Зачем в раствор добавляют щебень. Какая должна быть фракция щебня (гравия) для бетона М300: какой щебень лучше, размер, марка. Основные характеристики щебня
Любая бетонная смесь включает в свой состав ряд составляющих от которых зависят основные ее характеристики. Из них обязательными являются три составных элемента: вода, цемент и наполнитель. В качестве наполнителя обычно используется щебень, имеющий отличные эксплуатационные параметры.
Чтобы получить бетон особо высокой прочности, щебень используется высококачественный, прочность которого может достигать 1000 Мпа и более. Значение это определяется тем, какой материал использован для получения щебня, каковы его особенности. Рассмотрим, какой именно щебень можно применять в качестве основы для получения бетонной смеси.
Разновидности щебня, используемого для приготовления бетона
По видам щебень может быть:
- кубообразным;
- имеющим острые углы;
- клинообразным;
- лещадным.
Используемый для бетона щебень может иметь искусственное или природное происхождение. Искусственный получают путем переработки домашнего шлака и строительного мусора. Он представляет собой вторичный материал, поэтому себестоимость его невелика. Он практически не используется в строительных работах, им укрепляют слабые грунты при строительстве не слишком ответственных дорог. Природный щебень получают путем дробления горных пород. Правильный выбор щебня позволяет снижать усадку грунта и его ползучесть, увеличивать долговечность и прочность бетона.
Важная характеристика, по которой производится выбор подходящего для конкретных работ щебня, это размер фракций. Под этим понимается размер тех частиц, которых в материале больше всего. Чем меньше размер частиц, тем меньше номер фракции.
При формировании бетонной смеси щебень крупных фракций используется там, где необходимо обеспечить высокую прочность бетона после его схватывания. Щебень мелких фракций лучшим образом заполняет полости и пустоты.
Щебень плоской и игловидной формы снижает прочность бетонной смеси, к тому же вырастает расход цемента. Использование такого щебня понижает морозостойкость готового бетона, поэтому в строительстве эта форма щебня практически не используется. Рассмотрим подробнее виды щебня, применяемые в строительных работах.
Гранитный щебень - лучший для бетона
Этот щебень - один из самых прочных рудных материалов. Получается он путем дробления природного гранита. Для бетона этот вид щебня - самый лучший наполнитель, применяется он для тех бетонов, которые должны иметь высокую марку:
- покрытие дорог и аэродромов;
- самые ответственные строительные элементы, испытывающие максимальную нагрузку (стены, плиты, колонны);
- различные мостовые конструкции, включая мостовое полотно.
Гранитный щебень по своему качеству характеризуется следующими показателями: плотностью, прочностью на сжатие, а также фракционностью, которая может находиться в пределах от 5 до 150 мм. Наиболее популярна фракция размерами от 5 до 20 мм, которую применяют при сооружении изделий из железобетона, дорожных покрытий и мостов. Ее использование гарантирует надежный состав смеси и ее высокие эксплуатационные данные.
Щебень средней фракции размерами 40 миллиметров используют для сооружения объектов промышленности. Крупная фракция, применяемая для создания габаритных конструкций из бетона, имеет размеры 40-70 мм. Щебень более крупных форм идет на изготовление бутобетонных фундаментов.
Эксплуатационные параметры гранитного материала говорят о высокой его прочности. Марка такого щебня может быть в пределах 1200-1400, а его морозостойкость достигает 400 циклов.
Материал гравийный и известняковый
Щебень гравийного типа получается методом просеивания карьерных пород или дроблением скал природного происхождения. Эксплуатационные показатели этого материала уступают граниту, но стоимость его ниже. Этим наполнителем активно пользуются при изготовлении ЖБИ, в дорожных работах и при создании фундаментов. По своей фракционности он может быть разделен на мелкий, имеющий размеры до 10 мм, средний (от 10 до 20 мм) и крупный, с размером фракции до 40 мм.
Известняковый щебень - один из наиболее дешевых видов наполнителя. В зависимости от класса точности можно подразделить этот материал на группы:
- М600-М800 - эти марки получаются из известняка или доломита, показатели их высоки, и размеры фракций большие;
- М300 - М600 - марки, получаемые из известняка;
- М200 - марка дорогая, поэтому не применяется при получении бетона.
