Плотность строительного щебня

Совет

Следует помнить о том, что насыпная плотность – это качество натуральное, природное, исключающее возможность последующей трамбовки для устранения пустот.

У строительных материалов она является одним из базовых параметров. От этого зависит прочность конечного изделия и косвенное определение пустот, заполненных менее прочным составом из других элементов.

При изготовлении бетонных смесей руководствуются правилом: чем выше значение фракции, тем ниже параметры насыпной плотности. Знание ее показателей позволяет существенно сэкономить. Например, при низком значении фракции и высокой насыпной плотности цемента потребуется на порядок меньше. Со знанием точных объемов упрощается транспортировка и хранение. Становится возможным подсчитать материал для перевозки. Также в данном случае можно учесть грузоподъемность транспорта.

От чего зависит показатель плотности

Чтобы примерно можно было сориентироваться в показателях, не обращаясь в каждом случае к таблицам и в лаборатории, давайте выведем некоторую общую совокупность факторов, от которых зависят показатели плотности:

• основа материала,
• размер фракций,
• лещадность.

Источник, из которого был добыт щебень, оказывает влияние в первую очередь на истинную прочность материала, а размер фракций — на насыпную и на коэффициент уплотнения. А также на насыпную влияет лещадность. Остановимся на этом понятии чуть подробнее.

Лещадность

Фракции щебня бывают трех видов:

• кубовидные — все грани зерна примерно равны,
• пластинчатые — толщина зерна втрое меньше длины,
• игольчатые — ширина втрое меньше длины.

Наибольшей прочностью и остальными высокими характеристиками обладают кубовидные фракции. В частности, они прекрасно утрамбовываются, что оказывает значительное влияние на коэффициент уплотнения.

А вот пластинчатые и игольчатые, называемые лещадными, подобными показателями похвастаться не могут. Тем не менее, они есть в составе любой партии щебня. И показатель лещадности рассчитывается как раз по тому, какой процент подобных зерен содержится в конкретной группе материала.

Существует разделение на пять таких групп. В первой — самой качественной — содержание лещадных зерен может быть до 10%. Во второй — 10–15%, в третьей — 15–25%, в четвертой — 25–25%, в пятой — 35–50%.

Понятно, что чем больше процент содержания лещадных зерен, тем больше пустот будет между ними в слое. А значит, и показатель насыпной плотности будет ниже, и уплотняться они будут хуже. Как правило, пятая группа из-за этого даже не используется в строительстве, она применяется для различных отсыпок или в декоративных целях.

А вот группы с низким показателем могут применяться где угодно, включая сооружение фундаментов для зданий с высокой нагрузкой: многоэтажек, башен и т. д. В общем, при выборе щебня и при попытке определить его плотность «на глазок» крайне необходимо учитывать лещадность.

Дорогие друзья! Как видите, расчет плотности щебня — дело необходимое, но не такое уж сложное. В общем и целом, всегда есть три варианта: ориентироваться на сопроводительную информацию, заказать исследование в лаборатории или провести его самостоятельно. Любой из этих путей может дать вам необходимый показатель.

Поэтому не пугайтесь предстоящих работ с данным материалом, делается это все гораздо быстрее и проще, чем может показаться на первый взгляд, особенно в том случае, если это взгляд новичка в строительных делах. Удачи вам!

Морозостойкость

Марка по морозостойкости щебня означает минимальное количество циклов замораживания/оттаивания, которое может выдержать насыпь. Она определяется преимущественно плотностью камней – чем она выше, тем меньше воды впитывает щебень, тем лучше он переносит перепады температур.

Марки гранитного щебня по морозостойкости самые внушительные – F350-F400. Можно сказать, этот материал долговечный и не боится никаких погодных воздействий. Щебень из гранита сочетает высокую прочность со способностью выдерживать замораживание, что делает его идеальным компонентом для строительных работ, проводимых вне помещения:

• устройство наружных стен дома, подвалов, фундаментов;
• укрепления опорных стенок;
• изготовление уличных конструкций, требующих высокой прочности: тротуарная плитка, дорожное полотно, бордюры, элементы набережных.

