T-w-f.ru

Ремонт от TWF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выбрать правильную фракцию щебня для изготовления железобетонной конструкции

Как выбрать правильную фракцию щебня для изготовления железобетонной конструкции?

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:

  1. известняковый;
  2. гравийный, или просто гравий;
  3. гранитный;
  4. 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?
  1. Щебень составляет скелет бетона, это примерно 80…85% от всего объема. Щебень в бетоне называют крупным заполнителем.
  2. Применение крупного заполнителя в бетоне позволяет минимизировать процессы усадки, ползучести, увеличивает прочность, плотность, водонепроницаемость и трещинностойкость конструкции.
  3. 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.

Диаметр отверстий контрольных сит, ммDmin0,5(Dmin+ Dmax)Dmax1,25Dmax
Полные остатки на ситах, % по массе90÷10030÷60До 10До 0,5
  1. 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 %.
  2. Допускается по востребованию потребителя, чтобы полный остаток на сите 0,5(Dmin+ Dmax) 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.

Наибольшая крупность зерен щебняФракция крупного заполнителя
105÷10 или 3÷10
205(3) ÷10 и 10÷20
405 (3)÷10, 10÷20 и 20÷40
805 (3)÷10, 10÷20, 20÷40 и 40÷80
1205 (3)÷10, 10÷20, 20÷40, 40÷80,80÷120

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.

Наибольшая крупность заполнителя, ммСодержание фракций в крупном заполнителе (щебень, гравий), %
5(3)÷10 мм10÷20 мм20÷40 мм40÷80 мм80÷120 мм
10100
2025 – 4060 – 75
4015 – 2520 – 3540 – 65
8010 – 2015 – 2520 – 3535 – 55
1205 – 1010 – 2015 – 2520 – 3030 – 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).

ПараметрВеличина параметра
1. Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен:до 40 ммбольше 40 ммНе менее двухНе менее трех
2. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных изделийНе более 2/3 от наименьшего расстояния между стержнями арматуры
3. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных плитНе более 1/2 толщины плиты
4. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных тонкостенных изделийНе более 1/3 – 1/2 толщины изделия
5. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителяНе более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода
6. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителя, в том числе зерен наибольшего размера лещадной и игловатой формыНе 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

Фракция щебняОбласть 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 ммСтроительство массивных промышленных зданий и сооружений, мостов, туннелей и т.д.
70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150 мм, больше 150 ммСтроительство 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:
  1. 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.
  2. 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.
  3. Не рекомендуется для изготовления фундамента использовать вторичный щебень.
Марка щебняКласс бетона
300С15 и ниже
400С20
600С22,5
800С25; С 27,5; С30
1000С40
1200С45 и выше

Если возникли вопросы, пишите в комментариях ниже.

Фракции щебня бетона

Щебень служит крупным наполнителем бетонной смеси, его технические характеристики напрямую влияют на эксплуатационные параметры строительного материала и сферу его применения.

Важно знать, какие фракции щебня для бетона требуется использовать при приготовлении материала для конкретных работ, чтобы полученные конструкции справлялись с нагрузками на протяжении всего срока эксплуатации.

Функции щебня в бетоне

Крупный наполнитель в составе бетонной смеси:

  • предотвращает формирование водяной прослойки вокруг частиц цемента и песка, из-за которой снижается прочность бетона;
  • надежно сцепляется с компонентами раствора благодаря своей неровной поверхности – после набора прочности смесь превращается в монолит, устойчивый к высоким нагрузкам;
  • повышает гидроизоляционные свойства бетона, так как не пропускает воду;
  • увеличивает упругость строительного материала, устойчивость к растрескиванию, снижает усадку и деформацию бетона при высыхании;
  • снижает расход цемента (самого дорогого компонента смеси) без уменьшения прочности готового материала.

Характеристики щебня

Чтобы конструкции из бетона имели необходимую прочность, требуется использовать щебень с подходящими характеристиками. Оцениваются следующие свойства материала:

  • вид щебня;
  • прочность;
  • фракция;
  • морозостойкость;
  • форма зерна (лещадность);
  • способность к адгезии (сцеплению).

Виды и прочность щебня

Для изготовления бетона чаще всего используется гравийный и гранитный щебень. Крупный наполнитель также получают из других горных пород (серпентинит, амфиболит, известняк, доломит и т.д.) и при утилизации старого бетона (вторичный щебень).

Гранитный щебень отличается прочностью и применяется для тяжелых бетонов, предназначенных для ответственных работ. Гравийный щебень менее прочен и заметно дешевле, из него изготавливают бетоны для конструкций, не испытывающих повышенные нагрузки. Известняковый щебень может входить в состав невысоких марок бетона – М100, М150.

Прочность наполнителя влияет на марку бетона. При выборе щебня следует учитывать, к какому классу должен относиться конечный продукт. Морозостойкость щебня прямо пропорциональна прочности, от этого показателя зависит устойчивость материала к перепадам температур.