Связь марки бетона с маркой щебня
Основным наполнителем могут служить любые твердые породы - гранит, гравий, известняк, керамзит, колотый кирпич и асфальт. Но в выборе наполнителя есть некоторые особенности. Прочность конкретного наполнителя может сильно ограничивать возможности его использования. Так, использовать битый кирпич совершенно невозможно при изготовлении ответственных бетонных конструкций.
Марка твердого наполнителя обозначает его прочность. Соответствие марок бетона и наполнителя представлено в таблице:
| Марка щебня | Марка бетона |
| М1200 | М400 - М500 |
| М 1000 | М 300 |
| М 800 | М 200 |
| М 600 | М 100 |
Эта таблица допускает некоторые отклонение, которые вполне допустимы и определяются соотношением песка и цемента. Практически бетон марки М250 и менее изготавливают с использованием гравия, а выше М 300 применяют гранит.
Бетон не может быть прочнее его наполнителей, так что из цемента марки М400 бетон М500 получить невозможно. Получение правильной мерки бетона зависит от подбора пропорций его составляющих.
Какой фракции щебень нужен для бетона?
Для бетонной смеси используется щебень фракции 5-70 мм. Более тонкое разделение формирует подгруппы 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Для бетонирования лучше использовать более крупный щебень и гравий, поскольку при этом использованный наполнитель будет иметь меньшую удельную поверхность и оказывать меньшее давление на цементный раствор, что обеспечивает требуемую подвижность смеси.
Существуют нормативы, согласно которым наполнитель высокой крупности должен составлять от одного до двадцати процентов массы, а пониженной крупности - не больше 20% смеси.
В соответствии со СНиП 3.03.01-87, бетонная смесь должна иметь в своем составе щебень не менее двух фракций с максимальным размером частиц до 40 мм, и не меньше трех фракций, если наибольшие частицы составляют 40-70 мм. Максимальный размер щебня должен быть меньше 3/3 минимального расстояние между продольными арматурными стержнями. Также он не должен превышать 1/3 минимального размера конкретного строительного элемента, например, его ленточной ширины.
Долговечность и прочность конструкций из бетона прежде всего зависят не только от того, насколько качественные материалы использованы, но и от того, насколько правильно подобрана смесь. Для того, чтобы получить качественный бетон, необходимо учитывать все тонкости его приготовления.
Прежде чем, определиться, какая фракция щебня нужна при выполнении бетонных работ по изготовлению железобетонных изделий и конструкций, необходимо рассмотреть такие понятия как щебень и его фракция.
Какую фракцию щебня применять при изготовлении железобетонных конструкций?
Щебень – строительный материал, получаемый дроблением плотных горных пород на фракции 5÷70 мм и более. Он обладает неокатанной, шероховатой поверхность. После дроблении щебня выполняют его рассев по фракциям.
В зависимости от того, из которой горной породы производят щебень, существуют следующие разновидности щебня:
- известняковый;
- гравийный, или просто гравий;
- гранитный;
- искусственный (из отходов производства, например, шлаковый).
Гранитный заполнитель считается одним из лучших, – он обладает высокой прочностью, но при этом по стоимости он самый дорогой.
Фракция щебня – это совокупность частиц одинакового размера или интервала.
Итак, далее необходимо разобраться, зачем щебень добавляют в бетонную смесь? Кратко, рассмотрим причины, из-за которых необходимо применять щебень, а затем рассмотрим какой именно фракции необходимо добавлять в бетонную смесь, чтоб получить прочную и долговечную конструкцию.
Для чего необходимо добавлять щебень для приготовления бетона?
- Щебень составляет скелет бетона, это примерно 80…85% от всего объема. Щебень в бетоне называют крупным заполнителем.
- Применение крупного заполнителя в бетоне позволяет минимизировать процессы усадки, ползучести, увеличивает прочность, плотность, водонепроницаемость и трещинностойкость конструкции.