Ввиду высокой стоимости используется не повсеместно, преимущественно на частных территориях.

У щебня из природного камня или искусственного материала с менее плотной структурой морозостойкость ниже, чем у гранита.

Зависимость массы от характеристик

На вес 1 м3 щебня влияет множество факторов. Он зависит от:

Таблица удельного веса сыпучих стройматериалов

• коэффициента водопоглощения;
• исходного сырья;
• фракции и формы материала;
• наличия примесей;
• условий хранения.

Точно определить насыпную плотность щебенки практически невозможно. Между зернами всегда есть воздушные промежутки. Чем больше свободного места, тем легче кубический метр продукта. Способность материала поглощать влагу накладывает свой отпечаток. Погрешность расчетов, вызванная водопоглощением, может достигать 10%.

Уплотнение зерен во многом определяется и их формой. От лещадности (содержания в общем объеме камней пластинчатой и продолговатой формы) зависит не только масса кубометра, но и характеристики, а также и себестоимость готовых изделий.

Плотность щебня

Данное свойство материала напрямую связано с его прочностью. Под плотностью понимают отношение массы к объему. Измеряют ее в тоннах или килограммах на кубометр (т/м³, кг/м³). Различают истинную плотность щебня, без учета пустого пространства, общую и насыпную, т. е. в неуплотненном состоянии. Каждая из них имеет соответствующее значение.

Истинная плотность щебня определяется лабораторией. То есть измеряется масса единицы объема мелкого и сухого материала. Этим способом исключают присутствие пустот, заполненных воздухом. Так определяют пористость.

Термин «насыпная плотность щебня» используют для обозначения соотношения между массой и занимаемым объемом с учетом свободного пространства между частицами. Этот параметр необходим при расчете состава бетонной смеси.

От чего зависит плотность строительного щебня?

Плотность любого материала, в том числе и щебня, зависит от того, из какой породы он произведен. Например, 1 м3 гранитной породы весит 2,6 тонны, а плотного известняка – 2,9 т/м3 (зависит от количества кварцевой примеси и прочих минеральных веществ).

Между камнями (щебнем) имеются воздушные прослойки. Поэтому плотность щебня (т/м3) не может составлять столько же, сколько весит 1 куб.

м горной породы в недробленом состоянии. В связи с этим, введен такой показатель, как плотность насыпи материала – отношение массы к объему, который занимает щебень. Чем меньше фракция дробления, тем выше показатель, а значит удельный вес материала больше.

Плотность насыпи материала необходимо учитывать: в процессе замешивания бетонного раствора – чем выше показатель, тем меньше требуется цемента. Это позволит сэкономить денежные средства; во время транспортировки, чтобы рассчитать грузоподъемность автомобиля;

в процессе хранения, с целью определения размеров помещения, где будет находиться щебень.

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.

Расчет веса и объема щебня: таблица соответствия фракций и весов

Обычно требуемый параметр задается в проектной документации. Но когда точное значение не нужно, пользуются усредненными показателями из СНиП 3. Для мелких и средних классов крупности и мм эти показатели не установлены, так как они чаще используются только при расклинцовке верхнего несущего слоя из зерен Коэффициент уплотнения рассчитывается на основании данных лабораторных испытаний, где масса подвергается трамбовке и проверке на различных приспособлениях.

Здесь есть свои методы:.

Экспресс-методы с применением одного из трех типов плотномеров: статического, водобаллонного или динамического. Результаты можно получить сразу же или по истечении дней, в зависимости от выбранного исследования.

Основные характеристики щебня

Этот материал принято классифицировать:

• по плотности;
• по минеральному составу;
• по крупности зерен;
• по прочности, морозо- и водостойкости.

Щебень характеризуется по плотности, по структуре, по крупности зерен, по прочности, морозо- и водостойкости.

Первичный щебень получают, измельчая природные материалы. Вторичный же образуется в процессе переработки строительных отходов: старого асфальта, бетонных глыб, битого кирпича, шлаков.

По минеральному составу щебень бывает гранитный, гравийный, известняковый, шлаковый. Чем меньше в нем фракций слабых пород и пыли, тем лучше он связывается с компонентами раствора.

