Какой фракции щебень нужен для бетона. Изучаем размеры фрации щебня для бетона Какой щебень нужен для приготовления бетона

Состав бетона включает компоненты разных типов, которые и обеспечивают его главные свойства. Существует три главных составляющих, каждая из которых придает материалу определенные свойства. К ним, в частности, относится вода в качестве заполнителя и цемент. Также тут следует назвать добавки. Они используются далеко не всегда, что необходимо учитывать. Зачем нужен добавочный материал? Такая процедура обеспечивает большую прочность бетона. Если возникает необходимость внесения подобной составляющей, нужно тщательно ознакомиться с государственными стандартами на марку и веществом для усиления параметров.

Щебень как добавочный компонент обеспечивает большую прочность бетона.

Перевалка щебня быстро и доступно! Щебень относится к таким типам заполнителя для бетона, которые довольно часто применяются.

Причиной тому являются достаточно высокие эксплуатационные характеристики, которыми обладает щебень. К примеру, прочность материала такого типа может достигать 1000 МПа и даже более высокого показателя. Все находится в зависимости от конкретно взятой породы и ее особенностей. Необходимо более подробно рассмотреть такой тип материала, так как он требует особого подхода.

Для фундамента и конструкций из тяжелого бетона в качестве крупных заполнителей применяется гравий и щебень для бетона из горных плотных пород по ГОСТу 8267, из ферросплавных и доменных шлаков черной металлургии и медеплавильных и никелевых шлаков цветной металлургии по ГОСТу 5578 и, наконец, из шлаков ТЭЦ, ГОСТ 26644.

Особенности добычи

Щебень добывается следующим образом: твердые горные породы дробятся, после чего производится разделение в зависимости от размера зерен и устанавливается фракция.

Щебень добывается следующим образом: твердые горные породы дробятся, после чего производится разделение в зависимости от размера зерен и устанавливается фракция. Порой его добывают в карьере, при этом пользуются методом просеивания. На территории РФ щебень в самых больших количествах добывается на карьерах Урала, вот некоторые из них:

• cыростанкинский карьер;
• медведевский карьер;
• саткинское месторождение;
• медногорское месторождение;
• рудник Малый Кубайс;
• новосмолинский карьер;
• мочищенский завод;
• режевский завод;
• казанцевский карьер;
• тимофеевский карьер и др.

Форма отдельных камней очень важна для производства бетона: чем больше камень похож на куб, тем больше в заданный объем их поместится. Напротив, наличие игловидных элементов снижает качество заливки. Стандартный размер, который имеет одна фракция, равен от 5 до 20 мм. Щебень для бетона, фракция которого вкладывается в эти пределы, дает возможность в разы повысить эксплуатационные свойства бетона, а кроме того, обеспечивает также большое количество других преимуществ. Для производства составов высоких марок применяется щебень, имеющий более крупные размеры. Это дает возможность повысить показатель прочности, но, вместе с тем, стоимость подобного материала тоже повышается.

Предел содержания вредных веществ

Имеется допустимый процент содержания минералов и пород, относящихся к вредным примесям в добавочном материале для бетона:

• сера, сульфиды (за исключением пирита) и сульфаты (ангидрит, гипс и пр.) в пересчете на SO3 не больше 1,5% для крупного заполнителя по массе и до 1,0% для мелкого заполнителя по массе;
• аморфные типы диоксида кремния, который растворяется в щелочах (опал, халцедон, кремень) – не более 50 ммоль/л;
• слоистые силикаты (хлорит, слюда, гидрослюда и др., которые являются породообразующими минералами) – не выше 15% для крупного заполнителя по объему и для мелкого заполнителя – не более 2% по массе;
• пирит в пересчете на SO3 – не выше 4% по массе;
• галоиды (сильвин, галит и пр.), подразумевающие также и водорастворимые хлориды, при пересчете на ион хлора: не выше 0,1% для крупного заполнителя по массе и не более 0,15% для мелкого заполнителя по массе;
• магнетит, апатит, гидроксиды железа (гетит и др.), фосфорит, нефелин, которые являются минералами, образующими породу, – не более 10% каждый в отдельности и не более 15% в сумме по объему;
• уголь – не выше 1% по массе;
• свободное асбестовое волокно – не выше 0,25 по массе.

Содержание глинистых и пылевидных частиц из метаморфических и изверженных пород не должно быть выше 1% по массе – для бетонов всех классов. Содержание глинистых и пылевидных частиц в щебне из осадочной породы не должно быть больше 2% по массе для бетонов класса В22 и выше, не более 3% по массе – для бетона класса В20 и ниже. Содержание в щебне зерен лещадной формы не должно быть выше 35% по массе.

Различают следующие виды:

• гранитный;
• гравийный;
• самый распространенный вид – известняковый.

Гранитный

Гранитный лучше применять в качестве заполнителя для бетонных высокомарочных смесей, которые используются при заливке дорожных, мостовых и аэродромных покрытий.