- Так как самим дорогим компонентом бетона является цемент, значит, необходимо стремится снизить его расход, без ухудшения свойств изготовляемого бетона. Одним из факторов получения высокой прочности бетона является плотность – чем плотнее бетон, тем он прочнее. Чтоб уменьшить межзерновое пространство (пустоты) в бетоне, необходимо подобрать такие размеры частиц песка и щебня, чтобы при уплотнении бетонной смеси пространство между крупными частицами щебня заняли более мелкие частицы крупного заполнителя, а пустоты между мелкими частицами щебня заняли крупные частицы песка и т.д. Значит, для хорошего бетона необходимо иметь частицы крупного заполнителя нескольких фракций. Такой подход к расчету состава бетона экономит значительное количество цемента при строительстве. Экономия цемента объясняется следующим: мелкие частицы цемента как клей, который должен покрыть и «склеить» между собой все поверхности песка и щебня. Как известно, частицы крупного размера имеют меньшую удельную поверхность, чем частицы маленького размера, следовательно, если щебень и песок очень мелкий, количество цемента для его «склеивания» необходимо больше, или того количества цемента будет не достаточно для обволакивания поверхностей (значительно снизится прочность). Чтоб убедится в правильности вышеприведенного обоснования, необходимо посчитать состав бетона (можно по методу НИИЖБа) с применением сначала крупной фракции, а потом с несколькими фракциями, а затем сравнить расход цемента.
На карьерах по добыче гранитного или другого щебня согласно ГОСТ 8267-93 выпускают после дробления следующие основные фракции щебня:
- 5 (3) ÷ 20 мм;
- 5 (3) ÷ 10 мм;
- 10 ÷ 15 мм;
- 10 ÷ 20 мм;
- 15 ÷ 20 мм;
- 20 ÷ 40 мм;
- 40 ÷ 80 (70) мм.
- Также могут выпускаться по индивидуальному заказу фракции 70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150 мм.
Какие фракции используют для приготовления бетона? Как правильно выбрать необходимые фракции щебня?
Однако, для получения качественного бетона зачастую используют не одну, а две-три фракции щебня, или есть щебень разного размера. На предприятиях по изготовления бетона и железобетонных конструкций по ГОСТ 8267-93 в лабораториях ОТК (отдел технического контроля) определяют проверку зернового состава, наименьший d и наибольший D номинальные размеры щебня. Данные характеристики щебня определяют способом просеивания щебня через стандартные сита и взвешивают остатки на каждом сите. Далее определяются полные остатки на каждом сите. Полученные результаты сравнивают со значениями в таблице 1 из ГОСТ 8267-93.
Таблица 1
Примечание:
- Для фракций щебня 5(3)÷10 мм и смесь фракций 5(3)÷20 мм дополнительно применяют условие, при котором на нижнем сите 2,5 (1,25) мм полный остаток должен составлять 95÷100 %.
- Допускается по востребованию потребителя, чтобы полный остаток на сите 0,5(D min + D max) составлял 30-80 % по массе.
После просеивания строят график зернового рассева щебня и если, кривая данного щебня попадает в заштрихованную область графика (рис. 1 ), значит, такой щебень можно использовать в изготовления бетона, железобетона. Если кривая не попадает в указанную область, добавляют еще одну фракцию и повторяют просеивание.
Рис. 1. Зерновой состав гравия (щебня)
Согласно ГОСТ 26633-91* «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» наибольшая крупность щебня для данной железобетонной конструкции должна быть установлена в стандартах, в типовых проектах, технических условиях или рабочих чертежах железобетонных конструкций. Зная, какая наибольшая крупность зерен щебня предусмотрено в нашем случае по таблице из того же ГОСТ (п. 1.6.4.) определяем какие фракции можно использовать, табл. 2.
Таблица 2
Примечание. Применять фракцию 3÷10 мм допускается в том случае, если используется песок, как мелкий заполнитель с модулем крупности не более 2,5.
Чтоб не строить график зернового состава щебня, можно воспользоваться таблицей из ГОСТ 8267-93 (п. 1.6.5., табл. 5), и проверить содержание отдельных фракций, табл. 3.