Форма зерен также влияет на прочностные показатели бетона. Кубические зерна позволяют получить материал с высокой плотностью. Бетон, в котором много частиц щебня конической формы, ниже качеством.

Худший вариант – щебень, который содержит большое количество пластинчатых и игловидных камней. Такой наполнитель называют щебнем с высокой лещадностью, он не дает хорошо уплотнить бетонную смесь.

Адгезия щебня связана с лещадностью и видом горной породы, из которой получен сыпучий материал. Наполнитель с шероховатой поверхностью характеризуется более высокой адгезией по сравнению с гладкими частицами.

Фракция щебня

Размер зерен также оказывает существенное влияние на характеристики бетонной смеси и конечного продукта. Какую фракцию щебня для бетона выбрать определяется назначением строительного материала.

По размеру зерна условно можно разделить фракции на три типа:

  • мелкие (5-20 мм);
  • средние (20-40 м);
  • крупные (от 40 мм и более).

Щебень для бетона фракции 5-20 пользуется максимальным спросом, так как способен хорошо заполнять пустоты. Такой наполнитель входит в состав бетонных смесей для любых работ.

Щебень средних фракций добавляют в тяжелые бетоны, предназначенные для ответственных работ, включая строительство жилых и промышленных зданий. Такие фракции щебня используют для бетона фундамента.

Наполнитель крупных фракций используют в составе бетонов для возведения конструкций, испытывающих высокие нагрузки.

Обратите внимание! Чтобы получить максимально качественный бетон, в раствор добавляют щебень двух или трех фракций. Это позволяет избежать формирования пустот и получить высокопрочный материал, устойчивый к повышенным нагрузкам

Щебень в составе бетонной смеси

Бетон М100

Обладает относительно невысокой прочностью, не предназначен для ответственных работ. Применяется для заливки полов в подвалах, подготовки основания под фундаментные конструкции, тротуары, дорожное полотно. Для приготовления смеси может использоваться известняковый или вторичный щебень.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М100М6005-201200
Бетон М150

Относится к бетонам средней прочности, используется в частном строительстве для ряда вспомогательных работ, включая бетонирование опор и столбов, подготовку основания дорожек и площадок, обустройство стяжки, создание монолитных малонагруженных фундаментных оснований. Наполнителем может служить известняковый или гравийный щебень.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М150М6005-201180
Бетон М200

Тяжелый бетон средней прочности, пригоден для заливки фундаментов построек малой этажности, обустройства лестниц, отмостки, площадок, дорожек и т.д. В качестве наполнителя применяется гравийный, гранитный щебень. Для бетона М200 фракция щебня находится в пределах от 5 до 40 мм.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М200М8005-20 + 20-401170
Бетон М250

Достаточно прочный тяжелый бетон, используется в промышленном и гражданском строительстве для обустройства фундаментных оснований под различную нагрузку, заливки бетонных площадок, тротуаров и дорог, изготовления несущих ЖБ конструкций. Наполнителем служит гравийный или гранитный щебень.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М250М8005-20 + 20-401160
Бетон М300

Разновидность тяжелого бетона, активно применяется в частном строительстве благодаря сочетанию доступной цены и высоких технических параметров. Пригоден для создания фундаментов, отмостки, возведения монолитных малоэтажных построек, обустройства перекрытий и лестниц, изготовления столбов. Фракция щебня для бетона М300 – смесь двух-трех фракций в диапазоне от 5 дот 40 мм.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М300М10005-20 + 20-401080
Бетон М350

Тяжелый бетон для изготовления ответственных конструкций, рассчитанных на высокие нагрузки. После набора прочности материал устойчив к внешним воздействиям. Из бетона данной марки изготавливают опорные колонны, фундаменты, плиты перекрытий, стеновые конструкции, дорожные плиты для аэродромов. Для бетона М350 фракция гранитного щебня – это сочетание зерен двух-трех фракций от 5 до 70 мм.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М350М10005-20 + 20-701080
Бетон М400

Разновидность тяжелого бетона с высоким содержанием портландцемента, что обеспечивает его высокие показатели прочности на изгиб, растяжение, сжатие. Применяется для возведения ответственных конструкций, в число которых входят объекты дорожной инфраструктуры (эстакады, мосты), гидротехнические сооружения, несущие конструкции, монолитные здания большой этажности. Для приготовления смеси используется гранитный щебень – смесь разных фракций.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М400М12005-25 + 20-701080
Бетон М500

Бетон данной марки и выше делают по спецзаказу для создания самых ответственных конструкций. Это дорогой материал с высоким содержанием портландцемента, крупным наполнителем служит щебень твердых горных пород – гранитный, амфиболитовый, серпентинитовый.

Марка бетонаЩебень на 1 кубометр бетона
Марка прочностиФракцияКоличество, кг
М500М12005-25 + 20-701080

Заключение

Чтобы гарантировать качество строительного материала, фракция щебня для бетона должна отвечать требованиям ГОСТа. Также учитываются другие характеристики конкретного природного материала – они варьируются в зависимости от месторождения. Производитель должен устанавливать характеристики для каждой партии щебня, а потребитель проверять параметры на соответствие задачам.

