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.
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.
Большинство из нас знают, что бетон изготовляется из смеси цемента, песка и воды. В зависимости от требуемой прочности будущего раствора, пропорции создания этой смеси могут быть разными, но ингредиенты не меняются. Иногда, для особого типа бетона, в цементную смесь добавляются и другие составные части в незначительных количествах, но в целом принцип создания бетона не меняется. Здесь у многих возникает вопрос: в каких тогда случаях в бетон добавляют щебень и для чего он нужен?
Щебень - это также строительный материал. Его получают методом дробления камней горных пород на мелкие фракции размером от 5 до 70 и более миллиметров. Как известно, щебень обладает неровной поверхностью.
Существует несколько разновидностей щебня, каждая из которых применяется в определённом виде строительных работ:
- гранитный;
- гравийный;
- известняковый;
- шлаковый или искусственный.
Наиболее оптимальным для применения в строительстве считается гранитный щебень. Однако стоит учитывать, что он и самый дорогой по цене.
Щебень добавляют в бетон по нескольким причинам, одна из которых состоит в том, что щебень, как более дешевый материал по сравнению с цементом, но обладающим высокой степенью плотности и твёрдости, отлично его заменяет при создании бетонной смеси. Кроме этого, у щебня есть и другие преимущества по сравнению с цементом. Он уменьшает ползучесть, и процент усадки смеси. Бетон с применением щебня намного реже трескается, чем обычная цементная смесь, а его плотность и водонепроницаемость гораздо выше.
Добавляя щебень в бетон, следует учитывать и некоторые нюансы. Несмотря на то, что щебень по строительной терминологии является крупным наполнителем и значительно увеличивает плотность готовой бетонной смеси, добавлять его в смесь песка и цемента следует осторожно. Чтобы не появились воздушные ямы возле отдельных фракций щебня, лучше всего крупные частицы щебня перемешать с мелкими частицами щебня и песком. То есть, если вы хотите изготовить крепкий бетон, в него недостаточно добавить лишь крупный гранитный щебень, обладающий повышенной твёрдостью - гораздо эффективнее будет смешать крупный, средний и мелкий щебень со смесью песка и цемента. Это позволит вам изготовить действительно прочный и надёжный бетон, минимизируя количество цемента в общей смеси.
Добавлять лишь мелкий щебень - не слишком эффективная затея. Для того чтобы получить прочный бетон, понадобится не так уж мало цемента, поэтому эффект будет не такой значительный, как от применения щебня разного размера.
Чаще всего бетон с использованием щебня изготовляют при создании гидротехнических железобетонных сооружений, туннелей, элементов мостов, каменных опор, заборов и различных фундаментов. Очень широко гравий применяется в декоративной архитектуре и ландшафтном дизайне. Без щебня крупной фракции не обходится ни одно строительство железных и автомобильных дорог.
Если вы собираетесь добавлять щебень в бетон, вам следует учесть, что огромное значение для прочности бетонной смеси оказывает отсутствие пыли и иных примесей в щебне. По ГОСТ их содержание не должно превышать 1-2% от общей массы щебня. Для того чтобы добиться чистоты щебня, его можно промыть напором воды из шланга.
Несмотря на то, что во многих случаях щебень добавляется в бетон, чтобы удешевить его себестоимость, уменьшая количество цемента, крайне не рекомендуется в строительных работах, особенно в укладке фундамента, применять вторичный щебень. Несмотря на относительную дешевизну, его плотность заметно ниже, чем у нового щебня.
01.06.2018
Бетон является современным строительным материалом, который предполагает использование смеси цемента с водой, песком и любым другим твердым материалом. Чаще всего из твердых материалов применяют щебенку, благодаря её особым свойствам и хорошим возможностям для разностороннего применения. Но она бывает разной и если хотите заказать щебень, вам стоит определиться с тем, какая фракция щебня нужна для бетона.
Почему щебень - хороший наполнитель для бетона
Щебень изготавливается из твёрдых горных залежей, зернистость которого пребывает на уровне 0,05-0,7 см по европейским стандартам. Этот материал для укладки стоит использовать из-за следующих преимуществ:
Щебень стоит определять, как крупный заполнитель, что позволяет свести на нет все процессы шаткости и спрессованности конструкции. В связи с этим, его применение способствует увеличению качества всей смеси.
