Какая фракция щебня нужна для бетона м300. Основные разновидности щебня для бетона и его технические характеристики


Содержание статьи

Главное по теме

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 , 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

Такой вид щебня получают в результате дробления нерудных пород, чаще всего это монолитная скала. Качество гранитного строительного материала регулирует ГОСТ 8267-93. По прочности этот материал превосходит другие разновидности наполнителя.

Можно выделить несколько категорий в зависимости о того, какой фракции щебень:

• 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.

В зависимости от способа добычи стройматериал бывает таких типов:

• гравий для бетона- эти камни имеют речное и морское происхождение;
• дробленный — его можно получить с помощью дробления горных пород.

Фракции щебня этой разновидности могут быть следующие:

• 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.

Гравийный материал нашел применение при устройстве пешеходных дорожек, заполнении железобетонных изделий, строительстве площадок.

Известняковый

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

Размеров зерна может быть несколько:

• 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.

В зависимости от размера щебня выделяют:

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

Использовать такой наполнитель можно для приготовления . 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.

Среди недостатков можно указать невысокую прочность и морозостойкость. Несмотря на это, вторичное сырье часто применяют для укрепления слабых грунтов и строительства дорог.

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.

При проведении строительных работ необходимо осуществлять качественный подбор строительных материалов. Важно разбираться в их классификации и способах производства. Для изготовления бетона и железобетонных изделий основным компонентом является щебень.

Разновидности

Щебень - нерудный материал, который получают путем дробления больших кусков твердых горных пород. Добыча происходит в карьерах и часто с помощью взрывных работ.

Классификация

• известняковый (доломитовый);
• гравийный;
• гранитный;
• вторичный.

Применяется в качестве

• заполнителя при производстве бетона;
• для строительства автомобильных и железных дорог;
• для ландшафтного дизайна;
• в декоративных целях.

Важно отличать этот строительный материал от гравия. Гравий - фрагменты горной породы, образовавшиеся в естественных условиях в результате выветривания. Он имеет окатанную форму. В отличие от него щебень производят искусственно, путем дробления и он имеет относительно острые края.

• Гранитный . Самый дорогой, поскольку наиболее стойкий к воздействию условий внешней среды и устойчив к нагрузкам. Его применяют для получения особо твердых бетонов.
• Гравийный . Добывают в карьерах или со дна водоемов (песчано-гравийная смесь). Этот вид обладает меньшей ценой, но уступает гранитному по качеству. Щебень, добытый в результате дробления гравия из карьера предпочтительней, добытому со дна водоема. Это обусловлено тем, что его поверхность более шероховата, чем у добытого со дна. Это улучшает сцепление с песчано-цементным раствором. В строительстве малоэтажных зданий и в дачном строительстве допускается использование гравийного щебеня .
• Известняковый (доломитовый). Добывают путем дробления осадочных пород (известняков). Он обладает относительно низкой прочностью. Этот вид используют при создании железобетонных изделий с небольшой нагрузкой. Главное преимущество - низкая цена.
• Вторичный - получают путем дробления утилизированных бетонных изделий.

Известняковый щебень подвержен негативному воздействию воды - растворению (особенно в кислой среде).

Вторичный вид обладает низкой ценой, но и самым низким качеством. Не рекомендуется использование этого вида строительных материалов в ответственных конструкциях.

Важной характеристикой этого строительного материала является лещадность - это показатель формы зерен (плоская или игольчатая).

Прочность бетонного изделия напрямую зависит от прочности применяемого щебня.

Классификация по маркам прочности

• для бетона марки М400-500 используют щебень марки 1200;
• для М300 - 1000;
• для М200 - 800;
• для М100 - 600.

Принцип подбора размеров фракции щебня

• 0-5 мм - побочный продукт дробления горных пород, используют при отсыпке дорожек;
• 5-10 мм - используют для бетонных изделий совместно с более крупным наполнителем;
• 5-20 мм - самый популярный, применяют при создании железобетонных изделий;
• 20-40 мм - средняя фракция;
• 25-60 мм - используют при создании оснований железнодорожных путей;
• 40-70 мм - для больших бетонных конструкций;
• -70-120 мм - бутовый камень, используют в строительстве фундаментов.

Невозможно создать крепкий бетон, используя плохой щебень.

Нельзя использовать щебень с одинаковыми размерами фракции. Так как это может создать пустоты в бетоне, что понизит его качество и устойчивость. При создании ответственных железобетонных конструкций используют смесь щебня размеров 5-10 мм и 10-20 мм.

Справка! Фракция 5-20 мм считается универсальной.

Заливка бетона с использованием такой фракции стоит дороже, но его качество выше. Он будет более долговечным. Такой щебень подходит для заливки: фундаментов, плит, перекрытий. Для бетонных садовых дорожек применяются любые фракции. Для заливки полов и отмостки применяют щебень небольшой фракции, поскольку толщина слоя бетона небольшая.

Этот строительный материал важный компонент для производства бетона. Неправильно подобранная фракция этого строительного материала может привести к созданию некачественного железно-бетонного изделия.

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 мы знаем, что при производстве бетонного раствора используют щебень, однако не все понимаем его назначение и характеристики, которым должен отвечать этот важный компонент смеси. Мы расскажем, какой щебень нужен для бетона, а также остановимся на его разновидностях, характеристиках и покажем, зачем в бетоне щебень.

Строительная щебенка

Назначение и свойства

Щебенка – это минеральный неорганический продукт дробления горных пород, гравия, валунов, отходов горных предприятий, переработки руд, шлаков металлургических заводов и ТЭЦ, а также вторичной переработки строительного мусора. Камень должен быть сыпучим и иметь фракцию от 3 – 5 мм до 150 мм и выше. Особо крупный отсев называется бут ().

