Заполнители бетона

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Зерна заполнителя в бетонной смеси обволакиваются цементным тестом. Естественно, что расход последнего связан с суммарной площадью поверхности заполнителя.

• Удельной поверхностью (точнее удельной площадью поверхности) называют суммарную площадь поверхности заполнителя, отнесенную к его массе (см2/г):

где US, — сумма площадей поверхности зерен пробы заполнителя, см2; 2т,- — суммарная масса зерен, т. е. масса пробы заполнителя, для которой определялась суммарная поверхность, г.

Обычно удельная поверхность выражается в см2/г или м2/кг. В некоторых случаях удобнее выражать ее в см2/см3 или м2/м3, т. е. как отношение поверхности зерен к их объему или отношение суммарной поверхности зерен к объему, занимаемому заполнителем в засыпке.

Удельная поверхность зависит от формы зерен и их крупности. Зависимость от формы зерен можно проследить на примере сопоставления зерен в форме шара и куба.

Рассмотрим шар и куб одинаковой массы или, что то же самое, одинакового объема. Из равенства объемов rcd3/6=a3 (d— диаметр шара; а — ребро куба) вытекает: a=0,806d.

Площадь поверхности куба Л;=6 а2=6(0,806 d)2=3,9d2, а поверхность шара равна 3,14 d2, т. е. площадь поверхности зерен в форме куба больше на 24 % [коэффициент формы кф по формуле (2.8) равен 1,24]. Чем более угловаты зерна заполнителя, тем больше их удельная поверхность.

Интересно сравнить суммарную площадь поверхности различных заполнителей в насыпном состоянии. В табл. 2.3 приведены результаты расчета суммарной площади поверхности совокупности одинаковых шаров или кубов в одинаковом объеме засыпки. Показатели даны в относительных единицах, причем за 100 °/о принята суммарная площадь поверхности шаров при наиболее плотной укладке. Хотя в среднем суммарная площадь поверхности угловатых зерен по отношению к объему засыпки несколько больше, необходимо обратить внимание на возможность обратной картины при реальных случаях неплотной, рыхлой укладки зерен в засыпке; суммарная площадь поверхности округлых зерен может оказаться большей, чем угловатых.

Размер зерна оказывается в знаменателе дроби: чем он меньше, тем удельная поверхность больше, причем зависимость здесь линейная. Например, для заполнителя при размере зерен 2 мм она в 5 раз больше, чем при размере зерен 10 мм, в 10 раз больше, чем при размере зерен 20 мм, и т. д. Естественно, что определение удельной поверхности представляет наибольший интерес для мелкого заполнителя.

В действующих стандартах нормы удельной поверхности заполнителя не регламентируются. Однако в ГОСТ 8735—75 приведен факультативный метод определения ее для песка в пневматическом поверхностемере косвенно по его воздухопроницаемости, для щебня (ГОСТ 8269—76) по скорости фильтрации воды в гидравлическом поверхностемере.

Удельная поверхность заполнителя может быть также определена прямым определением по адсорбции какого-либо вещества или по способности заполнителя удерживать на своей поверхности пленку парафина или иной жидкости стабильной толщины. Однако подобные методы пока недостаточно разработаны, поэтому часто вместо определения удельной поверхности заполнителя экспериментальным путем производят ее вычисление по результатам анализа зернового состава и формы зерен.