Щебень в Москве

Для того чтобы понять важность определения показателя пустотности, достаточно представить себе ёмкость, наполненную шарами одинакового размера. Самая плотная укладка шаров позволит снизить показатель пустотности до 26%. Образовавшиеся между шарами пустоты можно заполнить при помощи шаров меньшей формы и тогда уровень пустотности смеси шаров станет ещё меньше. Но если размер маленьких шаров будет больше пустот, образованных крупными шарами, это приведёт к тому, что маленькие шары, не уместившись, раздвинут крупные, и в итоге общий показатель пустотности увеличится.

Последовательно подбирая необходимый размер, можно заполнить пространство, между крупными шарами постепенно уменьшая уровень пустотности. При этом необходимо следить, чтобы количество фракций одного размера не превышало определённого числа, т.к. превышение необходимого лимита приводит к такому же результату, как и в случае с увеличением крупности. Снова происходит раздвижка всех составляющих системы и, соответственно, увеличение уровня пустотности смеси.

К сожалению, воссоздание такого теоретического примера возможно лишь при условии последовательного упорядоченного укладывания зёрен. Дело в том, что беспорядочное добавление и смешение зёрен в ёмкости с определённой вместимостью, как при изготовлении бетона, не позволяет добавленным шарам занять место среди шаров образующих основную систему.

Согласно расчётам Б. Николаева, в случае, если шары, создающие основу системы будут уложены плотно, преодолеть их смогут только шары, диаметр которых будет составлять меньше 0,154 диаметра шаров, образующих основу системы. Другими словами, достижение наибольшей плотности смеси двух фракций возможно тогда, когда разница в размере фракций составляет 6,5 раз. При этом необходимо по возможности исключить присутствие в смеси промежуточных фракций.

Использование заполнителей с прерывистым зерновым составом весьма ограничено, хотя освоение новых технологий изготовления бетона значительно расширяет область их применения.