Какой щебень нужен для бетона?

Характеристики

Среди главных характеристик следует выделить прочность, стойкость к холоду, лещадность.

Морозостойкость

Зависит от числа циклов заморозки и оттаивания. Исходя из этого, различают 8 марок щебня, самыми популярными из которых являются F 300 и F 400.

Прочность

Для бетона повышенной прочности используют высокопрочные виды щебня.

Выделяют такие категории наполнителя по этому критерию:

• высокопрочный;
• прочный;
• средней прочности;
• слабый;
• очень слабый.

Этот параметр зависит от крепости породы, из которой сделан материал. Ее проверяют тестированием на дробление наполнительного вещества во время сжатия в цилиндре и изнашивания в барабане. Чаще всего строители выбирают вторую категорию, что имеет доступную цену и отличное качество. Более прочные стройматериалы используются при строительстве конструкций из тяжелого бетона.

Лещадность

Суть этого качества состоит в уровне плоскости заполнителя. Одним из наиболее качественных наполнителей является материал в форме куба. Он обладает хорошими соединительными свойствами. Щебень плоской или иглообразной формы вызывает создание микропустот в бетоне и увеличивает количество связывающего вещества для раствора. Кроме того, заполнитель кубической формы отличается повышенной прочностью по сравнению с другими формами.

Об основных критериях выбора щебня

В основе выбора стройматериала под фундамент лежат многие параметры. Но существует ряд обстоятельств, которые приходится учитывать при строительстве:

1. Главный критерий выбора – бюджет, позволяющий приобрести лучший вид материала, который обеспечит качество и долговечность дома.
2. Заменой гранитному камню станет гравийный, стоимость которого ниже, а качество позволяет использовать его для возведения фундамента.
3. Материал выбирают с учетом замешивания раствора (ручного или механизированного).
4. Одноэтажные здания строят на основе с гравийным материалом. Многоэтажные строения нуждаются в прочном основании на гранитном. Легкие постройки выдержит известняковый.
5. Выбирают фракцию зерен в зависти от размеров арматуры.

Если возникают сомнения, можно ли заливать фундамент без щебня, то понятно, что основа дома без камня будет недолговечной и опасной. Для основы строений подойдут два самых крепких сорта гравий и гранит.

Стройматериал не должен иметь радиоактивного фона, быть экологически чистым, но в отдельных горных породах содержатся радиоактивные вещества. По их наличию материал делят на 3 класса:

1. 370 Бк/кг – для жилья.
2. До 740 Бк/кг – дорог в населенных пунктах.
3. Свыше 740 Бк/кг д – трасс.

Соотношение компонентов

Этот показатель является определяющим для изготовления раствора высокого качества. В раствор может добавляться заполнитель различных видов – доломитовый, шлаковый, вторичный, гравийный или гранитный. Первые три имеют малую и среднюю прочность до М800, четвертый и пятый могут применяться в тяжелых растворах и имеют показатели от М800 до М1200. Еще один важный фактор – размер засыпаемого наполнителя, чем он крупнее, тем прочнее получится раствор. Соотношения компонентов в одном кубе бетона представлены в таблице:

Основное требование к применяемому щебню – он должен быть одного размера, не содержать посторонних примесей, которые существенно снижают качество раствора. Выдерживание объемных и массовых частей заполнителей, указанных в пропорции позволит изготовить качественный материал с заявленными характеристиками.

Виды фракций щебня

Чем ниже номер фракции щебня, тем мельче камешки в его составе. При схватывании бетона крупные фракции щебня более прочны. Мелкие фракции этого материала могут лучше заполнить собой различные полости. Фракцией называют максимально допустимую величину отдельно взятого зерна (камня).

Чем меньше номер фракции, тем мельче камни. Фракции размерами от 2 до 20 самые популярные.

Гранитный материал получается при дроблении природного гранита. В карьерах по добыче щебня монолитную скалу взрывают, затем дробят и сортируют по видам фракций через специальное сортировочное вибросито, имеющее различные отверстия. Более мелкие фракции щебня имеют большую цену, так как на них уходит больше усилий при дроблении гранитных глыб.

В щебне из гранита нормируется содержание зерен игловатой и пластичной форм. К зернам щебня игловатой и пластинчатой форм можно отнести зерна, ширина и толщина которых меньше длины в 3 и более раз.

