Цемент.
Для изготовления тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие отвечающие требованиям соответствующих ГОСТов.
Марку цемента назначают в зависимости от проектной марки бетона по прочности при сжатии:
Марка бетона М150 М200 М250 М300 М350 М400 М450 М500 М600
Марка цемента М300 М300 М400 М400 М400 М500 М550 М600 М600
Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомолотой активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомарочного цемента.
Мелкий заполнитель.
В качестве мелкого заполнителя при изготовлении бетона применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов.
Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.).
Качество песка, применяемого для изготовления бетона, определяется минеральным составом, зерновым составом и содержанием вредных примесей.
Заполнитель для изготовления бетона должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), при этом количество крупных, средних и мелких зерен (т.е зерновой состав заполнителя) устанавливается на основе проверенных рекомендаций таким образом, чтобы зерна меньшего размера располагались в пустотах между крупными. Чем компактнее расположены зерна заполнителей, тем меньше объем пустот.
Классификация песков по крупности
Группа песков Полный остаток на сите с сеткой 0,63 мм, % Модуль крупности
Крупный 50-75 3,5-2,5
Средний 35-50 2,5-2
Мелкий 20-35 2-1,5
Крупный заполнитель.
В качестве крупного заполнителя для изготовления бетона применяют гравий, щебень с размером зерен 5-70 мм. При бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150 мм.
Зерна гравия имеют окатанную форму и гладкую поверхность. Обычно гравий содержит в том или ином количестве песок, а также вредные примеси — глину, пыль, слюду, гумусовые вещества (органические примеси).
Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических, плотных и водостойких осадочных горных пород (плотных известняков, песчаников и др.). Зерна щебня имеют угловатую форму; желательно, чтобы по форме они приближались к кубу. Более шероховатая, чем у гравия, поверхность зерен способствует лучшему их сцеплению с цементным камнем, поэтому для изготовления бетона высокой прочности (М500 и выше) обычно применяют щебень, а не гравий.
Качество крупного заполнителя для изготовления бетона определяется минеральным составом и свойствами исходной породы (ее прочностью и морозостойкостью), зерновым составом заполнителя, формой зерен и содержанием вредных примесей. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5-2 раза превышать марку бетона.
Содержание пылевидных и илистых частиц при изготовлении бетона допускается в зависимости от вида исходной горной породы и марки щебня и гравия по прочности. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в гравий и щебне допускается не более 1%.
Содержание органических примесей в крупном заполнителе проверяют, пользуясь той же методикой, которая применяется для песка, гравий и щебень при обработке водным раствором едкого натра не должны придавать раствору окраску темнее эталона.
Радиационно-гигиеническая оценка мелкого и крупного заполнителя должна проверяться постоянно на содержание естественных радионуклеидов.
Водопотребность является важной технологической характеристикой заполнителя применяемого для изготовления бетона. Зерна заполнителя поглощают воду и адсорбируют ее на своей поверхности, поэтому необходимо регулировать количество воды затворения с учетом «смачивания» заполнителя, чтобы получить нужную удобоукладываемость бетонной смеси.
Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бетонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водородный показатель рН не менее 4, содержащую не более 5000 мг/л минеральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л (в пересчете на SO3). При изготовлении бетона ее допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки.