В образовании качественной микробетонной структуры известково-песчаных изделий большое значение имеет гранулометрический состав песка. Каждое зерно песка своей поверхностью соприкасается в нескольких точках с другими зернами. При неоднородном гранулометрическом составе песка точек соприкосновения между песчинками несомненно больше, чем при однородном. Рассмотрим возможное расположение зерен песка на следующем примере. Предположим, что объем, размеры которого в направлении всех трех осей координат равны ndt, заполнен шарами диаметром d/. Если этот объем заполнить кубиками, ребра которых равны диаметру шара d/. и в каждый кубик вложить шар, получи неплотное заполнение объема шарами. При плотном размещении шаров координаты их центра в сравнении с неплотным расположением шаров сохраняются только относительно одной плоскости координат и изменяются параллельно двум другим плоскостям на расстояние, равное половине d/. Известно еще одно плотное размещение шаров, когда их центры изменяют свои координаты во всех плоскостях по сравнению с первым плотным видом размещения на расстояние, равное половине d/. Но это заполнение объема меньше, чем в первом случае, и поэтому оно не рассматривается. В объеме между шарами с диаметром d/ размещается .известное число шаров с диаметром d2. Между шарами с диаметром d2 остаются пустоты, в которых, в свою очередь, размещаются шары диаметром d} и т. д. Данные о числе и диаметре этих шаров приведены в табл. 85, схемы их соприкосновения представлены на Рис 134.

Допустим, что эти шары представляют зерна песка в известково-песчаных смесях. На рисунке толстой линией очерчен первоначальный контур песчинки, тонкими линиями внутри него — очертания оставшейся после водотепловой обработки неизменной SiC>2 и тонкими линиями снаружи — контурная линия начала образования областей прочной структуры новообразований (например начало области С, см. Рис 98). Эти наружное области соприкасаются между собой по плоскостям, диамет™ которых на Рис 134 обозначены буквами АВ и А/В/. Допустим что рас-

стояние между поверхностями шара, представляющими границы областей новообразований с прочной структурой и поверхностью шара, соответствующей первоначальной поверхности песчинки, равно глубине изменения структуры зерна песка. Обозначим это расстояние буквой И, а диаметры шаров буквами dt и d2. Площадь круга S диаметром АВ равна

Значения площади при di = i мм. h — 5 ц приведены в табл. 8.*>. откуда видно, что мелкие зерна дают значительно больше поверхностей плотного контакта, чем крупные. Например, при неплотном размещении шары диаметром d заполняют пространство на 52.4% и в соприкосновениях дают только 3% поверхностен плитного контакта.

Шары диаметром d/ заполняют 74,1% пространства, но дают лишь 6% поверхностей плотного контакта. Поэтому понятно, какое большое значение в образовании монолита имеет наличие зерен разного диаметра в общем зерновом составе песка. Эти данные показывают и большое значение пылевидных фракций в образовании прочной структуры известково-песчаных изделий. При автоклавной обработке известково-песчаных смесей мелкие зерна, расположенные между крупными, придают структуре прочный скелет, тогда как при изготовлении цементных изделий их значение сводится лишь к приданию монолиту плотности. Поэтому хорошо перемешанные с известью пылевидные фракции песка являются ценными для известково-песчаных смесей не только благодаря высокой величине их удельной поверхности, но и потому, что при их посредстве крупные зерна песка связываются между собой в прочный монолит. Поэтому в производстве известково-песчаных изделий одним из показателей пригодности песка, кроме величины удельной поверхности, следует считать также и объемный вес в уплотненном состоянии.

Многие пески под влиянием природных условий были в некоторой мере рассортированы и приобрели весьма однородный гранулометрический состав. Изготовление высококачествнных бетонных изделий из таких песков сопряжено с перерасходом цемента, который расходуется и на уплотнение структуры из-, делий. Известково-песчаные изделия из таких песков не имеют достаточной прочности даже при высоком содержании вяжущего, так как излишек извести (сверх оптимального) приводит к снижению прочности.

Кржеминский и Рогачев рекомендуют определять оптимальные пропорции добавок и природного песка, прессуя сухие компоненты различных пропорций под давлением 160 кг/см . Они нашли совпадение максимума плотности сухих смесей песка и добавки (без извести) с максимумом плотности сырца и готовых запаренных образцов. 1р-pacli для определения уплотняемое™ известково-песчаных смесей рекомендует объемный вес песка считать в уплотненном состоянии.

Специальных исследований по разработке кривой ситового анализа, соответствующей идеальному уплотнению песка, не производилось. Но данных по изысканию природного гранулометрического состава песка для бетона имеется много. Детально исследовал влияние зернового состава песка на известково-песчаные изделия Henglein, который нашел, что идеальная кривая Rothfuchsa [272] для подбора заполнителей бетона пригодна и для песков в известково-песчаных смесях.

На Рис 135 изображены идеальные кривые Rothfuchsa для различных песков; они оказываются прямыми, проходящими через точки, соответствующие наименьшим и наибольшим диаметрам зерен песка; на оси абсцисс нанесены квадратные корни значений отверстий сит, а на оси ординат — количество песка, проходящее через сито. Из Рис 135 видно, что кривые 4 и 5 песков, дезинтегрированных до удельной поверхности 400 — 900 см/г, сравнительно хорошо совпадают с идеальной кривой (пунктирная линия). Смеси из таких песков, как было показано выше, сравнительно хорошо уплотняются.

Следовательно, дезинтегрирование улучшает гранулометрический состав природных песков и облегчает их уплотняемость. Но если у природных песков зерновой состав соответствует идеальной кривой, то теоретически дезинтегрирование может даже ухудшить их гранулометрию.

В какой мере дезинтегрирование улучшает гранулометрический состав однородного песка, показывает следующий опыт. Из песка карьера завода «Кварц» была отсеяна фракция 0,3 — 0,5 мм и обработана в о-пытном дезинтеграторе с оборотами корзин 950 и 1450 в 1 мин. После помола был произведен ситовый анализ. Результаты приводятся в табл. 86.