Добавление щебня формирует скелет бетонной конструкции, в которой заполнитель может составлять до 90%.
Больше всего расход финансовых средств приходится на цемент. Для экономии финансовых средств нужно стремиться к уменьшению затрат с поддержанием достаточного качества. Самым важным параметром качества и его показателем определена прочность, которая зависит от общей плотности массы. С этой целью подбирают специального размера щебенку, которая при уплотнении могут распределиться более мелкими. Из этого можно сделать вывод, что хороший бетон предполагает наличие разных фракций материала.
Фракционное деление щебня
Чтобы говорить о том, какой щебень для бетона подойдет лучше всего, стоит понять, что собой представляет фракция. Фракция определяется, как не что иное, как разделение частиц в группы по одинаковым размерам.
После дробления материала получаем следующие фракционные показатели:
- 0,05-0,1; 0,05-0,2 см;
- 0,1-0,15; 0,1-0,2 см;
- 0,15-0,2 см;
- 0,2-0,4 и 0,4-0,8 см;
Однако по индивидуальному заказу можно получить щебень зернистостью вплоть до 1,5 см.
Немного слов о правильном подборе фракции для смеси
Чаще всего для смеси используют щебень, частицы которого можно отнести к первой фракции. При том, что указанный вариант не является экономичным с финансовой точки зрения, он остается популярным по причине высокого качества получаемой смеси. При использовании более крупных фракций бетон не будет равномерно заполнен твердым материалом, что существенно снизит прочность конструкции.
Важным аспектом при определении фракционной составляющей имеет последующая область использования бетонной смеси. Сориентироваться вам поможет следующая таблица:
Как понятно из таблицы, фракция определяется исходя из масштаба деятельности и нужной стойкости затвердевшей смеси.
На стойкости смеси также сказывается и твердость заполняющего материала, которую нужно подбирать следующим образом:
Не стоит воспринимать приведенные данные, как незыблемую истину. Отклонения более чем возможны и они устраняются за счет изменения в соотношениях других компонентов. К примеру, в случае необходимости в бетоне высокого качества, а в наличии находится лишь щебенка низкой прочности, то в конечную смесь добавляют больше цемента. Это же работает и при отсутствии заполнителя нужной фракционности, но уже в изменении количества добавляемого песка.Из этого можно сделать вывод, что долговечность бетона зависит не столько от выбранных материалов, а от того, как были подобраны пропорции для смеси.
Купить щебень или бетон в Ростове-на-Дону можно в нашей компании «Бетон 61». Вы можете быть уверены в своевременном и качественном предоставлении услуг.
Все смеси для приготовления бетонных растворов состоят из 3-х основных компонентов, один из которых называется «заполнитель» (наполнитель). В качестве такового используются различные материалы, в том числе, и с разными параметрами. Поэтому ответов касательно даже именно щебня может быть несколько.
Во-первых , промышленность выпускает несколько видов подобной продукции, которые отличаются как химическим, структурным составом, так и определенными свойствами (в частности, прочностью).
Во-вторых , щебень даже одного вида может иметь различные размеры фракций (гранул), поэтому и подразделяется на крупный, мелкий или средний.
В-третьих , немаловажно и то, для каких целей готовится бетонный раствор, каковы специфика его применения и дальнейшей эксплуатации «созданной» из него конструкции.
Например, если предусматривается заливка фундамента, то бетон должен быть достаточно прочным. В то же время, если использовать щебенку с крупными фракциями, то «растаскивать» раствор по опалубке, уплотнять его (хоть вручную, хоть вибратором) будет довольно тяжело. А если она довольно сложной конфигурации, с плотным арматурным каркасом, что довольно часто бывает при индивидуальном строительстве?
Для обустройства бетонного пола использовать тот же раствор – не по-хозяйски, так как можно приготовить и более «дешевый». К тому же и щебень берется самый мелкий, так как толщина такого пола, как правило, небольшая.
