Зерновой состав заполнителей характеризуется соотношением зерен разного размера. Анализируя зерновой состав заполнителей с целью получения бетонной смеси с наилучшей удобоукладываемостью, роль зернового состава зависит от общей площади поверхности зерен заполнителя и соотношения зерен разного размера. По мере уменьшения размера зерен увеличивается их общая площадь поверхности в единице объема и, соответственно, увеличивается количество адсорбированной этой поверхностью воды в бетонной смеси. При этом снижается содержание капиллярной и гравитационной воды, играющей большую роль в сыпучести смеси, и бетонная смесь становится более жесткой или менее подвижной. Помните, что всегда нужно стремиться получить работоспособную бетонную смесь при минимальном расходе воды, чтобы сэкономить цемент и повысить долговечность бетона. Наиболее качественным заполнителем в этом случае является тот, у которого максимально возможная доля зерновой смеси состоит из достаточно крупных зерен. По этим причинам, в частности, ограничено содержание в заполнителях мельчайших частиц пыли и глины, которые существенно увеличивают площадь поверхности заполнителей. Многочисленные эксперименты показали, что каждый 1% частиц пыли и глины в песке или крупных заполнителях сверх допустимой нормы увеличивает водопотребность бетонной смеси на 1,5-2%. Однако по мере увеличения доли крупных зерен пустоты в смеси заполнителей должны быть минимальными. В противном случае значительная часть цементного теста будет расходоваться на заполнение этих пустот, толщина смазочной цементной пленки между зернами наполнителя уменьшится, и смесь станет более вязкой. Если цементного теста недостаточно для полного заполнения пустот между зернами наполнителя, то не только увеличивается пористость бетона, что снижает его прочность и долговечность, но и ухудшается структурная связность смеси, ее пластичность, так как при этом снижается поверхность контакта отдельных твердых фаз смеси. Минимальная пористость заполнителей достигается за счет оптимального соотношения в них мелких и крупных зерен. Эта комбинация также имеет самую низкую пористость заполнителя.

Оптимальное соотношение зерен разных фракций в заполнителе определяют экспериментальным путем или с помощью соответствующих графиков и таблиц. Для крупнозернистого бетона этот оптимум определяют отдельно для крупного заполнителя — гравия или щебня — и для мелкого заполнителя — песка. Основное внимание здесь уделяется определению наиболее выгодного соотношения мелких и крупных заполнителей. Превышение оптимального соотношения снижает подвижность или увеличивает жесткость смеси, а уменьшение ухудшает ее пластические свойства.

Бетонные заполнители различаются по качеству поверхности, форме зерен и пористости. Поверхность заполнителей может быть гладкой (гравий, природный песок) или шероховатой, например, гравий и дробленый песок. Шероховатая поверхность более развита, чем гладкая, и впитывает больше воды в бетонную смесь. Поэтому подвижность смеси на щебне или дробленном песке ниже, чем у смеси того же состава, но изготовленной на гравии или природном песке.

Различная форма зерен крупного заполнителя – игольчатая (вытянутая) и чешуйчатая (плоская). Наилучшей формой зерна, так как она обеспечивает высокую удобоукладываемость при минимальном расходе воды, является форма, подобная шару для гравия и форма, подобная кубу, для щебня.