Таблица 3
| Наибольшая крупность заполнителя, мм | Содержание фракций в крупном заполнителе (щебень, гравий), % | ||||
| 5(3)÷10 мм | 10÷20 мм | 20÷40 мм | 40÷80 мм | 80÷120 мм | |
| 10 | 100 | – | – | – | – |
| 20 | 25 – 40 | 60 – 75 | – | – | – |
| 40 | 15 – 25 | 20 – 35 | 40 – 65 | – | – |
| 80 | 10 – 20 | 15 – 25 | 20 – 35 | 35 – 55 | – |
| 120 | 5 – 10 | 10 – 20 | 15 – 25 | 20 – 30 | 30 – 40 |
Упрощенный вариант выбора необходимой фракции щебня
Процесс выбора правильной фракции щебня, который кратко приведен выше, касается в основном предприятий, которые производят бетон и железобетонные изделия. Но в большинстве случаев достаточно знать следующую информацию приведенной в табл. 4 (на основании СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции).
Таблица 4
| Параметр | Величина параметра |
| 1. Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен:до 40 ммбольше 40 мм | Не менее двухНе менее трех |
| 2. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных изделий | Не более 2/3 от наименьшего расстояния между стержнями арматуры |
| 3. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных плит | Не более 1/2 толщины плиты |
| 4. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных тонкостенных изделий | Не более 1/3 – 1/2 толщины изделия |
| 5. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителя | Не более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода |
| 6. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителя, в том числе зерен наибольшего размера лещадной и игловатой формы | Не более 15 % по массе |
| 7. При бетонировании подземных конструкций инъекционным и вибронагнетательным методами (п. 2.7) | Не более 10÷20 |
Согласно СНиП 3.03.01-87 (п. 3.1) при сооружении массивных гидротехнических сооружений разрешается применять щебень и гравий следующих фракций:
- 120÷150 мм;
- больше 150 мм укладывать непосредственно в форму (опалубку) перед укладкой бетонной смеси.
Еще для наглядности приведем в табличной форме преобладающее применение щебня, в зависимости от фракции, табл. 5
Таблица 5
| Фракция щебня | Область применения |
| 5 (3) ÷ 20 мм;5 (3) ÷ 10 мм;10 ÷ 15 мм;10 ÷ 20 мм;15 ÷ 20 мм; | Производство бетона, бетонных и железобетонных конструкций, элементы мостов, плиты перекрытий и т.д. |
| 20 ÷ 40 мм;40 ÷ 80 (70) мм. | Закладка фундамента, производство промышленных зданий и сооружений, бетона, бетонных и железобетонных конструкций, строительство автомобильных и железных дорог |
| Совместное использование нескольких фракций с частицами от 20 до 70 мм | Строительство массивных промышленных зданий и сооружений, мостов, туннелей и т.д. |
| 70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150 мм, больше 150 мм | Строительство массивных фундаментов, промышленных зданий и сооружений, применяется в ландшафтном дизайне: декор, отделка бассейнов, берегов водоема |
Еще несколько важных заметок вам нужно знать для того, чтобы изготовить правильно бетонную смесь:
- Существенное влияние на прочность бетона оказывает качество (чистота, отсутствие органических примесей) заполнителя (щебня). Согласно ГОСТ 26633-91* (п. 1.6.5), содержание пылеватых, глинистых и органических примесей в крупном заполнителе (щебень) не должно превышать 1-3% по массе. Если все-таки щебень загрязненный, можно его промыть с помощью воды под напором из шланга.
- Также существенное влияние на прочность бетона оказывает прочность заполнителя. В зависимости от класса бетона марка щебня из природного камня должна быть не ниже (ГОСТ 26633-91*, п. 1.6.7). — смотри таблицу ниже, табл. 6.
- Не рекомендуется для изготовления фундамента использовать вторичный щебень.
Таблица 6
Если возникли вопросы, пишите в комментариях ниже.
Вас консультировал эксперт
Конев Александр Анатольевич
Смешивая ингредиенты бетонных растворов – воду, цемент, песок, химические добавки – нужно определиться, какой щебень нужен для бетона. Он играет не последнюю роль в его составе.