По форме зерен этот наполнитель для бетона подразделяют на три основные группы (определяется по содержанию форм в процентном соотношении по массе):

1. Кубовидная — от 12 до 15%.
2. Обычная — от 18 до 25%.
3. Лещадная — от 25% и выше.

Кубовидная фракция щебня обладает самой большой прочностью.

Смесь из зерен наполнителя кубовидной формы имеет очень плотную упаковку, по сравнению с другими видами. Пластинчатые и игловатые формы зерен увеличивают в смеси бетона расстояния между частичками. Кубовидные зерна щебня обладают самой большой прочностью, по сравнению с зернами игловатой и пластинчатой форм.

Наполнителя для бетона из гравия получают путем дробления каменной природной скалы или через просеивание карьерной породы. По прочности этот материал немного уступает гранитному собрату, но есть у него и преимущества: очень низкий радиоактивный фон и небольшая цена. Наполнитель из гравия используют для бетонов, для фундаментных работ и при строительстве дорог. Гравийный материал бывает двух видов: дробленый и природный.

Известняковый материал получают путем дробления горной осадочной породы — известняка, который состоит в основном из карбоната кальция. Этот материал, помимо основных видов щебня, используется при дорожном строительстве, при изготовлении железобетонных конструкций, при устройстве дренажа (если имеет достаточно плотную структуру).

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

На карьерах в основном производят кубовидный или низко лещадный щебень. Морозостойкость щебня определяется и характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания. Морозостойкость этого материала разрешается оценивать также по количеству циклов его насыщения при опускании в раствор сернокислого натрия и высушивании. По степени морозостойкости он подразделяется на марки. Этот строительный материал классифицируется по таким показателям, как плотность, фракция, лещадность (определяется по наличию частиц игловатой формы в граните) и марка прочности на сжатие. Все эти показатели прописываются в паспорте щебня различных фракций. Этот наполнитель для бетона имеет высокие показатели морозостойкости, начиная от 300 и более циклов.

Основные требования

Технические показатели готовых смесей напрямую зависят от основных требований, которые предъявляются к щебню.

1. Среднее значение плотности зерен щебенки должна равняться 1,4-3 граммов на 1 см3.

2. Прочность исходной скальной породы при сдавливании устанавливается временным сопротивлением при зажатии и измельчаемости производимого материала.

3. Лещадность. Это параметр, который характеризует плоскость щебенки. В строительстве практикуются лишенные плавности пластинообразные формы материала. Исходя из этого существует несколько видов категорий камня. Оптимальной является кубообразная форма, так как посредством ее достигают превосходной утрамбовки.

4. Фракция (размер зерен) щебенки для бетона. Этот параметр устанавливает габариты применяемого материала.

5. Морозоустойчивость. Это свойство покажет, в каких температурных пределах можно практиковать щебенку. Для маркировки используется буква F, а также число, указывающее циклы, которые способен выдерживать щебень при замораживании и размораживании. Оптимальным свойством наделен щебень, имеющий маркировку F300. Этого показателя в особенности необходимо придерживаться в условиях отечественного строительства, где температура атмосферы в летний и зимний периоды прилично разнится.

6. Радиоактивность. Этот показатель свидетельствует о естественном радиоактивном фоне материала. Когда на упаковке указан 1 класс, то его можно практиковать в самых разных работах. 2 класс используют для устройства дорожных покрытий.

Как было уже сказано, фракция влияет на качество бетона нисколько не меньше, чем разновидность щебня. Ее подбор также зависит от предполагаемых работ. Для бетонного раствора применяется щебенка фракции 5-70 миллиметров. Более тонкое разграничение образуют подгруппы 5-10 миллиметров, 10-20 миллиметров, 20-40 миллиметров и 40-70 миллиметров. Для бетонирования предпочтительнее применять более крупные фракции гравия и щебенки, так как при этом примененный наполнитель будет наделен меньшей удельной плотностью и осуществлять минимальное давление на раствор цемента, что гарантирует необходимую подвижность бетонной смеси.