• Какой материал нерудного происхождения является самым прочным и лучше обеспечивает прочность бетона? Гранитный. Его получение происходит путем дробления природного гранита, чьи обломки после направленного взрыва перемалываются в специальном агрегате. Гранитный щебень лучше применять в качестве заполнителя для бетонных высокомарочных смесей, которые используются при заливке:
• дорожного и аэродромного покрытия и ряда иных видов работ. В этом случае огромное внимание уделяется возможности перенесения серьезных показателей динамической нагрузки;
• мостового полотна и прочих мостовых конструкций. Следует отметить, что на щебень для бетона в этом случае будет дополнительно оказываться воздействие со стороны переменного водного уровня, который является серьезной проблемой;
• ответственных участков, таких как стены, колонны и плиты перекрытий, которые несут большую нагрузку. В подобных случаях щебень должен гарантировать способность выдержать не только давление статическое, но еще и динамическое, что немаловажно в ходе эксплуатации.

Параметры качества:

• плотность;
• фракция;
• прочность на сжатие;
• лещадность.

Фракции материала

Фракция в пределах 5-20 мм является наиболее мелкой фракцией, она обеспечивает высокие показатели долговечности и надежности фундамента.

Гранитный должен иметь фракции, лежащие в пределах от 5 до 150 мм:

• фракция меньше 5 мм называется гранитным отсевом. У него мелкие зерна и его применяют в качестве декоративного оформления вазонов, клумб, газонов и пр. Такой используют достаточно редко в качестве добавочного компонента в бетоне. Применение этой фракции допускается при использовании в качестве мелкого песочного заполнителя с модулем крупности не больше 2,5;
• фракция в пределах 5-20 мм является наиболее мелкой фракцией, которая лучше всего используется. Ее используют при строительстве ЖБИ, строительстве мостов и дорожных покрытий. Данная фракция обеспечивает высокие показатели долговечности и надежности фундамента. Вместе с тем, такая добавка имеет невысокую стоимость;
• фракция средняя, которая характеризуется размерами зерна от 20 до 40 мм и используется в качестве добавки к бетону при возведении фундамента крупных промышленных зданий;
• крупный заполнитель, 40-70 мм, который идет на строительство фундамента массивных конструкций.

Допустимо применять щебень в виде смеси пары смежных фракций.

Более крупные камни могут применяться при строительстве бутобетонного фундамента. Необходимо учитывать, что такой для бетона используется довольно редко.

Гранитный щебень достаточно прочный по своим техническим характеристикам, марка его находится в границах от 1200 до 1400, морозостойкость до 400 циклов. Его лещадность невысокая, равна всего 15-18%.

Лещадность – это характеристика формы зерен; она выражается в процентном содержании зерен игловидной и пластинчатой формы от общей массы.

Возможно увеличение всех этих характеристик, если использовать только отборный камень, не имеющий изъянов. Отсутствие деформации дает возможность усовершенствовать структуру и сделать более прочной монолитную массу.

Применение

Добавка к бетону гравия широко используется при строительстве фундамента, строительстве дорог и изготовлении ЖБИ.

Добывается гравийный щебень путем просеивания карьерной породы или дробления природных скал. Такой материал уступает по прочности гранитному наполнителю. Зачем его в таком случае использовать, спросите вы? В отличие от гранитного, этот более доступный. Добавка к бетону гравия широко используется при строительстве фундамента, строительстве дорог и изготовлении ЖБИ. Гравийный подразделяется на несколько типов:

• гравий, имеющий округлые зерна, которые стали таковыми под воздействием морской или речной воды.
• колотый, дробленый или природный.

Еще подразделяется в зависимости от размера фракций:

• мелкий – зерна до 10 мм.
• средний – зерна от 10 до 20 мм.
• крупный – величина зерен не превышает 40 мм.

Известняковый

Морозостойкость известнякового щебня имеет всего 50-100 циклов, что не дает возможности применения данного материала в капитальном строительстве в высоких широтах.

Известняковый является одним из наиболее доступных добавочных материалов, используемых в строительстве. В его составе лежит кальцит, отчего материал имеет вид белых камней, оттенок которых зависит от примесей и может меняться: от кварца, железа или глины.

Известняковый можно разделить на несколько групп в зависимости от класса прочности:

1. М 300-600 – производится, главным образом, из известняка.
2. М 600-800 – результат переработки доломита и известняка. Ему свойственны высокие характеристики и фракции крупных размеров.
3. М 200 – группа, практически не используемая в бетонном производстве по причине слишком большой дороговизны щебня для материала данного типа. Используются породы, которые не отличаются столь высокой стоимостью.

Морозостойкость имеет всего 50-100 циклов, что не дает возможности применения данного материала в капитальном строительстве в высоких широтах.

Когда нужно приобретать щебень для добавки в бетон фундамента, необходимо осведомиться о наличии специальной документации. По ним можно понять соответствие требуемых и ожидаемых характеристик того типа, какой вы предпочтете использовать в строительстве.

