автоматизация технологических процессов на предприятиях дорожного строительства. — ЛитРес, 2020. — 577 с. — ISBN 9785042571756.
- ↑ Львович К.И. Песчаный бетон и его применение в строительстве. — СПб.: Строй-Бетон, 2007. — 320 с.
- ↑ ГОСТ 8735-88. Межгосударственный стандарт. Песок для строительных работ. Методы испытаний : [арх. 28.09.2021]. — Дата обращения: 28.09.2021.
- ↑ ГОСТ 32721-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный и дробленый. Определение насыпной плотности и пустотности : [арх. 28.09.2021]. — Дата обращения: 28.09.2021.
- ↑ ГОСТ 33047-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Определение насыпной плотности и пустотности : [арх. 28.09.2021]. — Дата обращения: 28.09.2021.
- ↑ Широкородюк В.К. Материаловедение. Технология конструкционных строительных материалов. — Краснодар: КубГАУ, 2010. — 247 с.
- ↑ Новицкий С.А. Уменьшение межзерновой пустотности полифракционной смеси заполнителей при проектировании тяжелого бетона // НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА. Сборник статей по материалам ХI Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 95-летию Кубанского ГАУ и 80-летию со дня образования Краснодарского края. — 2017.
- ↑ Резаев Р.О., Смирнова Е.И., Демьяненко О.В., Копаница Н.О., Лукьянчиков С.А. Метод расчета межзерновой пустотности смеси заполнителей на основе гранулометрического состава // ALITINFORM: ЦЕМЕНТ. БЕТОН. СУХИЕ СМЕСИ. — 2018. — № 2. — С. 56—62. — ISSN 1998-1295.
Литература
Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. Технология заполнителей бетона. М., Высшая школа, 1991, 272 с., С.17-18.