Средняя плотность щебенки составляет 1.2 – 3 тонны на кубический метр.

Кроме того, существует набор важных свойств, по которым оценивают качество и пригодность сырья для тех или иных целей:

1. Фракционный состав – одна из основных характеристик продукта. Определяется по наибольшей крупности входящих в состав зерен, притом, что этих зерен не менее 30%. Разделение на фракции производится в процессе добычи и дробления камня в специальных сепараторах и отсевах;
2. Форма зерен – не менее важная характеристика гравия, от которой зависит его качество и возможность использования в строительстве и производстве железобетонных изделий. Зерна должны быть максимально близкими к кубической форме, иначе говорят про высокую лещадность материала, то есть камни в нем имеют плоскую или игольчатую форму, когда толщина или ширина зерна более чем в три раза превышает его длину;
3. Прочность зерен – важнейший параметр, который зависит от породы и происхождения камня. Различают высокопрочный – М 1200 – М 1400, прочный – М 800 – М 1200, средний – М 600 – М 800, слабый – М 300 – М 600 и очень слабый – М 200. Прочность определяют путем проверки дробимости в цилиндре, предела прочности на сжатие и износа в полочном барабане, имитируя износ камня при дорожных работах;
4. Морозостойкость – важный показатель качества камня, который характеризуют количеством циклов замерзания-оттаивания или циклов насыщения-высушивания в растворе сернокислого натрия. Различают такие марки по морозостойкости: F15, F25, F50, <…>, F300, F В строительстве используют продукт марок F300 и F400;
5. Радиоактивность – обязательная характеристика, которая показывает безопасность и применимость щебенки для жилищного строительства. Для строительства домов используют высокопрочный щебень I класса радиоактивности, то есть эффективная активность радионуклидов в составе камня (Аэфф) не превышает 370 Бк/кг. Для строительства дорог в пределах городов допускается сырье II класса радиоактивности, с Аэфф не более 740 Бк/кг;
6. Порода камня или состав – также важный показатель качества. Наиболее прочным и качественным считается гранитный и гравийный щебень, также котируется известняковый материал, иногда используют шлаковый и вторичный гравий. Щебень вторичный бетонный – это продукт дробления и отсева строительного мусора.

Важно! Щебень для бетона по ГОСТу 8267-93 должен иметь фракцию 3 – 8 или 5 – 20 для производства товарного раствора и железобетонных изделий, для закладки фундаментов и подушек используют фракцию 20 – 40, а размеры 25 – 60 и 40 – 70 используют в дорожном строительстве по ГОСТ Р 54748-2011.

Также названный строительный стандарт предполагает использование других фракций, но такая практика ограничена и встречается редко. Сверхкрупная фракция может быть использована в очень больших объемах наполнения при строительстве крупных объектов, таких как плотины, причалы, мосты, подошвы фундаментов.

Используют щебенку для производства бетонного раствора, в том числе товарного, железобетонных изделий, стяжек, фундаментов, плит перекрытий и колонн, несущих элементов и при монолитном строительстве.

Также этот материал используют при производстве дорожных работ, когда готовят щебеночно-мастичный асфальтобетон, делают подушки и дренажные подсыпки под рельсы, а также для других строительных мероприятий в рамках перечисленных направлений.

Виды и характеристики

Существуют различные по происхождению разновидности щебенки ().

В строительстве и производстве используют такие из них:

• Гранитный . Добывают путем разработки и дробления гранитной скалы и застывшей магмы, получая прочный и высокопрочный (М 800 – М 1600) отсев с низкой лещадностью, высокой морозостойкостью и I классом радиоактивности. Считается лучшим заполнителем для бетона высоких марок;
• Гравийный . Добывают просеиванием карьерных пород и дроблением каменных скал, получая отсев фракцией 5 – 40 мм. По прочности уступает граниту, однако имеет низкий радиоактивный фон и дешевле стоит. Широко применяется в строительстве, производстве ЖБИ и дорожных работах;
• Известняковый . Добывают дроблением осадочных горных пород, состоящих из известняка и кальцита, получая качественный камень, также применяемый в строительстве и производстве наряду с гранитным и гравийным сырьем, а также для устройства дренажных подсыпок;
• Шлаковый . Производят дроблением шлаковых отвалов и расплавов, а также пористых шлаков с большим газонасыщением (газобетонный щебень). Используют в строительстве и производстве ЖБИ, дорожных работах и работах по благоустройству территорий в качестве подсыпок под асфальт и бетон как более дешевый продукт;
• Вторичный . Цена гранита и гравия поднимает вопрос: «Чем заменить щебень в бетоне?», и ответом стала переработка бетона в щебень, а также дробление строительного мусора – кирпича, ЖБИ, асфальта и т.д. Материал позволяет удешевить производство раствора примерно на четверть.

Важно! В частном строительстве чаще всего используют сырье из гранита и гравия, но иногда производят вторичный материал своими руками путем дробления перфораторами и кувалдами некондиционного кирпича, строительного мусора и продуктов демонтажа стяжек или стен.

В некоторых случаях инструкция не предполагает использование гранита и гравия, так как их избыточная прочность затрудняет отработку изделий. Это актуально для полов с последующей шлифовкой стяжки, когда нужна резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне. Для этих процедур больше подходит известняковый щебень.

Вывод

Щебенка – важный и широко используемый строительный материал, незаменимый при производстве бетонного раствора, железобетонных изделий, дорожных работах, сооружении подушек, дренажных подсыпок и благоустройстве территорий ().

Видео в этой статье поможет вам узнать об этом материале больше.