Характеристика и значение материала
Зачем нужен щебень в бетоне? Эта составляющая раствора – сыпучий материал в виде камней неправильной формы – является крупным наполнителем, он создает каркас, воспринимающий все нагрузки раствора. Благодаря ему, готовый раствор дает меньшую усадку, становится более упругим, прочным, намного уменьшается ползучесть, снижается деформация изделия под нагрузкой. Состав бетона дешевле с наполнителями, поскольку цемент стоит дороже щебня.
Согласно нормам содержание наполнителя с высокой крупностью должно быть от 1 до 20% массы раствора, пониженной крупности - не более 20%. В растворе должен быть щебень как минимум двух фракций при максимальном зерне до 40 мм или трех – при 40–70 мм.
Максимальный размер зерна должен быть меньше 2/3 самого короткого расстояния между стержнями арматуры, а также не больше 1/3 наименьшего размера изделия (например, ширины ленты). Этот материал имеет острые грани, шероховатую поверхность, поэтому хорошо сцепляется с составляющими раствора.
Классификация
Принято классифицировать щебень для бетона по плотности, размеру, лещадности (плоскость, игловатые частицы в теле камня), прочности на сжатие, морозостойкости.
Виды
Щебнем часто называют гранитный материал, а гравием – щебень из природного камня, но общее название обоих – щебень. Он создается из разных пород и бывает:
- гранитным;
- гравийным;
- доломитовым (известковым);
- шлаковым;
- вторичным.
Первые два используются для средних и тяжелых бетонов, остальные – для легких, ячеистых растворов, пено- , газобетона. Гранитный материал – более прочный - создается дроблением глыб природного гранита. Камень сортируют по размеру через специальное вибросито.
Гранитную щебенку используют для дорожных, аэродромных покрытий, ответственных участков под большими нагрузками, колонн, стен, плит, мостов. Это наиболее прочный наполнитель, он есть в прочных бетонах высоких марок. Его марка 1200—1400, а уровень морозостойкости - до 400 циклов.
Что лучше использовать щебень или гравий? Второй образуется путем дробления обычной каменной природной скалы, ее просеиванием. Он менее прочный, чем щебень из гранита. Если надо особо прочный морозостойкий бетон, рекомендуют именно последний. С другой стороны, у гравийного щебня есть преимущества: низкий радиоактивный фон, небольшая цена. Он наиболее часто используется для частного строительства, фундаментов особняков, при строительстве дорог.
Производят два вида гравия:
- дробленый;
- природный.
Известняковый (доломитовый) наполнитель получают из осадочных пород – известняка. Составляющими его в основном есть карбонат, кальций и подобные соединения. Он раскисает от воды. Для серьезных конструкций нежелателен, а некоторыми специалистами этот щебень для бетона вообще не рекомендуется.
Шлаковые, вторичные материалы используются для очень легких бетонов, которые служат теплоизоляцией.
Форма
Есть четыре вида щебня по геометрическому виду. Определяющим является уровень содержания форм отдельных зерен в процентном соотношении к объему. По этому критерию есть такой щебень:
- кубовидный, клиновидный – 12–15%;
- обычный (остроугольный) – 18–25%;
- лещадный – 25%. Есть разная степень лещадности (плоскости) зерен. В свою очередь, материал бывает с игловатыми или пластинчатыми зернами.
Кубовидный или низколещадный бетонный щебень наиболее часто производят на карьерах, он самый прочный. Смесь из его зерен имеет самую плотную упаковку из всех видов щебня. Бетон с ним намного прочнее, чем с игловатыми или пластинчатыми камушками, так как последние увеличивают в растворе расстояние между частичками — соответственно, требуют больше цемента.
Фракции
По фракции есть крупный, средний, мелкий щебень. Мелкий материал всегда дороже, на него тратится больше усилий при обработке каменных глыб. Для строительного бетона применяется диапазон зерен 5-70 мм. Фракция – это максимальный размер отдельного зерна. Чем меньше ее номер, тем мельче зерна щебня.
Категории
Можно выделить такие фракции гранитной щебенки.
Одна категория — мелкая (5–10;5–20;10–20 мм), очень мелкая (2–5) и гравийная крошка (1–3). Первая – наиболее популярная, используется для ЖБИ изделий, мостов, дорожных покрытий, в частном строительстве, для фундаментов. Вторая - для искусственного бетонного камня, бетонных деталей декора, тонких тротуарных плиток, небольших сооружений. Гравийная крошка - тоже для тротуарной плитки, наливных полов, изделий, не требующих особой прочности, исполняющих декоративную роль.