Согласно СНиП 3.03.01-87 бетонный раствор обязан заключать в своей структуре щебень не меньше 2-х фракций с предельной величиной элементов до 40 миллиметров и не менее 3-х фракций, когда самые большие составные части равняются 40-70 миллиметрам. Наибольший размер щебенки должен находиться в пределах менее трети наименьшей дистанции между продольными стержнями арматуры. В равной мере он не должен превосходить 1/3 часть наименьшего размера определенной строительной детали, к примеру, его ленточной ширины.

Срок службы и надежность сооружений из бетона прежде всего находится в зависимости не только от того, в какой мере качественные материалы применены, но и от того, как грамотно составлена смесь.

Фракции гранитного щебня

Такой материал получают путем взрыва монолитной скалы и дальнейшего дробления камней. Для данной цели применяется специальное оборудование. В строительстве зданий и в обустройстве автомобильных трасс используются разные фракции щебня гранитного. Рассмотрим некоторые варианты.

Фракция 0-5 мм – сыпучий материал, широко применяемый при приготовлении раствора, при укладке тротуарной плитки, а также при отсыпке площадок. Это наиболее мелкая фракция щебня. Такой материал является побочным продуктом. При сортировке камней используются грохоты. Масса насыпается на наклонные решетки, которые постоянно вибрируют. Крупные камни скатываются на конвейер. А вот мелкие камушки проваливаются в небольшие ячейки. Они ссыпаются в кучи. Таким образом получается отсев, предназначенный для проведения работ в сфере ландшафтного дизайна, возведения домов. Мелкие камушки, внешне напоминающие крупнозернистый песок, являются прочным материалом. Их свойства приравниваются к граниту. Поэтому мелкая фракция щебня используется для решения разных задач: 

1. обустройство пешеходной территории;
2. изготовление панелей для стен;
3. декорирование садовых дорожек;
4. приготовление бетонной смеси;
5. облагораживание парковой территории.

Фракция 0-10 мм – щебеночно-песчаная смесь, состоящая из песка и щебня. Она обладает прекрасными дренажными свойствами и приемлемой ценой. Такие факторы имеют огромное значение, из-за которых сыпучие материалы часто применяются в различных сферах. ЩПС используется при изготовлении бетонных покрытий, при укладке асфальтного покрытия, при обустройстве дренажных систем. Согласно ГОСТу, материалы классифицируются по гранулометрическому составу компонентов. Поэтому на выбор представлено несколько видов щебеночно-песчаной смеси. Клиенты выбирают то, что им нужно для обустройства объекта.

Фракция 5-10 мм – небольшой размер щебня, который продается по доступной цене. Это прочные нерудные материалы, отличающиеся замечательными техническими характеристиками. Они применяются при изготовлении бетонной смеси, при возведении производственных сооружений, при создании массивных конструкций. Какая фракция щебня идеально подходит для проведения работ по заливке фундамента? Для решения подобной задачи используются камни, размер которых составляет 5-20 мм. Это смесь двух разных фракций, находящая использование не только в строительстве. Гранитный щебень прочный и морозостойкий. С его помощью проводится заливка мостового полотна и обустройство аэродромного покрытия.

фракция 20-40 мм – камни такого размера всегда находят достойное применение. К числу главных задач, которые решаются с помощью прочных материалов, относится заливка фундамента под многоэтажные дома, асфальтирование автомобильных стоянок, обустройство трамвайных линий. Щебень такой фракции является незаменимым материалом при оформлении искусственных водоемов и придворовых территорий.

фракция 40-70 мм – камни крупного размера, отличающиеся повышенной прочностью. Они используются при обустройстве объектов, на которых никак не обойтись без значительного количества бетонной смеси. Рассматриваемая фракция щебня предназначается для дорожного строительства и для создания больших конструкций. Материал отлично себя зарекомендовал. Поэтому заказчики часто отдают ему предпочтение.

фракция 70-120 мм – большие куски камня, имеющие неправильную форму. Они отвечают строгим требованиям, касающимся прочности, водостойкости и устойчивости к низким температурам. Фракции щебня ГОСТ, определенные в специальной таблице, используются при возведении гидротехнических сооружений (дамбы, плотины). Из камней больших размеров обустраивается бутобетонный фундамент. Его ключевым преимуществом является высокая прочность. Поэтому фундамент выдерживает вес двухэтажного дома. Еще бутовый камень используется при мощении дорог, при отделке цоколя и при облицовке забора. Крупная фракция гранитного щебня применяется в декоративных целях. С помощью камней разной формы создаются красивые садовые дорожки и обрамляются клумбы. Необработанный щебень становится центром ландшафтной композиции и привносит в окружающее пространство природные нотки.

