Какой щебень нужен для бетона

Бетонный раствор для строительства, ремонта, благоустройства территорий, реконструкции зданий и сооружений изготавливают с использованием цемента, песка, воды и заполнителя, в роли которого выступает щебень.

Зачем нужен щебень в бетоне?

В сочетании с составляющими компонентами сыпучий материал выполняет функции:

• Увеличивает свойства гидроизоляции. Камни не пропускают воду, поэтому готовый раствор получает необходимую степень водонепроницаемости. Если условия эксплуатации подразумевают наличие повышенной влажности, в бетон при изготовлении добавляют щебень крупных фракций.
• Улучшает сцепление связующих компонентов благодаря шероховатой поверхности камня. По этой причине для изготовления бетона преимущественно берется гранит, так как этот материал добывают дроблением твердых горных пород.
• Повышает прочность. При правильном расчете пропорций элементов бетон выдерживает значительные нагрузки без ущерба для целостности и практических свойств конструкции или постройки в целом.
• Способствует упругости бетона. Правильно подобранный щебень и качественно изготовленный раствор позволяют бетону выдерживать как механические нагрузки, так и температурные перепады, воздействие повышенной влажности и постоянный вес конструкции или постройки.
• Создает каркас для небольших по размеру элементов, таких как песок и цемент, удерживая нужную консистенцию бетона и обеспечивая связку и прочность за счет свойств адгезии и лещадности.
• Создает экономию на покупке материалов для изготовления бетона. Цемент стоит дороже остальных составляющих. Использовать цемент без заполнителя – значит неоправданно увеличивать стоимость бетона, щебень в составе снижает окончательную стоимость готового раствора.

Правильный выбор щебня зависит от целей использования. При изготовлении бетона стоит учитывать некоторые важнейшие моменты. Если выбран крупный щебень, оптимально станет совмещение нескольких фракций для того, чтобы избежать возникновения воздушных ям.

По каким параметрам подбирают щебень?

При выборе стоит обращать внимание на следующие характеристики:

— Вид щебня. Зависит от того, из каких пород добывается щебень и какого происхождения материал. Делится на гранитный, гравийный, известняковый, вторичный, амфиболитовый, серпентинитовый. Перечисленные разновидности различаются параметрами прочности, плотности и пористости, а также весом, стоимостью, сферой применения. Мрамор и кварц не подходят для изготовления бетона. Самый популярный материал при этом – гранит, за счет его практических свойств хорошего сцепления и высокой прочности. Гравий отличается высоким содержанием лещадных камней в составе и подходит для изготовления бетона для конструкций и сооружений, не несущих существенных нагрузок. Известняк различается по наличию примесей в составе, успешно применяется для изготовления бетона с невысокой прочностью.

— Прочность. Проверяется в условиях лабораторий в результате опытных испытаний промышленным прессом. В пределах 5 действующих групп различают марки прочности от М200 (низкая) до М1400 (высокая). Показатель учитывается при строительстве, производстве и возведении конструкций и сооружений независимо от их габаритов, веса, площади и функционального назначения. Марка бетона по прочности подбирается индивидуально для каждого проекта с учетом запланированных нагрузок. При заливке фундамента многоэтажных жилых домов по установленной технологии необходимо использовать марку М1200 и выше. Для других целей допускается использование марки средней и низкой прочности, например, при строительстве одноэтажных вспомогательных конструкций, гаражей, беседок, хозяйственных сооружений.

— Морозостойкость. Измеряется количеством циклов, которые может выдержать бетон, от заморозки до полной разморозки, без потери первоначальных свойств при этом, без разрушения или деформации конструкции или постройки, в составе которой использовался бетон. Параметр имеет значение в условиях сурового климата и холодной зимы с низкими температурами. Устанавливается путем опытных испытаний, обозначается показателем F и числом, которое прямо указывает на количество циклов. Для фундамента допускается использовать бетон с параметром не ниже F300. Для конструкций сравнительно небольшого веса и при щадящих условиях эксплуатации допустимы показатели F200 и ниже.

— Фракция щебня. Определяется размером камней в составе щебня. Разделяют мелкие, средние и крупные фракции. Различают также стандартные и нестандартные группы. К мелким фракциям относят размеры от 5 до 20 мм, к средним – от 20 до 40 мм, к крупным – свыше 40 мм. Перечисленные варианты относятся к стандартным группам, востребованным во многих отраслях строительства, реконструкции, для изготовления конструкций и изделий специфического назначения. Нестандартные фракции: 0-5, 3-8 мм, 40-120, 70-120 мм, используются в благоустройстве территорий, ландшафтном дизайне, изготовлении песчаных строительных смесей.