Как видно из вышеизложенного, в выборе щебенки для бетона существует множество нюансов. Поэтому стоит сразу отметить, что не следует руководствоваться какой-то единой рекомендацией, тем более якобы «все знающих» людей. Понятно, что универсального «рецепта» не может быть в принципе. И все-таки есть определенные критерии, которые и следует учитывать.
- Прочность конечного продукта определяется соответствующей характеристикой заполнителя. Например, из щебенки марки «600» получить бетон М500 невозможно.
Для общего руководства приведем примерное соответствие прочности затвердевшего раствора и наполнителя (бетон – щебень):
М100 – М600;
М200 – М800;
М300 – М1000;
М400 (500) – М1200.
Если при использовании определенной марки щебня все-таки требуется повысить степень прочности бетона, то необходимо увеличить долю цемента в приготовляемом растворе. В некоторых источниках указывается, что для экономии можно добавить песка. Это неверно, так как данный материал не является «определяющим» в этом плане.
- Для обеспечения заданной прочности конечного продукта нельзя использовать наполнитель с одинаковыми размерами гранул. Это приводит к тому, что объем «заливки» будет заполнен ими неравномерно; возможно образование множества пустот, что, естественно, снижает прочностные характеристики бетона (на растяжение, смещение, сжатие).
Для фундаментов под массивные сооружения специалисты рекомендуют использовать не крупный, а более мелкий щебень (с размерами 5 – 20 и 5 – 10). Это обойдется несколько дороже, зато получится надежнее. В других случаях следует брать разные виды щебенки (по размерам гранул) и смешивать. Мелкие фракции обеспечат заполнение пустот, которые образуются между крупными, следовательно, плотность массы повысится.
- Стоит обратить внимание и на такую характеристику щебенки, как «лещадность». Она показывает степень «плоскости» камушка. У более кубовидных гранул лещадность ниже. Использование щебня, имеющего довольно высокую данную характеристику (с более плоскими фракциями) влечет повышение расхода вяжущего, что с экономической точки зрения не всегда оправданно.
Кроме того, такой раствор довольно сложно уплотнять, так как плоская щебенка хуже трамбуется.
Для заглубленных фундаментов лучше не использовать, а вот, например, для отмосток она вполне подойдет.
- Особенности нашего климата заставляют учитывать и такую характеристику материалов, как устойчивость к низким температурам. По этому «параметру» лидером среди однотипной продукции является щебень из гранитных пород.
Для нашего климата нецелесообразно (особенно для фундамента) использовать щебень с показателем «F» ниже 150. В противном случае придется дополнительно утеплять поверхности, что связано как с материальными, так и с временными затратами.
- Сейчас довольно большое внимание уделяется вопросам экологии. Щебенка имеет определенную радиоактивность. Этот показатель имеет свои классы и отражается в сертификате на продукцию.
Щебень 1-го класса желательно использовать только для обустройства фундаментов.
Практика показывает, что для приготовления бетонных растворов ниже 250-й марки в целях оптимизации денежных расходов выгоднее использовать гравий. Для растворов от М300 и выше берется щебень.
Если бетон необходим для возведения фундамента, то в качестве наполнителя следует применять щебень гранитный.
В случае ограниченности в возможностях выбора продукции следует ориентироваться на гранитный щебень 5 – 20. Растворы на его основе более универсальны и могут использоваться для различных видов работ (основания, перекрытия, отмостки и в ряде других случаев).
Если повышать плотность за счет использования более мелких фракций, то нужно учесть, что вяжущего (цемента) понадобится значительно больше. А это приведет к существенному увеличению стоимости строительства, так как данный материал – самый дорогой (из состава смеси для бетонного раствора).
Для снижения стоимости работ можно смешивать щебни гранитные и гравийные, так как последний материал – более дешевый.
В данной статье рассматривается вопрос о подборе щебня для средних и тяжелых бетонов. Хотя, как отмечалось, имеется несколько его разновидностей – шлаковый, вторичный, известковый и некоторые другие. Если готовится, например, бетон ячеистый, то понятно, что использовать щебенку гранитных пород нет смысла, так как при этом аннулируется такое преимущество пенобетона (или газобетона), как малый вес.
