Обзор фракций щебня для бетонных растворов

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 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.

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

Сфера использования фракции

Рассмотрим области использования такого природного материала, как гранитный, с учетом его фракции:

1. Мелкая фракция 5-20. На сегодняшний день считается самым востребованным. Его активно задействуют при изготовлении бетона и строительных изделий на основе этого материала. Также без него не обойтись при закладке фундамента, заливки мостового полотна, дорожных покрытий. 
2. Средняя 20-40.Ткой материал активно задействуется при изготовлении бетона и возведении дорожных покрытий, закладке основания для дома жилого или производственного назначения. 
3. Крупная 20-70, 40-70. Этот материал может применяться при изготовлении бетона и конструкций крупного размера. Еще без него невозможно построить дорог, которые сосредоточены в пределах населенных пунктов. 

Кроме щебня, полученного из гранита, имеются прочие варианты материала, для каждого из которого характерны свои области использования. Например, гранитная крошка может быть применена при производстве тротуарной плитки, бетонных полов или в качестве отделки интерьеров и фасадов. Такой материал используют при создании спортивных площадок, детских территорий, а еще всем известные уникальные свойства гранитной крошки при борьбе с гололедом.

О том какой вес щебня фракции 20 40 в 1м3 можно узнать из данной статьи.

О том, что такое лещадность щебня можно узнать прочитав данную статью.

Полученный из известняка, считается самым популярным. Его характерной особенностью является низкая цена. В составе материала присутствует карбонат кальция. Он может иметь такой окрас: желтый, красный, бурый. Все зависит от количества примесей в составе.

На видео рассказывается, сколько в кубе щебня тонн, удельный вес:

О том какова пропорция бетона и сколько в нём щебня описывает данная статья.

Такой материал получил активное применение в народном хозяйстве при получении минеральных удобрений, соды. Также его используют, чтобы приготовить портландцемент, очистить свекловичный сок. По стандарту у такого щебня фракции представлены следующим образом: 5-20мм; 20-40мм; 40-70 мм.

Для проведения различных строительных мероприятий необходимо использовать щебень вторичного изготовления. Для этого изделия характерна невысокая цена, однако его качественные характеристики не уступают первичному материалу.

Таблица плотности и веса на один куб

На фото – таблица веса щебня:

Главное, чтобы его фракция была средних размеров и с низким уровнем лещадности. Благодаря таким показателям удается получить прочное сцепление с раствором из бетона. Применение вторичного щебня приводит к снижению стоимости выполняемых строительных мероприятий в 1,5 раза и позволяет решить вопрос относительно утилизации строительных отходов. В области строительства могут быть задействованы отдельные фракции вторичного материала или нефракционное изделие с размером зерен 0-70 мм.

Узнать сколько весит куб щебня можно из данной статьи.

Полезно почитать и о том, какой ГОСТ песка самый качественный.

Полученный из шлака, нашел свое применение в роли заполнителя цементного бетона для теплоизоляции оснований в области строительства дорог, а также во время обустройства асфальтобетонных покрытий. Шлаковый материал может иметь седеющие фракции: 5-10мм, 10-20мм, 20-40 мм, 40-70мм, 70-120

Таблица 1 – Область использования щебня конкретной фракции

Фракция щебня	Область задействования
5 (3) ÷ 20 мм;	Процесс изготовления бетона, бетонных и железобетонных изделий, элементов мостов, плит перекрытий.
20 ÷ 40 мм;40 ÷ 80 (70) мм.	Сооружение фундамента, строительство промышленных сооружений, изготовление бетона, бетонных и железобетонных изделий, строительство дорог для езды автомобилей и поездов.
Комбинированное применение нескольких фракций с частицами от 20 до 70 мм	Возведение мощных промышленных зданий и сооружений.
70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150, больше 150	Возведение мощных фундаментов, зданий промышленного назначения, использование в ландшафтном дизайне: для отделки и декора бассейнов, водоемов.