— Лещадность. Показатель определяется количеством камней с гладкой или плоской поверхностью в общем количестве щебня. Чем меньше показатель лещадности, тем лучше сцепление камней со связующими элементами в составе бетона. Плоские и камни с продолговатой поверхностью усложняют процесс утрамбовки компонентов при изготовлении бетона, остаются пустоты, требуется большее количество связующего вещества, цемента, из-за чего увеличивается стоимость бетона и снижаются практические показатели прочности, долговечности и устойчивости. Лещадность определяют в процентах и делят на 5 групп:

• Процент содержания лещадных камней в составе меньше 10%;
• Менее 15;
• Меньше 25;
• Ниже 35;
• Не превышает 50.

Наилучшим качеством отличается щебенка кубовидной формы с шероховатой поверхностью, например, гранитный щебень.

— Адгезия. Показатель определяет способность щебня обеспечивать хорошее сцепление с вяжущими веществами и битумом в составе бетона. Адгезия напрямую зависит от формы камней щебенки, то есть от лещадности, а также от того, из какой породы изготовлен щебень. У гранита адгезия выше, у гравийного и известнякового щебня ниже.

Как выбрать щебень для конкретных марок бетона

Соответствие марок:

• Бетон М-100 и М-150 – щебень М600;
• Бетон М-200 и М-250 – щебень М800;
• Бетон М-300 и М-350 – щебень М1000;
• Бетон М-400 и М-500 – щебень М1200.

При производстве бетона марка прочности щебня напрямую определяет марку прочности бетона. Если с использованием щебня М600 требуется изготовить бетон марки М100, берут более мелкую фракцию щебня, если требуется бетона марки М150, берут более крупную щебенку. Аналогичная ситуация с другими марками бетона и щебня.

Как выбрать щебень для конкретных работ

Для конкретных работ подходят разные марки щебня. Для благоустройства территорий, выкладки придомовых дорожек преимущественно берется гравийный, серпентинитовый щебень или известняк. Финансовые затраты при этом остаются приемлемыми, а средний уровень прочности гарантирует требуемое качество работ. Для строительства многоэтажных жилых домов чаще всего применяют гранит, так как он отличается высокими показателями прочности, стойкости, адгезии, и хорошо выдерживает механические и температурные нагрузки на постоянной основе. Для дорожного строительства и заливки фундамента предназначены гранитный и амфиболитовый щебень. Специальные работы, возведение потенциально опасных объектов производится с применением серпентинитового щебня, так как он поглощает радиацию.

Альтернатива щебню в бетоне

Если использование щебня в бетоне невозможно в силу определенных причин, допускается замена на перечисленные ниже материалы:

• Песко-гравийная смесь (ПГС);
• Шлаковые и вторичные материалы;
• Песчано-щебеночная смесь (ПЩС);
• Керамзит.

К вторичным материалам и шлакам относятся отходы строительных и демонтажных работ, доменные отходы, полученные при сгорании материалов, остатки строительных конструкций, дорожных покрытий, бордюра, битые кирпичи, дробленый бетон, плитка. При строительстве жилых многоэтажных конструкций такие материалы не используют, но при проведении различных вспомогательных и хозяйственных работ такие изделия успешно применяются. Керамзит отличается средней прочностью и допустим к использованию при строительстве жилых домов не выше 2 этажей в высоту. ПГС и ПЩС обеспечивают оптимальную замену щебню. ПГС содержит в составе песок, поэтому заменяет сразу 2 полноценных компонента. ПЩС имеет сходные свойства, но при выборе и приобретении требует большего внимания, так как в составе часто оказываются некачественные материалы и отходы.

Подведем итог

Качество щебня определяет качество бетона, поэтому к выбору щебенки стоит подходить особенно внимательно. При покупке необходимо предварительно уточнить функциональные параметры и рабочие свойства конкретного изделия, удостовериться в том, что уровень радиоактивности не превышает допустимые пределы, подтвердить качество сыпучего материала соответствующими сертификатами. Качественный щебень в полной мере выполнит заявленные функции и позволит получить бетон высокого качества.

Помимо приобретения качественного щебня, требуется учитывать пропорции, для каждого типа изделий установлены определенные нормы содержания компонентов, а также выбирать щебень по виду в соответствии с его эксплуатационными параметрами. Более дорогой и прочный щебень подойдет для всех типов строительных и вспомогательных работ, но такой выбор неэффективен в аспекте финансовых затрат. Технологии многоэтажного строительства подразумевают наличие определенных категорий материалов в составе бетона по конкретным маркам и наименованиям, пренебрегать технологиями запрещено на законодательном уровне. Различия видов щебня учитываются при выборе индивидуально для каждого отдельно взятого случая.