В научных кругах уже много лет подспудно продолжается спор о той роли, которую играют заполнители в бетонной смеси. Одно время их даже называли инертными материалами, как бы подчеркивая названием, что заполнители не участвуют в физико-химических процессах, происходящих при формировании структуры бетона как материала. В настоящее время эта точка зрения повсеместно отвергнута и спор в основном сосредоточился на другом вопросе. А именно: в какой мере заполнители (наполнители) влияют на формирование цементного камня (для цементных бетонов) в процессе его структурообразования (т. е. рождения бетона)? И как они (заполнители) взаимодействуют с цементным камнем?

Правильно подобранный заполнитель уменьшает и даже исключает образование усадочных трещин в бетоне. Пористые (легкие) заполнители уменьшают объемную массу бетона, значительно улучшают его теплотехнические качества, уменьшают передачу тепловой энергии через конструкцию, которая изготовлена из такого бетона. Заполнители повышают или даже придают специальные свойства бетону. Например, для защиты от радиации.

На роль заполнителей в бетоне влияют как происхождение заполнителей, их физические, механические и химические свойства, так и вид бетона. Под видом бетона в данном случае имеется в виду соотношение между собой зерен мелкого и крупного заполнителей, а также соотношение объема всех заполнителей и цементного составляющего в бетоне. Там, где зерна заполнителя плотно упакованы между собой и обеспечивается плотный контакт между ними, роль заполнителя на свойство прочности бетона усиливается.

Часто именно прочность зерен заполнителя в таких бетонах определяет их прочность. В тех бетонах, где зерна заполнителя не имеют указанного выше контакта и «плавают» в цементном камне, роль заполнителя в обеспечении прочности бетона снижается и возрастает роль прочности цементного изделия.

По своему происхождению заполнители можно разделить на искусственные материалы и материалы естественного происхождения.

Использование заполнителей, как правило, возможно только при их соответствии показателям качества, приведенным в соответствующих стандартах на конкретные виды заполнителей и указанным в проекте на изделие или сооружение.

Существуют многочисленные классификации заполнителей по бетону.

Заполнители подразделяются на классы: минеральные (неорганические) и органические. Эти классы включают следующие группы заполнителей в зависимости от их происхождения и условий получения:

а) природные, получаемые непосредственной разработкой месторождений (пески, галечники, естественная песчано-гравийная смесь);

б) природные модифицированные, получаемые переработкой горных пород с использованием механических (для дробления, грохочения, при котором заполнители разделяются на фракции) и гидравлических (для промывки, сепарации в тяжелых жидкостях) устройств;

в) искусственные в виде готовых отходов производства (пылевидные золы, зернистые отходы обогащения полезных ископаемых, древесная стружка и

опилки);

г) искусственные модифицированные, получаемые при измененных условиях удаления отходовпроизводства с последующей механической переработкой (гранулированные и отвальные металлургические и топливные шлаки);

д) искусственные заполнители, которые изготавливают из природного сырья, промышленных отходов (керамзит, аглопорит и др.) на специально для

этого построенных заводах.

Как и всякая другая, эта классификация заполнителей в чем-то условна: например, природные, получаемые непосредственной разработкой месторождений, прямо из карьера без предварительной подготовки в виде промывки и, что желательно, сортировки по фракциям, не применяются или, точнее, не должны применяться для изготовления бетонов. Но тогда это — уже не совсем природные материалы, так как их природное состояние изменено. Так же как и отнесение древесной стружки и опилок к искусственным заполнителям может вызывать дискуссию.

Отметим, что органические заполнители применяются для приготовления бетонов в ограниченном объеме, их взаимодействие с минералами цемента недостаточно изучено в плане отдаленных результатов.