Щебень – это очень популярный на сегодняшний день строительный материал. Черны щебень и другие его виды активно применяют в различных отраслях строительства. По причине наличия различных фракций этот материал имеет различные показатели прочности и морозостойкости. На основании этого каждый человек сможет подобрать подходящий вид материала для выполнения конкретных задач.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 18105-2015* Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. – .

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Дополнительные требования к фракциям

Для фундаментов приоритетнее применять крупные элементы, поскольку щебень с малой удельной поверхностью не оказывает излишнего давления на смесь, чем обеспечивает пластичность во время её заливки. Однако не стоит забывать и о мелком материале – это не менее 10-15 процентов общей массы.

Согласно нормативам СНиП в бетонной смеси под фундамент должно быть:

• 2 фракции 10-40 миллиметров;
• 3 фракций 40-70 миллиметров.

Возможный размер компонентов фракций не должен превышать трети минимального расстояния между строительными элементами в виде арматурных стержней и прочих жестких компонентов.

Долговечность фундамента зависит от качества песка, цемента, наполнителя и грамотно подобранных пропорций смеси. Её общая формула – 1 часть цемента, 2 части воды и 4 части разнофракционного щебня.

Зачем щебень в бетоне?

Как уже упоминалось, щебень является инертным заполнителем, который составляет каркас бетонного камня.

Песок заполняет пустоты между зёрнами щебня, а цемент, реагируя с водой, связывает всю эту конструкцию.

Если мы удалим из состава щебень, то такая конструкция будет подвержена усадке. Он помогает увеличивать прочность, но только при условии, что он сам по прочностным характеристикам выше марки цемента примерно в 2 раза. Более того, щебня в бетоне больше всего относительно всех других компонентов. Усреднённая формула бетонной смеси по массе:

Как видно, щебень занимает основное пространство.

Каким бывает известняковый щебень?

Это материал, который получают способом дробления горной породы, состоящей из кальцита. Его прочностные характеристики не находятся на высоком уровне. Но у известняка есть другие преимущества. Он стойко переносит температурные изменения и обладает экологической безопасностью.

Фракции щебня известнякового разные: мелкая, средняя, крупная. Сортировка окола (камней) проводится на дробильно-сортировочном заводе. Для такой цели используется специальное оборудование. В реализацию поступают сыпучие материалы, качество которых подтверждается документально.

Крупная фракция щебня, состоящего из кальцита, активно применяется в дорожном строительстве. В некоторых регионах такой щебень еще называют окол. Мелкие камни используются при изготовлении ЖБИ. В ландшафтном дизайне также имеется место для известняка. Сыпучий материал подходит для благоустройства территории, прилегающей к особняку. В ландшафтных работах применяется белый и серый известняк. Мастера придумывают интересные идеи и воплощают их в реальность.

Фракция песка

Различные фракции песка получаются благодаря просеивания речного, промытого и полностью высушенного песка.

Еще одна составляющая бетона, в зависимости от чистоты и размеров частиц которые в нем находятся, это песок. Чтобы данный аксессуар обладал наивысшей плотностью, он должен включать в себя песок различных фракций.

Таким образом, удается избежать образования пустот в растворе и снизить количество цемента, идущего на увеличение плотности.

Величина частиц песка или его модуль крупности определяется путем его просеивания через наборы сит с разным диаметром отверстий. Исходя из модуля крупности, выделяют следующие типы песка:

• крупный;
• средний;
• мелкий;
• очень мелкий.

Мелкий песок, имеющий модуль крупности 1,5-2 мм, используют при производстве бетона с максимальной нагрузкой до 200 кг на 1 см2. Такой тип изделий может использоваться, например, для строительства подводной конструкции моста. Крупный песок с величиной частиц 2,5 мм и больше идет на изготовление раствора марки от 350 и выше.

