Новости

Алюмосиликатные микросферы в качестве наполнителя бетонов  05.02.2010 13:58

Микросферы используются при изготовлении различных видов бетонных смесей в качестве заполнителя малой массы и объемного наполнителя и вещества, уменьшающего усадку, в жидких цементных растворах, а также для усиления лёгкости обрабатываемости бетона.

Заполнитель малой массы

При использовании в качестве заполнителя с малой массой микросферы могут заменять некоторое количество используемого в составе бетона песка с нормальной массой. Плотность микросфер меньше плотности воды (в среднем 0.7 по сравнению с 1.0 у воды); у частиц кварцевого песка обычно плотность около 2.65. Это означает, что около 0,5 кг микросфер занимает тот же абсолютный объем, что и 1,7 кг песка.

При создании рецептуры хорошей бетонной смеси используется целый ряд размеров заполнителей. Чем шире диапазон размеров частиц, тем плотнее частицы утрамбовываются друг с другом, и тем меньше цементного теста необходимо для покрытия частиц. Это и обеспечивает избыточное «смазывание» теста, которое необходимо для обеспечения хорошей обрабатываемости. Размеры частиц микросфер колеблются так же, как и размеры классифицированных по крупности заполнителей. Поэтому их можно использовать точно так же, как и любой другой заполнитель, тем не менее, их чрезвычайно малый размер означает, что имеется значительно большая площадь поверхности для покрытия, чем при том же объеме значительно более крупных частиц песка. Это отражается на объеме цементного теста и обрабатываемости.

Большинство микросфер рассортировано по размеру так, что самые крупные частицы имеют примерно тот же объем, что и самые мелкие частицы песка, которые обычно используются в составе бетона. Некоторые микросферы используются "сырыми", так что имеется некоторое количество более крупных частиц, которые близки к размерам частиц тонко измельченного песка. Как правило, определенная процентная доля используемого в составе бетона песка замещается тем же объемом микросфер. Чем крупнее размеры частиц, тем большую часть песка можно заменить. Замена до 33% песка позволяет получить массу бетона примерно 55-60 кг на кубический фут.

Преимуществом микросфер по сравнению с другими легкими заполнителями является то, что они практически «невидимы» в бетоне, даже если его измельчить и отполировать. Традиционные легкие заполнители (вспученный сланец или глина) обычно используются в виде облегченного крупного заполнителя бетонной смеси. При размалывании крупные частицы очень хорошо видны, а пористый легкий гравий плохо поддается полировке.

Объемный заполнитель

Поскольку микросферы обычно очень мелкие (основная масса 80-250 мкм) и имеют светлую окраску, они идеально подходят для использования в составе жидкого цементного раствора. Добавляемый с помощью микросфер объем позволяет не только увеличивать объем жидкого раствора без добавления дополнительного количества цемента, но также и различные размеры тонко измельченных частиц заполнителя позволяют уменьшать усадку. В конечном счете, жидкий цементный раствор это тоже один из видов бетона, поэтому к нему применимы те же правила.  И, наконец, сферическая форма облегчает и повышает эффективность заполнения мелких пустот за счет того, что частицы трутся друг о друга. Сферическая форма позволяет частицам легче «закатываться» в небольшие отверстия по сравнению с зазубренными или имеющими углы раздавленными частицами. Обычно дозировки микросфер составляют около 10% - 30% цемента по массе. 

Усилитель обрабатываемости

Микросферы представляют собой очень мелкие сферические частицы. Будучи таковыми, они ведут себя в бетонной смеси точно так же, как микроскопические шарикоподшипники. Добавление микросфер к бетонной смеси с традиционной массой повышает обрабатываемость за счет способности частиц действовать как шарикоподшипники, а, поскольку микросферы являются также структурным заполнителем, они повышают плотность бетона и его прочность за счет обеспечения лучшего трамбования. Кроме того, добавление тонко измельченных частиц повышает способность бетона подвергаться заглаживанию с помощью щетки и нанесению конечной отделки. Обычно для того, чтобы повысить способность бетона подвергаться обработке, к бетонной смеси добавляют от 1% до 5% заполнителя по массе.

 

Статья подготовлена по материалам аналитического портала химической промышленности www.newchemistry.ru