Невозможно ответить на вопрос, какая фракция щебня лучше для бетона. В каждом конкретном случае выбор зависит от того, материал какой марки требуется получить.

Какой щебень используют для бетона? Классификация щебня: виды и фракции

  • 21 Ноября, 2019
  • Строительство
  • Yuliya Grebneva

При изготовлении бетона используются различные компоненты, оказывающие влияние на его будущие технические и эксплуатационные параметры. К таким компонентам, помимо песка, воды и цемента, относятся добавки — заполнители, повышающие качество будущего бетона.

Одним из более надежных заполнителей принято считать щебень — сыпучий материал неорганического происхождения, имеющий неправильную форму и размер (фракцию), получающийся вследствие дробления (измельчения) крупных кусков различных горных пород. Для того чтобы определиться, какой щебень используют для бетона, необходимо подробно рассмотреть его основные функции.

Функции заполнителя

Являясь крупным заполнителем, щебень дает ряд преимуществ для будущего бетона:

  • отличное сцепление с цементно-песчаным раствором;
  • сильный каркас, который будет принимать все нагрузки раствора;
  • повышенная прочность и упругость раствора;
  • меньшая вероятность усадки;
  • увеличение показателей морозостойкости;
  • снижение риска деформации под нагрузкой.

Для того чтобы будущий бетон обладал высокой прочностью, надежностью и отвечал требованиям долгосрочности, необходимо правильно подходить к вопросу: какой щебень используют для бетона.

При выборе заполнителя обязательно стоит учитывать некоторые вещи. Это классификация щебня: виды и фракции.

Рассмотрим основные виды, применяемые в качестве заполнителя.

Виды щебня

В зависимости от того, какой используется способ добычи материала, выделяют несколько разновидностей данного заполнителя. Рассмотрим их подробнее.

1. Гранитный

Гранитный наполнитель, считающийся самым прочным, является нерудным материалом, который извлекается из пород твердого происхождения (природного гранита).

  • строительство дорог и укладка насыпи на железнодорожных путях;
  • укладка дорожных площадок и тротуаров;
  • возведение железобетонных конструкций;
  • изготовление высокопрочного бетона;
  • возведение стен, плит перекрытий и колонн, испытывающих большую нагрузку;
  • закладка фундамента.

В связи с тем, что данный вид считается самым прочным, то и бетон на гранитном щебне будет самым надежным.

2. Гравийный

Данный вид щебня получают при помощи дробления в скалах природного происхождения и дальнейшего просеивания пород в карьере.

В свою очередь гравийный щебень подразделяется на подвиды:

  • округлый (под воздействием морской или речной воды);
  • колотый или дробленый.

Основной сферой применения являются:

  • заполнение железобетонных конструкций;
  • ландшафтный дизайн;
  • создание пешеходных дорожек, а также площадок;
  • выравнивание поверхностей и насыпей.

Бетон на гравийном щебне характеризуется меньшей прочностью в сравнении с гранитным, а следовательно, сумма затрат будет меньше.

3. Известняковый

Известняковый щебень получается в результате переработки осадочных пород горного происхождения и известняка. Является наиболее доступным и дешевым видом заполнителя.

  • уплотнитель оснований при строительстве дорог (с небольшой нагрузкой);
  • производство железобетонных изделий;
  • стекольное и полиграфическое производство;
  • крупный заполнитель для бетона.

В зависимости от прочности, известняковый щебень можно подразделить на следующие группы:

  • М300-600 — основной материал при производстве — известняк;
  • М600-800 — смесь известняка с доломитом;
  • М200 — ограниченное применение ввиду высокой стоимости.

По причине небольшого уровня морозостойкости (50-100 циклов), известковый щебень не может быть применен при капитальном строительстве в высоких широтах.

4. Шлаковый

Шлаковый щебень получают при помощи измельчения и обработки шлаков, образующихся в процессе производства металлургии.

Основная сфера применения — создание асфальтобетона и укрепление оснований под дороги.

5. Вторичный

Вторичный щебень — это продукт переработки строительного мусора: бетона, асфальта или кирпича.

Несмотря на то что по уровню морозостойкости и прочности данный материал уступает своим натуральным разновидностям, он часто используется в качестве крупного наполнителя бетона.

Стоимость вторичного щебня может быть в два раза ниже, чем, к примеру, у гранитного.

  • благоустройство территории;
  • укрепление слабых грунтов.

Для того чтобы понять, какой щебень для бетона лучше выбрать, недостаточно определиться только с видом заполнителя, необходимо знать его типы фракций и область применения в каждом случая.

Фракции щебня

Чтобы определиться, щебень какой фракции нужен для бетона, необходимо понимать, в чем между ними разница.

Под фракцией понимают допустимую максимальную величину каждого камня (зерна).

Чем выше номер фракции, тем больше камни, входящие в его состав.

В зависимости от сферы применения выбирают щебень с определенной фракцией.

1. Мелкая фракция — 5-20 мм

Одна из самых востребованных.