Для получения наиболее качественного материала рекомендуется использовать разные компоненты песка — крупные и мелкие. Существуют определенные отраслевые стандарты, которые определяют оптимальное соотношение частиц.

Определение содержания пылевидных и глинистых частиц.

Это важный показатель, который прямо влияет на прочностные характеристики бетона. Глинистые частицы попадают в щебень в том случае, если он производится из гравия, а не из горной осадочной или вулканической породы. Кроме того, при дроблении образуется пыль и её масса регламентируется ГОСТом.

Пылевидные и глинистые частицы образуют обширные поверхностные оболочки, которые препятствуют сцеплению цемента и заполнителя. Они требуют повышенного расхода цемента для того, чтобы связать всю эту поверхность. Более того, необходимо повышать расход воды, что также приводит к потере конечной прочности.

Содержание пылевидных и глинистых частиц определяется методом отмучивания. Также применяется пипеточный и метод мокрого просеивания. Подробно они описаны в ГОСТ 8269.0-97 (глава 4.5). Содержание пылевидных глинистых включений для щебня не должно превышать 1 – 3 % по массе (ГОСТ 8267 – 93).

3 Определения

В настоящем стандарте применены следующие термины.

3.1 щебень из горных пород: Неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

3.2 гравий из горных пород: Неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей.

Связь марки бетона с маркой щебня

Основным наполнителем могут служить любые твердые породы — гранит, гравий, известняк, керамзит, колотый кирпич и асфальт. Но в выборе наполнителя есть некоторые особенности. Прочность конкретного наполнителя может сильно ограничивать возможности его использования. Так, использовать битый кирпич совершенно невозможно при изготовлении ответственных бетонных конструкций.

Марка твердого наполнителя обозначает его прочность. Соответствие марок бетона и наполнителя представлено в таблице:

Марка щебня	Марка бетона
М1200	М400 – М500
М 1000	М 300
М 800	М 200
М 600	М 100

Эта таблица допускает некоторые отклонение, которые вполне допустимы и определяются соотношением песка и цемента. Практически бетон марки М250 и менее изготавливают с использованием гравия, а выше М 300 применяют гранит.

Бетон не может быть прочнее его наполнителей, так что из цемента марки М400 бетон М500 получить невозможно. Получение правильной мерки бетона зависит от подбора пропорций его составляющих.

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.

Определение морозостойкости

Это весьма важный показатель, так как он влияет на общую морозостойкость бетонного камня. Если морозостойкость щебня будет ниже, то по этой зоне будет проходить разрушение всей конструкции, то есть при попадании в поры зёрен воды она будет расширяться на морозе.

Для проведения испытаний берут по две аналитические пробы от каждой фракции от 1 до 5 кг в зависимости от крупности фракции. Промывают и высушивают. Затем помещают в воду при температуре + 20 С, через 48 часов помещают в морозильную камеру при температуре -18 С, выдерживают 4 часа и снова в воду с температурой + 20 С.

И так 15 циклов подряд, после чего помещают на контрольное сито, на котором образцы полностью оставались до испытаний и взвешивают.

После этого проводят следующие 25 циклов и так далее. Периодически замеряя через каждые 25 циклов по потере массы определяют класс морозостойкости (см. табл.).

Вид испытания	Марка по морозостойкости щебня и гравия
F15	F25	F50	F100	F150	F200	F300	F400
Замораживание-оттаивание:
число циклов	15	25	50	100	150	200	300	400
потеря массы после испытания, %, не более	10	10	5	5	5	5	5	5
Насыщение в растворе сернокислого натрия, высушивание:
число циклов	3	5	10	10	15	15	15	15
потеря массы после испытания, %, не более	10	10	10	5	5	3	2	1

Классификация пескобетонов

Помимо марки, пескобетон классифицируется в соответствии с размером зерен песка, который используется при изготовлении раствора. Существует три основных вида цементно-песчаной смеси:

• мелкофракционная (используется песок с зернами до 1,2 мм);
• средней фракции (размер гранул песка не превышает 2,5 мм);
• крупнозернистая (параметры зерен песка варьируются от 3 до 4 мм).