Важной характеристикой является лещадность – форма плоскостей гранул. Предпочтительны зерна в виде миниатюрных кубов, у них минимальная лещадность, и, следовательно, более высокое качество

Острые же гранулы образуют множество пустот, из-за которых ухудшается плотность щебня.

Важна и степень однородности зерен по размерам. Чем они однороднее, тем лучше усадка и опять-таки выше плотность щебня. Кроме того, он должен быть морозо- и водостойким, то есть не разрушаться из-за периодических перепадов температур, инея, туманов и дождей.

Имеет также значение его способность испускать и поглощать ионизированные излучения. Материал для строительства жилых зданий по радиоактивности должен быть только первого класса, лучше всего гранитный. Щебень второго класса более радиоактивен, его следует использовать для строительства удаленных автодорог и транспортных развязок.

Методы уплотнения

Существующие технологии уплотнения грунта основаны на удалении воздуха из насыпанного материала механическими устройствами.

Можно выделить такие способы уплотнения: трамбование, вибротрамбование, укатка, вибрирование, комбинированный — применение нескольких методов.

Прежде чем приступить к уплотнению грунта, необходимо сделать его анализ, определить уровень грунтовых вод, провести исследования почвы. От этого будет зависеть конечный результат, ведь может произойти проседание в самых непредсказуемых местах.

Важно:

если речь идет о постройке фундамента, не пренебрегайте лабораторными исследованиями и рекомендациями специалиста. Данная информация важна не только для построения надежной, прочной постройки, но и обеспечит безопасность всем, кто будет жить в доме.

Сколько кг щебня в кубе

По происхождению щебенка бывает гранитной, гравийной и известняковой. Все составляющие отличаются:

• плотностью, от которой зависит прочность сырья;
• объемным весом, который равен объему неизмельченной горной породы.
• насыпной плотностью, как соотношение общего веса к объему в природном виде;
• размером фракций, влияющим на тоннаж;
• формой гранул – лещадностью;
• степенью влагопоглощения, зависящей от вида и размера зерен.

По прочности и плотности лидирует гранит — до т2600 кг/м3. Насыпной объем у гравия и гранита почти одинаковый – до 1300-1400 кг/м3. Самые низкие показатели у известняка.

Все характеристики указываются производителем. Зная их, можно посчитать, сколько щебня в 1м3. Для этого нужно:

плотность х наполненность х коэффициент водопоглощения.

Например, куб гранитного щебня плотностью 2600 кг/м3, фракция 5-20 мм, наполненность 57%, влагопоглощение 1,1 весит 1347 кг.

Разобраться вам поможет таблица:

Тип	Удельный вес щебня, кг/м3	Масса щебня в ведре 12 литров, кг
Гранитный	1470	17,5
Гравий	1400	17
Известняковый	1300	15,5
Шлаковый	1500	18
Песчаник	1300	15,5
Терриконовый	1150	14
Щебень туфовый	800	9,5
Щебень мраморный	1500	18

Что такое объемный вес щебенки? Таблица

В строительстве для изготовления бетонной смеси, проведения дорожных работ используется измельченный камень — щебень. По классификации выделяют первичного и вторичного происхождения. Мелкая щебенка, которую получают из неорганического сырья, имеет естественную природу. Скалы разрушают взрывом, затем глыбы дробят на специальном оборудовании. Отходы шлаков металлургического производства, остатки кирпича, асфальта после измельчения относятся к вторичному типу.

При измельчении натурального гранитного или каменного сырья образуются частицы разного размера. В зависимости от их величины получаемый материал подразделяется на фракции. В насыпном естественном состоянии между элементами имеются пустоты. Их тем больше, чем крупнее камни. Поэтому при расчетах количества материала, перевезенного автомобилем, используется следующая величина — объемный вес. Он определяется как масса единицы объема (1 м3) сырья без уплотнения, измеряется в т/м3; кг/м3; г/см3. Это понятие часто заменяют другими выражениями, имеющими то же значение:

• объемная плотность;
• удельная масса;
• насыпная удельная плотность.

Их величина зависит от следующих факторов:

• размера отдельных элементов;
• породы;
• влажности;
• лещадности.