  • производство бетона под возведение фундаментов;
  • создание верхнего слоя покрытия дорог;
  • строительство мостовых конструкций;
  • посыпка для спортивных площадок.

2. Средняя фракция — 20-40 мм

  • Основание дорог.
  • Основание фундамента.
  • Отсыпка стоянок.

3. Крупная фракция — 40-70 мм

  • производство бетона в строительстве крупных сооружений;
  • сооружение ж/д путей;
  • элемент «подушки» для возведения фундамента.

Чтобы обеспечить заданную марку бетона, не разрешается использование щебня с одинаковым размером фракции, так как это может привести к неравномерному заполнению конструкции и большому количеству пустот, что будет снижать прочность на сжатие, растяжение и кручение.

Основные характеристики

Для того чтобы выбрать подходящий щебень, необходимо четко понимать его основные характеристики. К ним относятся нижеперечисленные.

1. Прочность

Сюда относится определение прочности на сжатие, степень дробимости щебня в рамках раздавливания и степень износа. Кроме того, определяется количество слабых пород, предельное содержание которых от 5 % до 15 %.

Исходя из проведенных испытаний щебень приравнивают к определенной марке:

  • высокопрочный — М1600-1200;
  • прочный — М1200-800;
  • средней прочности — М800-600;
  • слабой прочности — М600-300;
  • очень слабой прочности — М300 и ниже.

В случае использования под фундамент используется щебень маркой М1200, способный выдержать большие нагрузки. При определении марки щебня необходимо руководствоваться правилом: под бетон марки М300 марка щебня должна быть не меньше М450, а под бетон марки выше М300 — марка щебня не ниже М600.

2. Морозостойкость

Позволяет понять, в каких температурных рамках разрешено использовать различные виды щебня.

Обозначается морозостойкость как F, а следующее за ней число указывает циклы замораживания и оттаивания (измерение происходит во время лабораторных испытаний, при которых определяется, сколько именно циклов каменные зерна могут без утраты эксплуатационных свойств выдержать).

В рамках морозостойкости различают марки щебня от F15 до F400. Чем выше цифра, тем качественнее материал.

В случае с применением под фундамент зданий, лучше использовать щебень маркировкой F250-F300 (гранитный или гравийный щебень).

3. Лещадность

Данная характеристика определяет соотношение (процентное) зерен вытянутой или пластинчатой формы во всей массе камней, которые отличаются высокой прочностью.

Пластинчатые частицы характеризуются превышением длины относительно толщины в три раза, а игольчатые — превышением длины в три и более раза относительно ширины. В любом случае, в щебне доля зерен пластинчатой и игольчатой формы нормируется. В связи с чем, лещадность щебня подразделена на следующие группы:

  • Кубовидная. Основная часть камней схожа с формой куба, зерна вытянутой или плоской формы составляют от 10 % до 15 % . Такой состав получают благодаря дроблению гранитных пород.
  • Улучшенная. Содержит от 15 % до 25 % элементов некондиционных. Данный вид щебня получают путем дробления крупных фракций щебня.
  • Обычная.Содержит от 25 % до 35 % зерен неправильной конфигурации в общем объеме камней. Встречается при производстве щебня из известняковых пород.
  • До 50 % содержания камней неправильной формы. Считается низкосортным материалом, который по большей мере не может обеспечивать крепкое сцепление фундамента и его монолитность.Чем больше количество зерен пластинчатой и игольчатой формы (выше процент содержания камней неправильной формы), тем больше будущая пустотность раствора, а следовательно, выше расход цемента при производстве бетона.

Если встает вопрос, какой щебень используют для бетона высокого качества, то можно сказать, что идеальным для бетона является кубовидный щебень, так как дает минимальное количество пустот, тем самым, повышая качество состава и уменьшая расходы на будущий бетон.

Кубовидная и улучшенная группа считаются обладателями лучших характеристик и используются для приготовления бетона под фундамент.

При выборе щебня нельзя игнорировать норму его лещадности, так как выбор низкопробного варианта может стать причиной расслаивания бетона и потери его прочности.

4. Содержание вредных компонентов и радиоактивность

Акцент ставится на важности отсутствия примесей в структуре щебня, которые быстро разрушаются под воздействием окружающей среды и щелочей цемента.

В марках щебня высшей категории запрещено использование таких засоряющих веществ, как: стекло, глина, пластмасса, битый кирпич и металл.

В щебне низших категорий — примеси могут составлять не более 7 % от всей массы наполнителя.

Также щебень обязательно проверяют на радиоактивный естественный фон.

Подведение итогов и рекомендации

Чтобы получить на выходе качественный и долговечный раствор, необходимо руководствоваться некоторыми правилами, благодаря которым можно будет лучше понимать, какой щебень используют для бетона.

