Выбор марки и состав раствора, заполнители для бетонов
Выбор раствора зависит от вида здания, условий его эксплуатации, а также от планируемой степени долговечности.
Располагающиеся над землей строения при относительной влажности воздуха внутри до 60%, а также подземные конструкции в грунтах с небольшим уровнем влажности кладут на цементно-известковых и цементно-глиняных растворах.
При этом растворы должны иметь отношение объема известкового (глиняного) теста к объему цемента, не превышающее 1,5 : 1. Если влажность внутри здания составляет более 
60% или грунт имеет повышенную влажность, это соотношение не должно превышать 1:1. Известь и глину не применяют в растворах при кладке, расположенной ниже уровня грунтовых вод.
Цементно-известковые и цементно-глиняные растворы в летних условиях применяют при строительстве зданий, высота которых не превышает трех этажей.
Марка глиняного раствора, применяемого в сухом климате, — 10, в умеренно-влажном — 2, а для раствора с добавками — 4.
Расход вяжущих зависит от состава раствора, а также марки вяжущего и раствора.
Для кладки стен из сухих и пористых каменных материалов используют растворы с большей подвижностью, для кладки из влажных и плотных материалов — с меньшей.
Заполнители для бетонов и строительных растворов
Заполнители — рыхлая смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, которые скрепляются вяжущим веществом, образуя после застывания прочное камневидное тело. В бетоне заполнители занимают до 80-85% общего объема материала.
Заполнители обусловливают технологические свойства бетонной смеси и влияют на качество затвердевшего бетона. Использование заполнителей позволяет снизить расход цемента.
По происхождению заполнители подразделяют на:
— природные (получают путем добычи и переработки гранита, диабаза, диорита, известняка, вулканического туфа, гравия, кварцевого песка, кварцита, мрамора);
— искусственные (доменные и топливные шлаки, зола ТЭС, керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита).
По величине частиц заполнители классифицируют следующим образом:
— мелкие (размер частиц составляет 0,16-5 мм);
— крупные (размер частиц — 5-70 мм).
На качество бетонов и растворов влияет ряд показателей заполнителей:
— зерновой состав;
— форма и характер поверхности зерен;
— содержание вредных примесей;
— плотность;
— прочность;
— морозостойкость.
Получение бетона заданной марки при минимальном расходе цемента зависит от зернового состава заполнителей следующим образом. Цементное тесто расходуется на обволакивание поверхности частиц заполнителя и заполнение пустот между ними. Идеальным считается вариант, когда удельная поверхность и пустотность зерен заполнителя стремятся к минимуму, тогда расход цемента существенно снижается. Удельная поверхность зависит от крупности зерен заполнителя. Крупность такого заполнителя, как песок, оценивают по модулю крупности. Если в строительном песке мало мелких зерен, то приготовленные из них растворы будут быстро терять воду из-за поглощения ее основанием. Если же в песке большое содержание частиц размером менее 0,02 мм, для затвердения раствора потребуется большее количество воды. Чтобы получить строительные смеси нужного качества, нередко смешивают пески с разным модулем крупности. Форма зерен заполнителя оказывает влияние на удобоукладываемость бетонных смесей и раствора. Растворы будут более однородными, если зерна имеют округлую или кубовидную форму.
Пластинчатые, удлиненные (лещадные) зерна заполнителя отрицательно влияют на основные характеристики бетонов и растворов, поэтому их содержание в заполнителе должно быть минимальным. Поверхность заполнителей может быть гладкой или шероховатой. В первом случае бетонные смеси обладают хорошей удобоукладываемостью, во втором — будут укладываться хуже, зато их прочность существенно повысится за счет большей площади поверхности сцепления заполнителя с цементным камнем.
Заполнители могут содержать примеси, которые вступают во взаимодействие с цементом и снижают тем самым его прочность. К их числу относят:
— минералы-сульфаты (гипс, ангидрит);
— сульфиды (пирит, марказит, пирротин);
— оксиды и гидроксиды железа (магнетит, гематит, гетит);
— аморфные разновидности кремнезема (халцедон, опал, кремень, вулканическое стекло);
— слюды и гидрослюды (мусковит, биотит, вермикулит);
— галогенные соединения (хлориты, галит, сильвин);
— сера;
— графит;
— уголь;
— фосфорит.
Плотность бетонов напрямую зависит от плотности заполнителей. Для производства тяжелого бетона используют заполнители из горных пород со средней плотностью 1,8-2,8 г/см3.
Для легких бетонов используют заполнители со средней плотностью менее 1,8 г/см3.
Прочность заполнителя определяют по пределу прочности исходной горной породы в насыщенном водой состоянии. Марки породы по прочности находятся в пределах М20-М140. Марка означает минимальный предел прочности породы при сжатии, выраженный в МПа.
Прочность гравия характеризуется маркой по показателю дробности (Др8-Др24). Чем больше число, тем менее прочный гравий.
Морозостойкость горной породы характеризуется маркой, которая соответствует числу циклов замораживания — оттаивания, выдержанных щебнем из этой породы. Марки пород по морозостойкости: F15-F300.