О первом параметре и его влиянии на объемный вес поговорим немного дальше. Определяющим фактором является порода исходного материала. Разные виды камня обладают различной степенью водопоглощения, поэтому объемная масса щебня будет больше у сырого вещества.

Лещадность — физический параметр, характеризующий величину плоскости частиц. Они подразделяются на элементы игольчатой и пластинчатой формы. Параметр лещадности определяется процентным отношением плоских и угловатых камней к общему количеству. Щебенку можно разбить на следующие группы:

• кубовидный (до 10%);
• улучшенный (10-15%);
• обычный (15-25%);
• обычный (25-35%);
• обычный (35-50%).

Виды сырья по происхождению

От того, какие природные материалы используются при производстве, щебень делится на следующие разновидности.

1. Гранитный тип получают путем взрыва скал и их дальнейшего дробления.

2. Доломитовый или известняковый материал добывают из залежей осадочных пород. Он отличается повышенным водопоглощением.

3. Гравийный тип получают при измельчении каменных скальных пород. Его необходимо отличать от гравия, имеющего округлые формы.

4. Для изготовления вторичного продукта применяются:

• шлаковые отходы металлургического производства;
• куски строительного кирпича;
• измельченные остатки бетона;
• старый асфальт.

Вторичный щебень применяется при выполнении дорожных работ, засыпке ям.

От чего зависит объемный вес?

Разные виды частиц отличаются плотностью. Вес 1 м3 мелкого сухого продукта без пустот называется истинной плотностью вещества. На практике употребляется другая величина — объемный насыпной вес щебня (удельный), необходимый для расчета количества бетона и конечной массы смеси. Он меньше истинной плотности за счет наличия воздуха между элементами.

Если при расчете готовой бетонной смеси не требуется высокая точность, то используют среднее значение. Например, объемный вес гранитного щебня приблизительно равен 1,5 т (в 1 м3). Для проведения более точных расчетов с учетом фракции применяется специальная таблица.

Величина насыпной плотности отличается для разного типа и размера щебня. Подробнее рассмотрим, как изменяется удельный вес по фракциям в таблице, приведенной ниже.

Вид сырья	Фракция, мм	Насыпной удельный вес, т/м3
Гранитный	0-5 (отсев)	1,41
5-10	1,38
5-20	1,35
5-25	1,38
20-40	1,35
25-60	1,37
40-70	1,35
Доломитовый	10-20	1,25
20-40	1,28
40-70	1,33
Гравийный	0-5	1,60
5-20	1,43
40-100	1,65
больше 160	1,73
Вторичный (шлаковый)	1,2-3,0
800

Величина фракции имеет большое значение для выполнения расчетов расходного вещества в строительстве, при грузоперевозках. Из таблицы видно, что объемный вес при естественном состоянии тем выше, чем меньше размер частиц.

По весу 1 м3 гранитного щебня соответствует 2,6 т. При транспортировке сырья его насыпают в кузов грузовика или вагон, где оно находится в естественном состоянии с пустотами. Воздуха между кусочками камня тем больше, чем выше фракции материала. Доломитовые частицы тяжелее, поэтому истинная плотность 1 м3 изменяется от 2,7 до 2,9 т.

Расчет цифрах

Для правильного расчета необходимо располагать следующими данными:

• толщина слоя щебня;
• площадь выполняемых работ (длина и ширина фундамента для изготовления бетона, участка для отсыпки и пр.);
• удельный вес щебня;
• коэффициент уплотнения демонстрирует, как плотно утрамбовывается щебень при помощи специального оборудования: катка или виброплиты, показатель приравнивается к 1,3.

Кубовидный щебень уплотняется лучше лещадного. Фото Грунтовозов

Удельный вес и плотность указываются в соответствующих сертификатах и сопровождающих документах. В случае, если данные отсутствуют, то необходимо брать усредненные величины.

Расчет кубов щебня на 1 куб бетона

Бетонные растворы с щебнем используются прежде всего при строительстве фундаментов. Количество компонентов смеси, в том числе и щебня, возможно рассчитать с помощью формулы или узнать из рецептов бетона различных марок.

