Профессионал - Завод ЖБИ

Чаще всего используются заполнители диаметром D =10... 40 мм в виде гравия или щебня из плотных горных пород (для тяжелых бетонов) или пористых каменных материалов естественного или искусственного происхождения (для легких бетонов), хотя в крупных сооружениях диаметр заполнителей может достичь 100 мм и более.

Диаметр заполнителя — это средний диаметр условного шара, описанного вокруг зерна неправильной формы. Плотность заполнителя влияет на характер разрушения структуры бетона. Различают две схемы разрушения — по матрице в обход зерен плотного заполнителя и с разрывом матрицы и зерен пористого заполнителя.

Наиболее распространенными и эффективными вяжущими являются цементы — основные «строительные» материалы матрицы, которые способны в результате сложных физико-механических процессов затвердевать после затворения их водой. Геометрически матрицы различаются по прослойкам Аи — Среднему расстоянию между зернами крупного заполнителя. Частицы мелкого заполнителя (песка) с размерами зерна 3 — 5 мм равномерно распределяются в теле матрицы и относятся к ее внутреннему строению.

Указанная выше структура бетона называется макроструктурой (макроскопической, видимой невооруженным глазом). Следующая за ней менее крупная структура называется мезоструктурой. Она свойственна матрице обычного бетона и так называемым микробетонам, песчаным бетонам, где в качестве «крупного» заполнителя выступают частицы 3 — 5 мм, а в качестве матрицы — затвердевший цементный камень (1,2 Рис. 1.1,6). Схематически структура компонент бетона в принципе, повторяет структуру бетона только на более мелком масштабе (3-, 4' — дефекты).

Цементный камень имеет весьма сложную и довольно тонкую структуру (микроструктуру). В качестве зерен заполнителя здесь выступают непрогидратированные зерна цемента, в качестве матрицы — сростки субмикрокристаллов (1", 2", рис. 1.1, в). Этой структуре свойственны также трещины (3") и причудливая капиллярно-пористая (4") структура твердой фазы с защемленными в ней газообразной и остаточной (после твердения) жидкой, а также некоторой полужидкой (аморфной) фазами.

С этими фазами связаны важные свойства бетона, такие как ползучесть, усадка, набухание и др. Здесь укажем лишь на некоторые общие представления, используемые в механике бетона (теории ползучести и усадки строятся пока на феноменологическом подходе, а физические представления позволяют лишь правильно отобразить в эмпирических зависимостях влияние различных факторов).