  1. Увеличивая плотность бетона путем введения заполнителя мелкой фракции, можно повысить расход цемента и, как следствие, получить удорожание строительства.
  2. Для приготовления равномерного, качественного бетона необходимо следить за чистотой наполнителя (без грунта, пыли, грязи).
  3. Для лучшей прочности бетона при схватывании целесообразно использовать крупные фракции совместно с мелкими, которые смогут заполнить собой пустоты. В таком случае будет достигнута необходимая прочность и долговечность, а также не будет проблем с усадкой.
  4. Для того чтобы рассчитать, сколько нужно щебня на куб бетона, необходимо знать технологии по изготовлению раствора: смесь для бетона замешивается в пропорции 1:3:5. Иными словами, на 1 часть цемента берут 3 части песка и 5 — щебня. К примеру, на 1 ведро цемента приходится 3 ведра песка и 5 — щебня. С другой стороны, требуемый расход можно посчитать по формуле: Требуемая масса щебня = объем*насыпная плотность. Последнюю берут из паспорта качества или соответствующего сертификата по сыпучим материалам.
  5. Весь щебень должен быть полностью покрыт бетоном.
  6. Заполнитель должен быть на 2-3 марки выше, чем планируемая марка раствора, что связано с продолжительным набором прочности и плотности бетона (полгода, год и больше).

Какая должна быть фракция щебня (гравия) для бетона М300: какой щебень лучше, размер, марка

Для изготовления бетонной смеси необходимо использовать несколько основных компонентов. В этот список входит песок, цемент, вода и заполнитель. В роли последнего чаще всего применяют щебень. Этот строительный материал представлен несколькими разновидностями, каждая из которых обладает своими характеристиками.

Для чего нужен щебень в бетоне

Щебень представляет собой сыпучий материал, который получают в результате дробления горных пород, в том числе валунов и гравия. Иными словами, под щебнем принято понимать камни неправильной формы, которые могут относиться к разным горным породам.

Разбираясь с вопросом о том, зачем в бетон добавляют щебенку, нужно подчеркнуть несколько особенностей. Этот строительный материал не всегда используют в ходе приготовления бетонной смеси, однако его включение в состав позволяет решить ряд задач:

  1. Повышение прочности. Частицы щебня обладают неправильной формой, благодаря чему усиливается сцепление материалов, и снижается ползучесть.
  2. Повышенная водонепроницаемость. Бетонные смеси с добавлением крупного наполнителя используют, если готовое покрытие будет часто контактировать с влагой.
  3. Высокая прочность. Если в смеси будет присутствовать такой наполнитель, он возьмет на себя роль каркаса. Бетон на щебне может подвергаться повышенным нагрузкам. По этой причине данную технологию используют при возведении тоннелей, мостов, гидротехнических сооружений, фундаментов для зданий, к которым предъявляют повышенные требования.
  4. Снижение затрат на строительные работы. При изготовлении раствора наполнитель частично заменяет цемент, который характеризуется более высокой ценой.

Если принято решение использовать наполнитель, следует учесть следующие нюансы:

  1. Присутствие в составе нескольких фракций щебня. Если в смеси будут только крупные камни, то в процессе укладки могут возникать воздушные ямы, в связи с чем прочность снизится.
  2. Максимальный размер камней зависит от особенностей конструкции. Фракция должна быть менее ⅔ , чем наименьшее расстояние между соседними арматурными прутами. Еще 1 вариант расчета базируется на ширине готового изделия — камни не должны превышать ⅓ от этого показателя.

Основные характеристики щебня

Разобравшись с тем, зачем щебень в бетоне, необходимо указать и несколько основных характеристик, от которых зависят технические показатели готовых смесей:

  1. Плотность. Влияет на прочность готового изделия. Оптимальной можно назвать плотность, которая варьируется в пределах 1,4-3 гр/см3.
  2. Лещадность. Под этим термином понимают плоскость камней. На основе этого показателя выделяют несколько видов щебня: кубовидный, остроугольный, пластинчатый. Максимальной прочностью обладают кубовидные зерна.
  3. Прочность на сжатие. Этот показатель определяют в процессе сжатия и дробления горной породы.
  4. Фракция. Характеристика входит в число основных. Под ней принято понимать размеры камней (зерен). Выделяют 3 основные категории: крупный, средний и мелкий. Зная основные характеристики и особенности, можно выбрать оптимальную фракцию щебня для бетона М300, М100 и любого другого.
  5. Радиоактивность. Указывается на упаковке. Она означает, какой естественный радиоактивный фон имеет строительный материал. Класс I можно использовать в любых строительных работах, в том числе и в возведении зданий. II — для строительства автотрасс.
  6. Морозостойкость. С помощью такой характеристики указывают, при каких температурных режимах сохраняется прочность готового бетона. Данный показатель пишут с помощью буквы. Рядом с ней указывают цифру — это означает, сколько замораживаний и оттаиваний может выдержать щебень бетонный. Для климата Москвы и большинства других регионов России лучше выбирать материал с показателем F300.

Классификация

Сыпучий наполнитель принято разделять на несколько категорий с учетом горных пород, из которых был произведен этот материал:

  • гранитный;
  • гравийный;
  • известняковый;
  • шлаковый;
  • вторичный.

