Щебень для бетона

Читали: 1311 Время прочтения: 5 мин

Декабрь 2021

Строительные работы требуют использования качественных строительных материалов, в противном случае надежность и длительность службы конструкции будет под угрозой. Это актуально при строительстве ответственных объектов в составе которых есть бетон. Состав любой бетонной смеси должен состоят кроме обязательных цемента, песка и воды — из наполнителей, обеспечивающих прочность конструкции.

Зачем нужен щебень в бетоне

В качестве одного из самых распространенных компонентов бетона используют щебень различной фракции и разновидностей. Материал получил широкое распространение благодаря своим характеристикам. В бетоне щебень выполняет следующие задачи:

выступает прочной основой для более мелких составляющих — песка, цемента;
не позволяет образовываться водяной прослойке вокруг частиц песка и цемента, которые снижают прочность раствора;
угловатая форма обеспечивает надежную сцепку с другими компонентами и создание монолитной конструкции;
благодаря свойствам камня раствор обладает намного лучшими гидроизоляционными свойствами;
повышает прочность конструкции;
снижает себестоимость раствора, поскольку цемента расходуется меньше.

Чтобы раствор получил необходимую прочность, нужно использовать наполнитель с необходимыми характеристиками. Для строительных нужд имеет значение три основных характеристики щебня: прочность, морозостойкость и лещадность. Кроме того, для различных нужд требуется разный размер зерен, что в конечном итоге влияет на свойства бетона.

При добавлении щебня в бетон следует соблюдать пропорции, поскольку слишком много наполнителя не дадут ему надежного сцепления, и конструкция может распасться. Недостаток наполнителя также скажется на прочности раствора, поскольку это приведет к просадке. Оптимальным соотношением считают 80% от общего объема смеси.

Подбирая наполнитель следует учитывать условия его применения в дальнейшем. Использовав недостаточно прочный материал для использования в ответственных конструкциях с большими нагрузками, они могут дать трещину или даже развалиться, а использование качественного и прочного щебня не оправдано в легком бетоне, который не будет испытывать никаких нагрузок.

Виды щебня

В бетон добавляют отдельные виды материала, среди которых:

амфиболитовый;
гравийный;
гранитный;
известняковый;
серпентинитовый.

Для приготовления не подойдет вид габбро, диоритовый, кварцевый, мраморный.

Гранитный наиболее подходящий вариант наполнителя, поскольку согласно классификации обладает наибольшей прочностью — М1200 и происходит из магматических пород. Мало отличаются от него амфиболитовый и серпентинитовый, однако они мало распространены и имеют высокую стоимость.

Гравийный не имеет такие характеристики, как предыдущие материалы, но и по цене существенно ниже, он применим в тех регионах, где качественные и прочные виды щебня отсутствуют. Его рекомендуется применять в тех конструкциях, которые не несут больших нагрузок.

Известняковый щебень при средних показателях прочности имеет отличную адгезию благодаря своей пористой структуре. Прочностные характеристики самих зерен зависят от содержания доломита в их составе.

В любом случае, при изготовлении раствора следует соблюдать определенные правила соотношения марок прочности щебня и бетона.

По каким параметрам подбирают щебень

Каждый вид обладает характеристиками, которые напрямую влияют на сферу его применения. Наиболее важные показатели обязательно учитывают при выборе нужного варианта.

Прочность

Каждый вид щебня имеет свои показатели прочности, и они являются ключевыми при определении сферы его применения. Руководствоваться следует следующими рекомендациями при подборе необходимой марки:

прочность М1200 позволяет изготовить бетон М400-М500;
М1000 подходит для бетона М300;
М800 используется для приготовления бетона М200;
М600 соответствует бетону М100.

Прочность готового продукта ниже чем его наполнителя, а стоимость последнего напрямую зависит от его характеристик, поэтому выбирать продукт необходимо исходя из его назначения во избежание лишних растрат.

Морозостойкость

Для холодного и умеренного климата этот показатель является важным, так как перепады температур могут существенно снизить прочность конструкции. Морозостойкость также зависит от вида щебня, и она прямо пропорциональна его прочности.

Различают три основных типа морозостойкости:

низкая — марка F50, не применяется в наружных работах;
средняя — F50-F300, наиболее распространенный вид, широко используется в различных сферах;
высокая — от F300, используется в местах с высокой влажностью, где грунт глубоко промерзает.

В этом показателе также лучшими будут гранитный, серпентинит и амфиболит, которые желательно применять в конструкциях, контактируемых с внешней средой.

Фракция

Этот показатель также является важным, поскольку он влияет на вид предполагаемых работ. Весь щебень условно делится на три основные категории фракций:

мелкие (от 5 до 20 мм);
средние (от 20 до 40 мм);
крупные (от 40 мм и больше).

Мелкие зерна щебенки, наиболее востребованные при изготовлении бетона, поскольку они лучше всего заполняют пустоты и являются универсальным вариантом, подходящим для любых работ.

Средний размер подходит для приготовления бетона, используемого на ответственных работах по типу фундаментов зданий, подушек под железнодорожными путями и т.п.

Крупный используется при возведении многоэтажек и промышленных объектов.

Также, для получения наиболее эффекта используют одновременно материал нескольких фракций, что дает возможность достичь максимальной заполняемости смеси.

Лещадность

Форма зерен также является важным фактором, определяющим прочность раствора. Наиболее удобной формой является кубическая, когда камни ложатся максимально плотно друг к другу, не образовывая пустот, цемент с песком хорошо проникают во все щели, создавая максимальную прочность. Высокая лещадность означает много угловатых и конических частей, которые не позволяют зернам плотно уложится и образуются пустоты, влияющие впоследствии на прочность конструкции.

От лещадности также зависят и адгезивные свойства материала, то есть способность сцепляться с цементом. Из этих соображений, следует обращать внимание на структуру камня, так как к гладкой поверхности раствор хуже цепляется, поэтому неровные края более предпочтительные.

Альтернатива щебню в бетоне

В определенных ситуациях в качестве заполнителя допускается применение других материалов, среди которых:

Вторичные материалы. В эту категорию входят материалы, которые использовались ранее, либо являются побочным продуктом от изготовление основного продукта. Это может быть: шлак, битый кирпич или плитка. Основное достоинство таких материалов — дешевизна. Они не подходят для ответственного строительства и лучше их не использовать внутри жилых помещений.
Керамзит. Легкий материал для изготовления бетона з низкой прочностью, обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками.
Песчано-гравийная смесь. Материал не дорогой, но в своем составе имеет разное соотношение гравия и песка, поэтому сцепление с цементом может быть хуже.

При выборе нужного наполнителя главное деньги тратить разумно и без вреда для прочностных характеристик конечного продукта.