Вторая категория — средняя (20–40 мм) популярна также для частного строительства, для промышленных объектов. В первую очередь ее используют для фундаментов, дорожных конструкций, в строительстве домов, перекрытий, несущих конструкций, при производстве бетонных плит, балок, для обычных работ в частном строительстве.
Третья категория — крупная (40–70 мм) - применяется для бутобетонных фундаментов, при приготовлении большого количества раствора, для массивных конструкций. Ее, как правило, заказывают большими партиями и наперед, поскольку она не очень популярна и не всегда есть в наличии.
Фракции гравия:
- мелкая (до 10 мм);
- средняя (10–20 мм);
- крупная (40 мм).
Области применения такие же, как у гранитного материала, но при этом учитывают, что гравий намного слабее его (но намного дешевле). Его используют для низких марок бетона.
Для конструкций, требующих морозостойкости и особой прочности рекомендуют гранит, хотя гравийный щебень – стандартная составляющая бетона для фундаментов частных домов.
Морозостойкость
По этому параметру марка материала определяется по количествам циклов замораживания/оттаивания. Также морозостойкость разрешается оценивать по циклам его опускания в сернокислый натрий и высушивания. Для этого наполнителя существуют марки по морозостойкости от F300 и выше.
Вопреки распространенному мнению - чем крупнее бетонный щебень, тем прочнее раствор, это не всегда так, например, для конструкций, работающих на изгиб или армированных лучше фракция помельче. Для выдерживающих вертикальные нагрузки лучше крупный щебень.
Материал должен быть чистым без налипшей грязи, глины, пыли, грунта, руд. Его иногда промывают на стройплощадке. Бетон должен покрывать зерна полностью со всех сторон.
Щебенку берут всегда на две-три марки выше, чем проектная марка раствора, поскольку бетон набирает прочности и плотности на протяжении полугода, года и больше, а щебень не имеет этого свойства. Таким образом, эти два показателя уравновешиваются.
Выбор размера зерна
Крупное зерно делает раствор прочнее, мелкая - плотнее. Большие камушки способствуют образованию пористости, что нежелательно, а мелкие – лучше заполняют пустоты. Поэтому рекомендуют их совмещать. Например, хорошая фракция 5–20, она содержит большие зерна в 20 мм и более мелкие от 5 мм. Именно такой бетон – товарный – и хорошо заполняет монолитные конструкции. Для армированных фундаментов рекомендуют именно такой камень.
Бетон с крупным щебнем труднее трамбуется, армируется и растаскивается по опалубке. Для густоармированных и сложных конструкций лучше взять камень мельче и досыпать больше цемента. Чтобы повысить прочность смеси, если нет крупного щебня, рекомендуется добавить больше цемента.
Применение
Для бетонных полов и подобных изделий используют раствор с мелким щебнем, так как толщина пола небольшая. Более плоский (лещадный) камень повышает расход вяжущего материала и цемента, такой раствор хуже трамбуется. Для фундаментов такую щебенку лучше не использовать, она хорошо подходит для отмостков.
Для фундаментов лучше использовать гранитный щебень некрупных фракций (5–20, 5–10) – бетон будет плотным и морозостойким. Гранитный наполнитель имеет высокую морозоустойчивость, поэтому для нашего климата он лучший. Для низких температур рекомендован показатель не ниже F150.
Для бетона марок ниже М250 уместнее, экономнее и выгоднее использовать гравий. От М300 – гранитный щебень. Хорошим выбором будет гранитная щебенка 5–20. Такой размер более универсальный и может использоваться и для фундамента, и для отмостков, перекрытий.
При повышении плотности используют более мелкую фракцию, но тут нужно учесть, что это обойдется дороже, так как нужно больше цемента и сама она дороже. Для удешевления раствора можно смешивать гранитный и гравийный бетонный щебень. При использовании крупного щебня нужно больше песка, чтобы заполнить пустоты или сочетать его с более мелким.