Гранитный

  • мелкозернистая (фракция 0-5 мм и 5-10 мм);
  • среднезернистая (5-20 мм и 20-40 мм);
  • крупнозернистая (камни здесь достигают 40-70 мм или 70-120 мм).

В строительных работах чаще всего применяют среднюю фракцию (5-20 мм). Этот вариант считается оптимальным для прокладывания автомагистралей, строительства фундаментов, возведения железобетонных конструкций.

Гравийный

Такой сыпучий материал производят из скал. Часто для добычи используют технологию рассеивания горных пород после добычи из карьера. Качество продукции должно отвечать требованиям ГОСТ 8267-93.

Прочность этих камней ниже, чем гранитных, однако у данной разновидности есть несколько преимуществ:

  • низкая цена (относительно других видов щебня);
  • минимальная радиоактивность.
  • гравий для бетона- эти камни имеют речное и морское происхождение;
  • дробленный — его можно получить с помощью дробления горных пород.
  • мелкая — размер камня варьируется в пределах 3-10 мм;
  • средняя — здесь представлены 2 варианта (5-20 мм и 5-40 мм);
  • крупная — зерна достигают 20-40 мм.

Известняковый

Для получения известняковой щебенки используют осадочные горные породы. Камни в данном случае представляют собой карбонат кальция. Преимуществом является минимальная стоимость.

  • 5-20 мм (самая мелкая фракция);
  • 20-40 мм (наиболее востребованная);
  • 40-70 мм.

В связи с низкой прочностью известняковый материал имеет ограниченное применение. Он подходит для строительства дорожек с небольшой нагрузкой, работ в полиграфической и стекольной промышленности, приготовления цементного раствора.

Шлаковый

Под шлаковым щебнем принято понимать камни разной величины, которые получают из шлака, использованного в производстве.

  • крупный;
  • средний;
  • мелкий;
  • отсев.

Использовать такой наполнитель можно для приготовления легких бетонов. Наиболее распространенная сфера применения — теплоизоляция.

Вторичный

Вторичным щебень называют по той причине, что получают этот материал из строительного мусора, в том числе старого асфальта, кирпичей, бетона. Эта продукция должна соответствовать критериям ГОСТ 25137-82. Главное преимущество состоит в низкой стоимости.

Критерии выбора

Для достижения максимальной прочности и долговечности бетона щебень нужно выбирать тщательно. Универсального варианта не существует, поэтому при подборе необходимо учитывать, для чего готовится бетон.

В первую очередь нужно проверить соответствие ГОСТ. Для этого у продавца просят сопроводительные документы на партию товара. Еще одно требование — минимальное содержание пыли, песка и других примесей. Максимальным показателем считается 2% от общей массы.

Фракция

Выбирая, какой щебень нужен для бетона, следует крайне внимательно отнестись к подбору размеров зерна. Крупные камни нужно использовать в тех конструкциях, которые должны выдерживать вертикальную нагрузку. Такой щебень принимает на себя основную нагрузку и выступает в роли каркаса.

Более мелкие фракции выбирают для армированных изделий и тех элементов, которые должны выдерживать большую нагрузку на прогиб.

Соотношение марки бетона и марки щебня

Перед тем как приобрести все составляющие для создания смеси, нужно выбрать подходящий щебень для бетона. От этого будут зависеть технические и эксплуатационные характеристики готовых изделий.

В таблице, представленной ниже, приведены варианты использования, рекомендованные производителями.

Марка бетонаПодходящая марка щебня для бетона
100600
200800
3001000
400-5001200

Небольшие расхождения с рекомендуемыми параметрами не будут критичными. При этом нет необходимости выбирать виды щебня с запасом (больше, чем рекомендуется строительной документацией). Такой подход только увеличивает затраты на работы.

Фракции щебня. Как подобрать щебень для бетона и фундамента (видео)

Щебень — это рассыпной строительный материал зернистого строения, получаемый из неорганических горных пород посредством их дробления. В зависимости от характера природного материала в промышленности добывают гранитный щебень (дробление твердой породы), гравийный (просеивание карьерной породы или дробление каменной скалы) и известняковый щебень (дробление осадочной породы). В результате переработки отходов горно-металлургческих предприятий получают также вторичный и шлаковый щебень. Все перечисленные виды щебня широко используются в строительстве.

Как выбрать бетон, щебень, песок для фундамента или забора

Фракции щебня

Щебень принято оценивать по фракционному составу. Под фракцией щебня подразумевается заданный диапазон размеров его отдельных зерен. Процесс фракционирования заключается в просеве щебня через специальное фракционное сито – грохот.

Фракции щебня принято подразделять на стандартные и нестандартные.

К стандартным фракциям щебня относятся следующие (размеры даны в миллиметрах):

  • от 3 до 8 (евростандарт)
  • от 5 до 10
  • от 10 до 20
  • от 5 до 20
  • от 20 до 40
  • от 25 до 60
  • от 20 до 70
  • от 40 до 70

К нестандартным фракциям щебня (выпускаемым по согласованию с потребителем) относятся (размеры в миллиметрах):

  • от 10 до 15
  • от 15 до 20
  • от 80 до 120
  • от 120 до 150

В строительстве нашли применение также смеси и отсевы щебня с фракционным составом 0 — 20 мм и 0 — 40 мм. В пределах отдельных видов щебня возможна своя разбивка по фракциям.