Фракции щебня, фото которых представлены на нашем сайте, пригодны для выполнения многочисленных задач. По техническим характеристикам гранитный щебень, добытый из монолитной скалы, превосходит другие сыпучие материалы. Он обладает низкой лещадностью, благодаря которой обеспечивается плотная утрамбовка. Гранитному камню не страшны морозы и негативное воздействие влаги. Материалы остаются прочными на протяжении продолжительного срока.

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.

Видео по теме:

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.

Способы замешивания

Приготовление бетонной смеси осуществляется двумя способами:

• вручную;
• с помощью компактной бетономешалки (механической или автоматизированной).

Ручной замес

Многие ошибаются, полагая, что для замеса вручную нужна емкость – нет, приготовление осуществляется посредством щита из досок, используют также металлические, жестяные щиты, корыта с различных материалов, бетонную смесь замешивают даже просто на ровной твердой поверхности. Если щит сооружается с досок, их нужно плотно подогнать и, в идеале, обить кровельным железом, хотя можно замешивать и просто на листе такого железа с чуть завернутыми внутрь краями.

Сначала насыпают горкой песок вдоль длины щита, по центру делают борозду, туда засыпают цемент, песок заворачивают понемногу сверху внутрь, постепенно помешивая. Далее, в две лопаты песок и цемент 3–4 раза перемешивается, затем все смачивается водой из лейки, снова перемешивается. Далее равномерно набрасывается гравий, смесь одновременно мешается, понемногу доливается вода, пока образуется требуемая консистенция.

Другая последовательность: цемент — вода – песок – гравий (щебень).

Бетономешалка

Есть два типа этих устройств: с гравитационным или с принудительным механизмом. Самая простая и доступная первая. Это груша с лопастями внутри, вращающаяся в наклонном положении. Для замеса нужно около 2–3 минут вращения.

Приготовление осуществляется поэтапно – так бетонная смесь хорошо перемешается:

• механизм всегда включается пустым;
• заливается вода;
• засыпают половину цемента;
• засыпают весь крупный наполнитель;
• добавляют вторую половину цемента;
• постепенно засыпается песок;
• вращение – 2–3 минуты.

Все засыпается только в горизонтально стоящую (максимально наклоненную) чашу. Чем горизонтальнее бетономешалка – тем лучше. После выгрузки бетона чашу обязательно промывают водой, чтобы на ней не было застывшего раствора. Есть маленькие механизмы, они удобны, но за один раз способны перемешивать не более 4 ведер щебенки, если загрузить больше – не получится наклонить чашу, замес будет некачественный.

Зимой порядок меняется: сначала горячая вода, потом – щебень, цемент, песок. В раствор добавляют поташ (карбонат калия), противоморозные добавки, но нужно знать меру, они разрушают арматуру.

Какой фракции нужен щебень для бетона?

Щебень по своим размерам разделяют на фракции. Фракция — это диапазон габаритных размеров ячейки в сите, через которое просыпают щебень, чтобы его отсортировать. Например, фракция 20-40 обозначает, что размеры щебня колеблются в пределах от 20 до 40 мм, т.е. камни такого размера успешно «проскочили» в ячейку 40х40 мм, но не «пролезли» в ячейку 20х20 мм.

Отвечая на вопрос, какой щебень нужен для бетона, скажем прямо: в своем бетоне мы используем гранитный щебень фракции 5-20 — габаритные размеры каждого камушка колеблются в пределах от 5 до 20 мм. Зачастую можно наблюдать, как повсеместно в качестве наполнителя в бетон используют щебень фракции 20-40 — это не совсем оправдано. Бетон из щебня такой фракции неравномерно наполнен твердым наполнителем, вследствие чего прочность отлитой конструкции снижается. Если постройка возводится с запасом прочности — можно немного сэкономить и применить фракцию 20-40, во всех других случаях — лучше чуть-чуть переплатить за фракцию 5-10 или 5-20, а крупные куски гранита оставить дорожным строителям в качестве отсыпки при строительстве дорог или железнодорожных путей.