В бетонную смесь входит несколько составляющих, которые позволяют предать ему все необходимые характеристики. В обязательном порядке в нем должны присутствовать 3 основных компонента: цемент, вода и заполнитель. Очень часто в качестве заполнителя используется щебень, потому что он обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

Для получения бетон повышенной прочности используют высокопрочные виды щебня.

Прочность щебня может составлять 1000 МПа и даже больше. Данное значение будет зависеть от вида материала и его особенностей. Поэтому рассмотрим, какой щебень можно использовать для приготовления бетонной смеси.

Разновидности щебня для приготовления бетона

Виды щебня: а) кубовидный; б) остроугольный; в) клиновидный; г) лещадный.

Щебень для бетона бывает искусственным и природным. Первый вариант получают из строительного мусора и домашнего шлака. Он является вторичным материалом, поэтому имеет небольшую себестоимость. В строительных работах он почти не применяется (им проводят укрепление слабых грунтов в местах, где строятся дороги нефедерального назначения). Второй вид получают из горных пород путем их дробления. С помощью щебня можно снизить ползучесть и усадку грунта, увеличить прочность и долговечность бетона.

Выбор щебня осуществляется по такой ее характеристике, как размер фракций (размер отдельных частиц, преобладающих в составе материала). Чем размер фракций будет меньше, тем меньший будет и ее номер.

При крупнофракционный щебень применяется для обеспечения высокой прочности при схватывании бетона, а мелкофракционный – для лучшего заполнения пустот и полостей.

Игловатый и плоский щебень уменьшает прочность смеси, увеличивая при этом расход цемента. Его применение снижает морозостойкость бетона, поэтому при проведении строительных работ щебень такой формы стараются не использовать. Рассмотрим более подробно каждый вид щебня, который используется при строительных работах.

Вернуться к оглавлению

Гранитный щебень для бетона

Данный материал – один из самых прочных рудных материалов. Его изготавливают методом дробления природного гранита. Такой щебень является самым лучшим заполнителем для бетона, у которого должна быть высокая марка:

• аэродромные и дорожные покрытия;
• ответственные участки, которые находятся под большой нагрузкой (колонны, стены, плиты);
• мостовое полотно и остальные виды мостовых конструкций.

Качество гранитного щебня можно определить такими характеристиками, как плотность, прочность на сжатие и фракция, которая должна быть в пределах 5-150 мм. Наивысшим спросом пользуется фракция размером 5-20 мм, которая используется для строительства ЖБИ, мостов и дорожных покрытий. При ее применении гарантируется надежность состава и его высокие эксплуатационные параметры.

Средняя фракция имеет размеры около 40 мм, которая используется при строительстве промышленных объектов. Размер крупной фракции, необходимой для конструирования габаритных конструкций, составляет 40-70 мм. Более крупные габариты применяются при возведении бутобетонных фундаментов.

Материал из гранита по своим эксплуатационным характеристикам является достаточно прочным. Его марка лежит в пределах 1200-1400, а морозостойкость – до 400 циклов.

Вернуться к оглавлению

Гравийный и известняковый материал

Гравийный щебень добывается при просеивании карьерной породы или методом дробления природных скал. По эксплуатационным характеристикам он уступает граниту, но имеет более низкую цену. Данный наполнитель широко используется при производстве ЖБИ, в дорожном строительстве и при конструировании фундаментов. В зависимости от размера фракций, он подразделяется на мелкий (до 10 мм), средний (10-20 мм) и крупный (до 40 мм).

Щебень, изготовленный из известняка, является одним из самых дешевых видов. По классу точности выделяют несколько групп такого материала:

• марка М600-М800 является результатом переработки известняка или доломита. Она обладает высокими показателями и имеет большой размер фракции;
• марка М300-М600 изготавливается из известняка;
• марка М200 почти не применяется для изготовления бетона, так как имеет большую цену.

Вернуться к оглавлению

Зависимость марки бетона от марки щебня

В качестве основного наполнителя подходят любые твердые породы: керамзит, известняк, гравий, гранит, асфальт или колотый кирпич. Но здесь есть некоторые нюансы. Каждый наполнитель имеет определенную прочность, что приводит к сильным ограничениям возможности применения. Например, изготовление ответственной конструкции немыслимо с использованием битого кирпича.

Прочность твердого накопителя обозначает его марку. Таблица с приблизительным соотношением и щебня представлена ниже.

Таблица 1. Выбор марки щебня для бетона

Марка щебня	Марка бетона
М1200	М400-М500
М1000	М300
М800	М200
М600	М100

Данная таблица может иметь некоторые отклонения в ту или иную сторону, но они являются допустимыми и могут регулироваться соотношением цемента и песка.

На практике бетон М250 и меньше изготавливают с использованием гравия, а М300 и выше – с применением гранита.

Бетон не может быть прочнее, чем его наполнители, то есть из цемента М400 никак не удастся получить бетон М500. Чтобы получить нужную марку, необходимо правильно подобрать пропорции всех компонентов.

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.

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.