Основные характеристики

К общим характеристикам щебня относятся следующие показатели:

  • Лещадность – степень плоскостности и удлиненности зерна;
  • Прочность – предел прочности горной породы;
  • Уровень радиоактивности;
  • Морозостойкость.

Все указанные характеристики указываются в паспорте на щебень.

Гранитный щебень является высокопрочным и морозостойким, характеризуется низкой лещадностью и сравнительно невысоким уровнем радиоактивности, не превышающим допустимы нормы.

Гравийный щебень уступает щебню из гранита по показателям прочности, но характеризуется минимальным радиоактивным фоном и низкой стоимостью.

Известняковый щебень является низкопрочным, но экологически чистым и дешевым материалом.

Лещадность является важнейшим показателем качества щебня. Низкий процент лещадности позволяет получить плотную утрамбовку бетонной смеси и обеспечить её высокую прочность. В то же время повышенная лещадность щебня обеспечивает высокие дренирующие свойства, что необходимо при строительстве железных и автодорог.

Область применения основных видов щебня

Гранитный щебень характеризуется самыми высокими прочностными показателями среди других видов щебня, повышенной морозостойкостью и низкой лещадностью. Имеет цвет серый, красный или розовый. Уровень радиоактивности гранитного щебня не превышает установленных норм. Все перечисленные характеристики делают этот материал наиболее популярным в строительстве. Гранитный щебень считается лучшим наполнителем для высокопрочного бетона. Он служит основным материалом при строительстве автострад, изготовлении бетона высокого класса прочности, строительстве фундаментов массивных сооружений.

В зависимости от фракции гранитный щебень находит применение в следующих областях:

  • Мелкая фракция щебня — 5-20 (смесь фракций 5-10 и 10-20). Наиболее востребована, широко используется в производстве бетона и строительных конструкций из этого материала, в фундаментных работах, для заливки мостового полотна, аэродромных и дорожных покрытий.
  • Средняя фракция 20-40. Находит применение в производстве бетона и строительстве железобетонных сооружений, при прокладке железных и автодорог, трамвайных линий, закладке фундамента и строительстве производственных зданий.
  • Крупная фракция 20-70, 40-70. Применяется в производстве бетона и крупногабаритных конструкций из него, а также при работах с большими объемами бетона. Может также применяться при строительстве дорог, расположенных в пределах населенных пунктов, при построении производственных сооружений.
  • 70-120, 120-150, 150-300 (БУТ) – строительный камень, используется редко, в основном в декоративных целях – для отделки заборов, бассейнов, водоемов, для строительства подпорных стенок, оград, при возведении фундаментов. Отходы от его заготовки после дробления могут быть применены в качестве заполнителя для бетона.
  • Отсевы и смеси от 0 до 5 (гранитная крошка), от 0 до 20 , от 0 до 40 – применяются для устройства оснований и покрытий автодорог, а также при укладке щебня методом заклинки, прокладка пешеходных дорожек.

Перечислены стандартные способы применения фракций щебня из гранита. Однако для каждой из них возможны и другие варианты применения. Например, гранитная крошка помимо указанной сферы применения может использоваться при изготовлении тротуарной плитки, бетонных полов, в качестве декора при отделке интерьеров и фасадов, для отсыпания детских и спортивных площадок, дорожек, в качестве антигололедного средства, а также в садово-парковом хозяйстве.

Гравийный щебень также характеризуется достаточно высокими показателями прочности и морозоустойчивости. Он может использоваться в различных качествах – заполнитель бетона и ЖБИ, для устройства оснований и покрытий площадок и дорожек, в качестве балластного слоя железнодорожного пути. Гравийный щебень делится по фракциям следующим образом: 5-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм.

Известняковый щебень является самым распространенным. Его главным преимуществом считается низкая стоимость. Этот материал состоит из карбоната кальция. Может быть белого, желтого, красноватого, бурого и других цветов в зависимости от содержащихся примесей. В большинстве случаев применяется в народном хозяйстве, например, при производстве минеральных удобрений, соды, в качестве флюса при изготовлении портландцемента, для очистки свекловичных соков, в целях придания стеклу термостойкости, в полиграфической промышленности. Стандартные фракции известнякового щебня: 5-20мм; 20-40мм; 40-70 мм.

Для строительных работ очень выгодно использовать щебень вторичного производства. Данный материал имеет невысокую стоимость, но при этом не уступает по качеству первичному щебню. Необходимо, чтобы он был средней фракции с достаточно низким показателем лещадности (зерна должны быть подобны кубу). Это обеспечит качественное сцепление с бетонным раствором. Использование вторичного щебня позволит снизить стоимость выполняемых работ в полтора раза и решить вопрос утилизации строительных отходов. В строительстве могут быть применены как отдельные фракции вторичного щебня, так и нефракционный материал с размером отдельных зерен от 0 до 70 мм.