Коротко о главном

1. Щебень позволяет сэкономить цемент в бетонной массе и избежать усадки.
2. Различают следующие фракции щебня – мелкая (5-10, 10-20), средняя (10-20, 20-40), крупная (40-70).
3. После проведения лабораторных испытаний на дробимость и истираемость различают марки по прочности: —высокопрочный – от 1200; —прочный – выше 800; —средней прочности – 600; —слабой прочности – ниже 300.
4. В щебне не должно содержаться большое количество вредных для бетонов примесей. Таких как — глина, асбест, горючие сланцы, уголь, гидроксиды и оксиды железа, серосодержащие породы, слоистые силикаты.
5. Есть такое понятие как кубовидный щебень. Он в большом спросе у потребителей. Так он называется потому, что большинство его зёрен имеют кубовидную форму, лещадность ниже 10 % по массе. Получение такого щебня зависит от оборудования, которое имеется у производителей, то есть от дробилок в которых происходит основной процесс.

Технология производства

Инструкция по изготовлению бетона на гравии:

1. Подготовка компонентов: удаление примесей, тщательное просеивание, развес. Цемент разминается, чтобы не было комочков. Гравий просеивается через сито для удаления частиц менее 5 мм. Развес производится мерным ведром.
2. Смесь сухих компонентов.
3. Перемешивание смеси с водой.

Также можно использовать второй способ приготовления бетона — компоненты сразу смешиваются с водой, одновременно перемешиваясь. Чаще всего используется именно второй способ, так как он позволяет равномерно перемешать смесь, не оставляя сухие компоненты на дне тары.

В итоге должна получиться смесь сметанообразной консистенции. Цвет — серый.

Этапы бетонирования

Бетонирование двора состоит из следующих этапов:

• выставление маяков;
• армирование;
• подготовка бетонного раствора;
• заливка бетона;
• финишная обработка.

Выставление маяков

Для выставления маяков важна ровность строительной площадки. Обеспечить ее можно еще на этапе укладки «подушки» с помощью горизонтального уровня. Ставят маяки по всей площади рабочей поверхности под заливку. В качестве маяка может выступать тонколистовые профили и бечевки, которые соединяются между собой натянутыми колами или как их еще называют, пауком. Паук предназначен для ориентира маяков.

Армирование

После установки маяков между ними прокладывают арматурную конструкцию. Она может выполняться в виде сетки из проволоки с толстым диаметром. Арматура предназначена для предотвращения трещин на бетонной поверхности.

Подготовка раствора

Ответственным этапом в бетонировании двора является приготовление бетонного раствора. Не нужно экономить на его компонентах, приобретают цемент только высокого качества, ведь от него напрямую зависит прочность изделия. Для изготовления раствора понадобятся такие ингредиенты:

• одна часть воды;
• одна часть песка;
• две части щебня.

Размешивая составляющие бетона, важно добиться однородной консистенции без образования комочков. Раствор должен иметь одинаково ровный цвет

Заливка бетона

Выкладывают бетон с помощью лопаты между установленными ранее маяками. При этом заливка бетона происходит таким образом, чтобы скрыть верхушки маяков на пару мм. При необходимости лишнее количество бетона убирается шпателем или другим ровным инструментом. Чтобы убрать излишки раствора, фиксируют рейку перпендикулярно маякам и протягивают шпателем, ровняя, таким образом, поверхность.

Финишные операции

Завершающим этапом будет покрытие бетонной поверхности различными пропитками

Для дополнительного укрепления применяют полимерцементное покрытие, которое особенно важно для краев и углов. Обработка полимерцементным составом выполняется сразу после заливки бетона с помощью высыпания готовой сухой укрепляющей смеси на края участка

Или же после застывания бетонного раствора, но в этом случае понадобится снять с поверхности бетона сантиметровые полосы и залить разбавленной водой смесь. После затвердения бетона, зачищают поверхность.

Температурные швы

Бетонный раствор поддается климатическим изменениям, поэтому важно обеспечить температурные швы. В момент высоких или низких температурных режимов швы способны сужаться или расширяться

Поэтому на этапе укладки бетона прокладывают тонкие рейки, после чего изымают, как раствор застынет. Или же проделать зазоры после застывания бетона.