Наиболее популярным считается пескобетон с добавлением песка средней фракции, предназначение которого – изготовление растворов для заливки бетонной стяжки пола, производство ступеней и т. д. Немного реже используется крупнозернистая смесь, применяясь преимущественно для сооружения малонагруженных фундаментов и возведения цоколей с дополнительным армированием. Мелкофракционная ЦПС практически не востребована.

Источник

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.

Критерии выбора

Чтобы для бетона приобрести качественный щебень, необходимо ознакомиться с основными критериями выбора. От этого будет зависеть качество получаемого состава.

Фракция

Важно правильно выбрать правильный гравий или щебень – какой фракции, если быть точнее. Фракция щебня – это совокупность различных частиц примерно одного размера в заливаем бетоне

Щебень будет составлять большую часть всего раствора, а, следовательно, именно от его характеристик будет зависеть качество получаемого фундамента.

Щебень для бетона фракции 5-10 мм

Щебень, добавляемый в бетон, сведет к минимуму процесс усадки, а также повысит прочностные характеристики, сделает фундамент более устойчивым к нагрузкам. Прочность раствора будет зависеть от прочности смешивания бетона. На этот показатель прямое значение оказывает плотность бетона. Чтобы понизить количество образуемых пустот в растворе, необходимо правильно подобрать фракцию щебня, а также песка. Самый оптимальный вариант – использовать щебень крупной и мелкой фракции, чтобы пустоты между большими элементами заполнились маленькими частицами.

Соотношение марки бетона и марки щебня

Связующим звеном в любом бетонном составе является цемент. Хорошим для бетона считают Портландцемент, имеющий 80% силикатов кальция в своем составе. Повышенное содержание этого вещества обеспечивают хорошую адгезию получаемого раствора

Показатели устойчивости к морозам также высоки, что особенно важно в условиях строительства в России. Для строительства обычно используют цемент марки М500

Его необходимо хранить в специально подготовленных помещениях.

Щебень необходим для придания прочности бетона. В большинстве случаев фракции используются от 8 до 40 миллиметров

Важно следить, чтобы в состав не падали различные примеси и грязь. Если раствор готовится своими руками, то используют несколько разновидностей щебня, имеющих разную форму

Чтобы подобрать идеальное соотношение всех компонентов, следует ознакомиться с требованиями производителя для определенной марки цемента и марки щебня. К примеру, чтобы создать беседку и клумбу, а также маленькие дорожки можно использовать обычный цемент М100. Для возведения частного дома М250. Для конструкций, которые будут подвергаться большим нагрузкам – М400 или выше. Нет необходимости выбрать марку с запасом, поскольку таким образом можно будет бесполезно потратить деньги на необходимую смесь.

Также имеется вариант воспользоваться онлайн калькулятором расчёта и вычислить все пропорции.

Изучив эту информацию, можно понять, какой щебень нужен для бетона.

Как производят

Щебень производят из известняка, который является осадочной породой, сформировавшейся в ходе сжатия осадочных пластов земли миллионы лет назад.

Конечно, это не единственная порода, из которой производят щебень, есть ещё и гранит, но известняк занимает первое место по объёму.

Кроме горных пород вторичный щебень может вырабатываться из металлургического отвального шлака и строительного мусора (битый кирпич, асфальт, бетон).

В разрабатываемых карьерах осадочных пород забуривают шурфы, укладывают взрывчатку, и взрывают массив породы.

Энергия взрыва самая экономичная для добычи известняка и гранита. Полученный после взрыва каменный бут грузят на самосвалы и отвозят на завод.

На заводе он поступает на дробильные установки и производится размельчение крупного массива на более мелкие. Далее полученный материал поступает по конвейеру на грохоты, в которых и происходит деление на фракции щебня.

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).