Вот примерная таблица соответствий марок:
| Бетон | Щебень |
| 100 | 600 |
| 200 | 800 |
| 300 | 1000 |
| 400-500 | 1200 |
Приступая к строительным работам с использованием бетонных смесей необходимо ясно понимать какой фракции понадобится щебень для бетона. Заполнитель раствора составляет наибольшую долю объема, поэтому щебень для определения качества бетона не меньше важен чем цемент. Именно от щебня зависит долговечность и прочность бетона, он определяет пластичность раствора, уменьшает усадку и расход цемента, снижая стоимость работ.
Бетонный щебень выбирается исходя из задач, решаемых при строительстве и эксплуатации готовых конструкций из бетона. Давление которой подвергается бетонная дорожка многократно отличается от нагрузки на фундамент здания. Так же, как и условия для фундаментов легких построек отличаются от требований к фундаментам многоэтажных зданий. И хотя на выбор щебня для бетона оказывают влияние множество факторов, однако существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать.
Для заливки фундамента под строительство большого сооружения используется смесь мелких фракций 5 - 20 или 5 - 10 мм гранитного щебня. Зерна кубовидной формы хорошо трамбуются между собой. Крупное зерно в 20 мм дает прочность раствору, а более мелкие зерна от 5 мм заполняют пустоты межу крупными образуя плотную массу. Такой бетон обладает хорошей прочностью и морозостойкостью, но повышает расход цемента.
Для фундаментов под небольшие строения подойдет гравийный щебень средней фракции 20-40 мм. Раствор со средним размером зерна менее пластичен и тяжелее трамбуется и армируется, но обладает запасом прочности и невысокой ценой.
Для бетонных полов, дорожек, отмосток, тротуарных плиток используют известняковые и вторичные виды щебня с зерном мелких фракций, и повышенной лещадностью. Щебень с пластинчатой формой зерна повышает расход цемента, и плохо трамбуется, но наиболее экономичен.
Использование щебня из горных пород нормируется ГОСТом 8267, из металлургического шлака ГОСТом 5578, и из ТЭЦ шлаков ГОСТом 26644.
Так как бетон набирает прочность в течении полугода и более, прочность щебня для гарантии надежности берется на три - пять марок выше.
|
Марка прочности бетона |
Марка прочности щебня |
Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень его прочность соответствует маркам М1200 - М1400, а морозостойкость марке F400. Применяется в ответственных конструкциях требующих качественного бетона, но наиболее дорогой.
Гравийный щебень немного уступает в характеристиках, но дешевле гранитного, и классифицируется марками М800 – М1000 и F200. Применяется как самостоятельно так в смеси с гранитным для удешевления строительства.
Оба вида щебня применяются для изготовления тяжелых бетонов. Известняковый, вторичный и шлаковый используются для получения легких бетонов.
Форма зерен щебня влияет на качество бетона, чем она больше напоминает куб, тем плотнее она ляжет в заданный объем и тем больше его прочностью. Пластинчатая и игольчатая форма зерен образуют рыхлый раствор, менее прочны и хуже трамбуются.
В бетонных растворах используется щебень с зерном от 5 до 70 мм. Чем мельче щебень, тем выше его стоимость, так как он требует больших затрат на производство.
Для заливки фундаментов под индивидуальные коттеджи чаще употребляют мелкие фракции щебня 3 – 8 мм; 5 – 10 мм; 10 – 20 мм и 5 - 20 мм. Их используют как в одиночку, так и для экономии, в смеси со средними фракциями. Для заливки армированного пояса преимущество так же отдается мелким фракциям 5 - 10 мм и 10 - 20 мм. Наименьший размер опалубки редко достигает 35 см и средние фракции хуже заполняют армированные пояса и образуют много пустот.
Щебень средней фракции 20 - 40 мм применяют в фундаментах домов, перекрытиях, изготовлении балок, полов, несущих конструкций. Её используют как в частном строительстве, так и для возведения промышленных объектов.
Крупные фракции щебня 25-60 мм; 20-70 мм; 40–70 мм используется при больших объемах бетонных работ при возведении многоэтажных зданий. И применяется в смеси со щебнем средних и мелких фракций. Для индивидуальных домов эта фракция почти не используется.