1) Количество щебня по формуле определяется из расчета на один кубический метр бетонной смеси. Представим что толщина слоя укладки составляет 400 мм. Чтобы вычислить объем необходимо перемножить данные ширины, длины и высоты. Соответственно расчеты выглядят следующим образом — 1 м. х 1 м. х 0,4 м. = 0,4 куб.м. Полученная величина умножается на коэффициент уплотнения и удельный вес щебня.

Представим, что для строительства фундамента используется гранитный щебень, этот прочный материал подходит для решения любых задач в различных сферах деятельности. В результате расчеты выглядят так: 0,4 куб.м. х 1,3 х 1,47 т. = 0,7644 куб.м. — это необходимый объем щебня на один куб бетона. Чтобы узнать общее количество щебня для строительства фундамента необходимо данное число умножить на площадь основания.

Справка. Расчет щебня для строительство дороги осуществляется по аналогичной схеме. Но толщина слоя в данном случае составляет 150 мм. Расчеты следующие: 0,15 куб.м. х 1,47 (для гранитного щебня) х 1,3 = 0,287 куб.м.

2) Определить количество щебня для бетонной смеси возможно по рецептам приготовления растворов. Высчитать точное количество компонентов невозможно, так как объем материалов может в незначительной степени отличаться. Однако, следует придерживаться следующих пропорций:

• 1 часть цемента;
• 1 часть щебня;
• 3 части песка;
• в необходимом количестве в сухую смесь вводится вода, которая добавляется в последнюю очередь и небольшими порциями, чтобы добиться оптимальной консистенции раствора.

Для получения бетона различных марок прочности следует применять отличающиеся друг от друга пропорции компонентов:

Марка бетона	Массовый состав цемент : песок : щебень, в кг.
М100	1 : 4,6 : 7
М150	1 : 3,5 : 5,7
М200	1 : 2,8 : 4,8
М250	1 : 2,1 : 3,9
М300	1 : 1,9 : 3,7
М400	1 : 1,2 : 2,7
М500	1 : 1,1 : 2,5

Заимствование пропорций из табличных данных значительное упрощает процесс подсчета. Но при этом исполнителю потребуется также выполнить перевод массы щебня в его объем, так как некоторые производители и поставщики реализуют материал в кубических метрах.

Для засыпки определенной площадки

Для определения количества щебня для засыпки определенной площади необходимо рассчитать, определить или уточнить размеры обрабатываемой территории и толщину слоя отсыпки, а также удельный вес и коэффициент уплотнения материала, которые представлены в сертификатах или документации производителя или поставщика. Кроме этого, возможно использовать рекомендации из ГОСТов 8267-93 и 8269.0-97.

Отсыпка территории щебнем. Фото Грунтовозов

Расчеты выполняются по формуле: V = S x h, где:

• S — площадь покрытия;
• h — толщина слоя щебня.

Например, площадь засыпки составляет 100 кв.м., а толщина слоя — 100 мм. Результат подсчетов составляет 10 куб.м. Полученную величину необходимо умножить на насыпную плотность и коэффициент уплотнения. Формула для расчетов выглядит следующим образом:

m = V x 1,4 (средний показатель насыпной плотности для фракции 5-20) х 1,3 = 10 х 1,33 х 1,3 = 18,2 т.

Чтобы получить объем щебня для засыпки необходимо полученную массу разделить на показатель насыпной плотности: V = 18,2 / 1,4 = 13 куб.м.

Калькулятор

Оставить заявку

× Заказать расчет

Наименование	Характеристики
Щебень:	Известняковый щебень 5-20
Объем:	1 м3
Вес:	20 кг
Удельный вес:	1300 кг/м3

Оставить заявку

Вес 1 кубометра щебня разных видов

1 куб щебня	Вес кг
гранитный щебень	1390
гранитный щебень 5-20	1350
гранитный щебень 20-40	1380
гранитный щебень 40-70	1440
известняковый щебень	1300
известняковый щебень 5-20	1370
известняковый щебень 20-40	1410
известняковый щебень 40-70	1470
гравийный щебень	1350
гравийный щебень 5-20	1430
гравийный щебень 20-40	1540
гравийный щебень 40-70	1650