Шлаковый щебень может применяться в качестве заполнителя цементного бетона, для укрепления оснований в дорожном строительстве и при устройстве асфальтобетонных покрытий. Шлаковый щебень бывает следующих фракций: 5-10мм, 10-20мм, 20-40 мм, 40-70мм, 70-120 мм.

Как подобрать щебень для бетона?

Бетон представляет собой строительный материал, в состав которого в заданной пропорции входит цемент, щебень, песок и вода. Слаженное взаимодействие перечисленных компонентов позволяет получить бетон высокой прочности. Щебень и песок играют роль природных наполнителей, удельный вес которых в общем объеме смеси может достигать 80%, что позволяет экономить расход более дорого строительного материала – цемента.

Наполнитель используется с целью придания бетону жесткости и регулирования степени его плотности. Чем меньше размер используемого наполнителя, тем меньше пористость и, как следствие, выше прочность. Особо тяжелые наполнители делают бетон непроницаемым для радиации.

Щебень существенно продлевает срок службы бетонных конструкций и обеспечивает их прочность. Для получения оптимального по характеристикам бетонного раствора традиционного назначения рекомендуется использовать мелкофракционный щебень с размерами зерен в диапазоне 2-20 мм. Это позволит снизить пористость и гарантировать прочность. Если по каким-либо причинам важно применять щебень более крупных фракций, то следует придерживаться требований действующих строительных норм и правил, согласно которым величина фракции щебня не должна по своему значению превышать одну треть размера самого мелкого элемента возводимой конструкции.

При изготовлении изделий из бетона небольшой толщины рекомендуется использовать щебень фракций до 10 мм. В случае изготовления бетонных изделий больших толщин можно применять фракции 10-20 и более. В любом случае не рекомендуется использование фракции более 150 мм.

Для изготовления бетона используются три разновидности щебня: гранитный, гравийный и известняковый.

Гранитный щебень применяют для получения наиболее прочных марок бетона. Этот материал более всего подходит для изготовления бетона, который будет использован в целях закладки фундамента высотных зданий и при обустройстве дорог. Помимо высоких прочностных характеристик бетон, полученный с применением гранитного щебня, будет отличаться высокой морозостойкостью благодаря низкому водопоглощению.

Гравийный щебень также получил широкое применение в строительстве. Он несколько уступает гранитному в части прочностных свойств, однако позволяет значительно выиграть в цене. Этот материал очень популярен на строительных площадках, поскольку получения бетона с повышенными прочностными характеристиками требуется не так уж часто. Гравийный щебень – это оптимальный выбор по соотношению цена-качество.

Известняковый щебень применяется в процессе изготовления низкопрочных марок бетона. Помимо невысоких прочностных показателей известняк характеризуется сравнительно низкой морозостойкостью.

Для производства бетона может применяться вторичный щебень, получаемый в результате переработки строительных отходов. Себестоимость бетона, полученного с использованием вторичного щебня, сокращается на 25%.

Как подобрать щебень для фундамента?

Для изготовления фундамента в большинстве случаев используют гравийный щебень. Он характеризуется удовлетворительными прочностными показателями и достаточно недорогой в сравнении с гранитным. Однако в случае закладки фундамента под массивный строительный объект, к примеру, жилой дом, необходимо отдать предпочтение гранитному щебню. Для легких и неответственных построек типа гаража, сарая или беседки можно использовать дешевый известняковый щебень. Важным преимуществом известнякового щебня является низкий радиационный фон этого материала в сравнении с другими заполнителями.

Так наиболее приемлемым материалом для фундамента, являются фракции щебня от 5 до 20мм и от 20 до 40 мм.

Щебень для отсыпки

Иногда в процессе строительства требуется выполнить искусственное поднятие грунта – отсыпку. В качестве материала для отсыпки также используется щебень различных фракций.

Бутовый камень является самым подходящим материалом для этих целей, поскольку характеризуется природной стойкостью к разрушительным внешним воздействиям (жара, холод, кислотность почвы), характеризуется различными размерами, неправильной формой и чередованием острых и тупых углов. Эти характеристики позволяют предотвратить возможное проседание подушки даже в суровых климатических условиях.

В случае применения щебня стандартных фракций следует отдать предпочтение самым крупным из них, несмотря на дороговизну, поскольку именно такой материал сможет обеспечить необходимую прочность отсыпки. Щебень для создания подушки используется, как правило, в случае среднего уровня грунтовых вод.

Отсев, состоящий из пыли и осколков, не является надежным материалом, хотя и выгодно отличается по цене. Его можно использовать для дачного строительства при наличии стабильного грунта для защиты от талых вод. Подушка из отсева может со временем неравномерно просесть по причине вымывания пыли водами, что в свою очередь станет причиной образования трещин.

Производство щебня (видео)

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Что собой представляют отливы для цоколя фундамента, как установить их самостоятельно?
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector