Какая фракция щебня используется для бетона. Как выбрать правильную фракцию щебня для изготовления железобетонной конструкции? Соотношение марки бетона и марки щебня

Большинство из нас знают, что бетон изготовляется из смеси цемента, песка и воды. В зависимости от требуемой прочности будущего раствора, пропорции создания этой смеси могут быть разными, но ингредиенты не меняются. Иногда, для особого типа бетона, в цементную смесь добавляются и другие составные части в незначительных количествах, но в целом принцип создания бетона не меняется. Здесь у многих возникает вопрос: в каких тогда случаях в бетон добавляют щебень и для чего он нужен?

Щебень - это также строительный материал. Его получают методом дробления камней горных пород на мелкие фракции размером от 5 до 70 и более миллиметров. Как известно, щебень обладает неровной поверхностью.

Существует несколько разновидностей щебня, каждая из которых применяется в определённом виде строительных работ:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый;
• шлаковый или искусственный.

Наиболее оптимальным для применения в строительстве считается гранитный щебень. Однако стоит учитывать, что он и самый дорогой по цене.

Щебень добавляют в бетон по нескольким причинам, одна из которых состоит в том, что щебень, как более дешевый материал по сравнению с цементом, но обладающим высокой степенью плотности и твёрдости, отлично его заменяет при создании бетонной смеси. Кроме этого, у щебня есть и другие преимущества по сравнению с цементом. Он уменьшает ползучесть, и процент усадки смеси. Бетон с применением щебня намного реже трескается, чем обычная цементная смесь, а его плотность и водонепроницаемость гораздо выше.

Добавляя щебень в бетон, следует учитывать и некоторые нюансы. Несмотря на то, что щебень по строительной терминологии является крупным наполнителем и значительно увеличивает плотность готовой бетонной смеси, добавлять его в смесь песка и цемента следует осторожно. Чтобы не появились воздушные ямы возле отдельных фракций щебня, лучше всего крупные частицы щебня перемешать с мелкими частицами щебня и песком. То есть, если вы хотите изготовить крепкий бетон, в него недостаточно добавить лишь крупный гранитный щебень, обладающий повышенной твёрдостью - гораздо эффективнее будет смешать крупный, средний и мелкий щебень со смесью песка и цемента. Это позволит вам изготовить действительно прочный и надёжный бетон, минимизируя количество цемента в общей смеси.

Добавлять лишь мелкий щебень - не слишком эффективная затея. Для того чтобы получить прочный бетон, понадобится не так уж мало цемента, поэтому эффект будет не такой значительный, как от применения щебня разного размера.

Чаще всего бетон с использованием щебня изготовляют при создании гидротехнических железобетонных сооружений, туннелей, элементов мостов, каменных опор, заборов и различных фундаментов. Очень широко гравий применяется в декоративной архитектуре и ландшафтном дизайне. Без щебня крупной фракции не обходится ни одно строительство железных и автомобильных дорог.

Если вы собираетесь добавлять щебень в бетон, вам следует учесть, что огромное значение для прочности бетонной смеси оказывает отсутствие пыли и иных примесей в щебне. По ГОСТ их содержание не должно превышать 1-2% от общей массы щебня. Для того чтобы добиться чистоты щебня, его можно промыть напором воды из шланга.

Несмотря на то, что во многих случаях щебень добавляется в бетон, чтобы удешевить его себестоимость, уменьшая количество цемента, крайне не рекомендуется в строительных работах, особенно в укладке фундамента, применять вторичный щебень. Несмотря на относительную дешевизну, его плотность заметно ниже, чем у нового щебня.

В бетонную смесь входит несколько составляющих, которые позволяют предать ему все необходимые характеристики. В обязательном порядке в нем должны присутствовать 3 основных компонента: цемент, вода и заполнитель. Очень часто в качестве заполнителя используется щебень, потому что он обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

Для получения бетон повышенной прочности используют высокопрочные виды щебня.

Прочность щебня может составлять 1000 МПа и даже больше. Данное значение будет зависеть от вида материала и его особенностей. Поэтому рассмотрим, какой щебень можно использовать для приготовления бетонной смеси.

Разновидности щебня для приготовления бетона

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

Щебень для бетона бывает искусственным и природным. Первый вариант получают из строительного мусора и домашнего шлака. Он является вторичным материалом, поэтому имеет небольшую себестоимость. В строительных работах он почти не применяется (им проводят укрепление слабых грунтов в местах, где строятся дороги нефедерального назначения). Второй вид получают из горных пород путем их дробления. С помощью щебня можно снизить ползучесть и усадку грунта, увеличить прочность и долговечность бетона.

Выбор щебня осуществляется по такой ее характеристике, как размер фракций (размер отдельных частиц, преобладающих в составе материала). Чем размер фракций будет меньше, тем меньший будет и ее номер.

При крупнофракционный щебень применяется для обеспечения высокой прочности при схватывании бетона, а мелкофракционный – для лучшего заполнения пустот и полостей.

Игловатый и плоский щебень уменьшает прочность смеси, увеличивая при этом расход цемента. Его применение снижает морозостойкость бетона, поэтому при проведении строительных работ щебень такой формы стараются не использовать. Рассмотрим более подробно каждый вид щебня, который используется при строительных работах.

Вернуться к оглавлению

Гранитный щебень для бетона

Данный материал – один из самых прочных рудных материалов. Его изготавливают методом дробления природного гранита. Такой щебень является самым лучшим заполнителем для бетона, у которого должна быть высокая марка:

• аэродромные и дорожные покрытия;
• ответственные участки, которые находятся под большой нагрузкой (колонны, стены, плиты);
• мостовое полотно и остальные виды мостовых конструкций.

Качество гранитного щебня можно определить такими характеристиками, как плотность, прочность на сжатие и фракция, которая должна быть в пределах 5-150 мм. Наивысшим спросом пользуется фракция размером 5-20 мм, которая используется для строительства ЖБИ, мостов и дорожных покрытий. При ее применении гарантируется надежность состава и его высокие эксплуатационные параметры.

Средняя фракция имеет размеры около 40 мм, которая используется при строительстве промышленных объектов. Размер крупной фракции, необходимой для конструирования габаритных конструкций, составляет 40-70 мм. Более крупные габариты применяются при возведении бутобетонных фундаментов.

Материал из гранита по своим эксплуатационным характеристикам является достаточно прочным. Его марка лежит в пределах 1200-1400, а морозостойкость – до 400 циклов.

Вернуться к оглавлению

Гравийный и известняковый материал

Гравийный щебень добывается при просеивании карьерной породы или методом дробления природных скал. По эксплуатационным характеристикам он уступает граниту, но имеет более низкую цену. Данный наполнитель широко используется при производстве ЖБИ, в дорожном строительстве и при конструировании фундаментов. В зависимости от размера фракций, он подразделяется на мелкий (до 10 мм), средний (10-20 мм) и крупный (до 40 мм).

Щебень, изготовленный из известняка, является одним из самых дешевых видов. По классу точности выделяют несколько групп такого материала:

• марка М600-М800 является результатом переработки известняка или доломита. Она обладает высокими показателями и имеет большой размер фракции;
• марка М300-М600 изготавливается из известняка;
• марка М200 почти не применяется для изготовления бетона, так как имеет большую цену.

Вернуться к оглавлению

Зависимость марки бетона от марки щебня

В качестве основного наполнителя подходят любые твердые породы: керамзит, известняк, гравий, гранит, асфальт или колотый кирпич. Но здесь есть некоторые нюансы. Каждый наполнитель имеет определенную прочность, что приводит к сильным ограничениям возможности применения. Например, изготовление ответственной конструкции немыслимо с использованием битого кирпича.

Прочность твердого накопителя обозначает его марку. Таблица с приблизительным соотношением и щебня представлена ниже.

Таблица 1. Выбор марки щебня для бетона

Марка щебня	Марка бетона
М1200	М400-М500
М1000	М300
М800	М200
М600	М100

Данная таблица может иметь некоторые отклонения в ту или иную сторону, но они являются допустимыми и могут регулироваться соотношением цемента и песка.

На практике бетон М250 и меньше изготавливают с использованием гравия, а М300 и выше – с применением гранита.

Бетон не может быть прочнее, чем его наполнители, то есть из цемента М400 никак не удастся получить бетон М500. Чтобы получить нужную марку, необходимо правильно подобрать пропорции всех компонентов.

При проведении строительных работ необходимо осуществлять качественный подбор строительных материалов. Важно разбираться в их классификации и способах производства. Для изготовления бетона и железобетонных изделий основным компонентом является щебень.

Разновидности

Щебень - нерудный материал, который получают путем дробления больших кусков твердых горных пород. Добыча происходит в карьерах и часто с помощью взрывных работ.

Классификация

• известняковый (доломитовый);
• гравийный;
• гранитный;
• вторичный.

Применяется в качестве

• заполнителя при производстве бетона;
• для строительства автомобильных и железных дорог;
• для ландшафтного дизайна;
• в декоративных целях.

Важно отличать этот строительный материал от гравия. Гравий - фрагменты горной породы, образовавшиеся в естественных условиях в результате выветривания. Он имеет окатанную форму. В отличие от него щебень производят искусственно, путем дробления и он имеет относительно острые края.

• Гранитный . Самый дорогой, поскольку наиболее стойкий к воздействию условий внешней среды и устойчив к нагрузкам. Его применяют для получения особо твердых бетонов.
• Гравийный . Добывают в карьерах или со дна водоемов (песчано-гравийная смесь). Этот вид обладает меньшей ценой, но уступает гранитному по качеству. Щебень, добытый в результате дробления гравия из карьера предпочтительней, добытому со дна водоема. Это обусловлено тем, что его поверхность более шероховата, чем у добытого со дна. Это улучшает сцепление с песчано-цементным раствором. В строительстве малоэтажных зданий и в дачном строительстве допускается использование гравийного щебеня .
• Известняковый (доломитовый). Добывают путем дробления осадочных пород (известняков). Он обладает относительно низкой прочностью. Этот вид используют при создании железобетонных изделий с небольшой нагрузкой. Главное преимущество - низкая цена.
• Вторичный - получают путем дробления утилизированных бетонных изделий.

Известняковый щебень подвержен негативному воздействию воды - растворению (особенно в кислой среде).

Вторичный вид обладает низкой ценой, но и самым низким качеством. Не рекомендуется использование этого вида строительных материалов в ответственных конструкциях.

Важной характеристикой этого строительного материала является лещадность - это показатель формы зерен (плоская или игольчатая).

Прочность бетонного изделия напрямую зависит от прочности применяемого щебня.

Классификация по маркам прочности

• для бетона марки М400-500 используют щебень марки 1200;
• для М300 - 1000;
• для М200 - 800;
• для М100 - 600.

Принцип подбора размеров фракции щебня

• 0-5 мм - побочный продукт дробления горных пород, используют при отсыпке дорожек;
• 5-10 мм - используют для бетонных изделий совместно с более крупным наполнителем;
• 5-20 мм - самый популярный, применяют при создании железобетонных изделий;
• 20-40 мм - средняя фракция;
• 25-60 мм - используют при создании оснований железнодорожных путей;
• 40-70 мм - для больших бетонных конструкций;
• -70-120 мм - бутовый камень, используют в строительстве фундаментов.

Невозможно создать крепкий бетон, используя плохой щебень.

Нельзя использовать щебень с одинаковыми размерами фракции. Так как это может создать пустоты в бетоне, что понизит его качество и устойчивость. При создании ответственных железобетонных конструкций используют смесь щебня размеров 5-10 мм и 10-20 мм.

Справка! Фракция 5-20 мм считается универсальной.

Заливка бетона с использованием такой фракции стоит дороже, но его качество выше. Он будет более долговечным. Такой щебень подходит для заливки: фундаментов, плит, перекрытий. Для бетонных садовых дорожек применяются любые фракции. Для заливки полов и отмостки применяют щебень небольшой фракции, поскольку толщина слоя бетона небольшая.

Этот строительный материал важный компонент для производства бетона. Неправильно подобранная фракция этого строительного материала может привести к созданию некачественного железно-бетонного изделия.

Бетон — современный строительный материал, для самостоятельного изготовления которого необходимо не только иметь под рукой таблицу с пропорциями бетона , но и выбрать и приобрести правильные ингредиенты: цемент, песок в мешках или навалом, и, конечно же, твердый наполнитель — щебень или гравий.

Встает вопрос: какой же щебень нужен для бетона? Мы рекомендуем гранитный щебень фракции 5-20. Но обо всем по порядку.

Твердые наполнители

Начнем с того, что формально в качестве основного наполнителя подойдут любые твердые породы: щебень гранитный, гравийный, известняковый, керамзит, даже колотый кирпич или асфальт. Но здесь есть свои нюансы. Каждый из перечисленных наполнителей обладает определенной прочностью, что сильно ограничивает возможности применения. Например, строительство ответственной конструкции немыслимо с применением битого кирпича. И наоборот, отливка тротуарной плитки среднего качества с использованием гранитного щебня в составе бетона является ни чем иным, как перерасходом денежных средств.

Любой твердой наполнитель — будь то гранитный щебень или гравийный — обладает собственной прочностью, которая характеризуется его маркой. Бетон априори не может быть прочнее, чем наполнители. Из цемента марки М400 получить бетон М500 невозможно.

Зависимость марки бетона от марки щебня

Итак, представляем вниманию таблицу с примерным соответствием марки щебня — марки бетона.

Небольшое отклонение в ту или иную сторону допустимо, регулируется соотношением песка и цемента. Для увеличения прочности бетона при низкой прочности щебня в состав раствора добавляют больше цемента.

На практике, бетон М-250 и ниже изготавливают с применением гравия, а бетон марки М-300 и выше — в основном на граните.

Компания «ПроБетон» осуществляет продажу и доставку бетона как на гравии, так и на гранитном щебне. Кроме того, мы можем продать отдельно и гранитный щебень, и гравий.

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.

Щебень представляет собой сыпучий стройматериал на неорганической основе с разными размерами фракций (зерен). Чаще всего он используется в качестве невяжущего наполнителя в бетоне, который позволяет выдерживать будущим конструкциям и их фундаментам эксплуатационные напряжения. Щебень добавляется в раствор как с целью снижения его себестоимости, так и для придания ему после застывания прочности и упругости, уменьшения величины усадки и риска деформаций.

Материал получают путем дробления горных пород или промышленных отходов, как следствие - камни имеют различные формы и остаются шероховатыми, что увеличивает их адгезию с цементом и песком. На размер фракций бетонного щебня влияет максимальная величина отдельных элементов, он имеет соответствующую маркировку, что облегчает выбор и покупку. В зависимости от этого, раствор приобретает определенные свойства, в частности - добавление крупной породы увеличивает прочность при схватывании, а мелких камней - плотность (способствует лучшему заполнению пустот).

Разновидности

Данный материал классифицируется по нескольким признакам: типу применяемого сырья, размеру и форме раздробленных частиц, морозостойкости и прочности. Щебень изготавливают из твердого гранита, металлургических и строительных шлаков, гравия и известняковых пород. Чем прочнее исходное сырье, тем более сильные нагрузки выдерживает будущая конструкция. К примеру, лучшим вариантом для заливки фундамента будет гранит, а оптимальным по цене и качеству - гравий. В зависимости от формы фракций щебня и их процентного содержания в общей массе, различают три типа смесей:

1. Кубовидная (от 12 до 15 %), самая плотная.
2. Обычная (18–35 %), со средним расстоянием между частицами.
3. Лещадная (от 25 %), с большим содержанием зерен с пластинчатой или игольчатой формой (ширина и толщина меньше чем длина в 3 раза).

Но основным показателем, определяющим свойства щебня для бетона, остается размер фракций. К стандартным относятся: от 3 до 8 мм (еврощебень), 5–20, 10–20, 20–40, 25–60, 20–70, 40–70. Нестандартным считается щебень с фракциями от 5 до 10, 10–15, 15–20, 70–120, 100–300. Чем меньше размер, тем дороже стройматериал, это обусловлено усложнением технологического процесса при его дроблении и более тщательном просеве. В некоторых случаях допускается смешивание крупной фракции щебня и мелкой каменной крошки, последняя используется в качестве сопутствующего наполнителя.

Самыми востребованными являются размеры в 20–40 мм, это связано с низкой стоимостью такой марки, но для заливки фундамента или при высоких требованиях к прочности бетона лучше купить засыпку с зернами от 5 до 10 мм или 5–20.

Маркировки

В зависимости от морозостойкости материала различают: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400. Марка не связана с размером фракции щебня и определяется числом циклов оттаивания или размораживания или насыщения и высушивания в растворе сернокислого натрия. Для замешивания бетона оптимальной является морозостойкость от 300 (этого достаточно для заливки фундамента и часто эксплуатируемых наружных конструкций). Данный показатель обязательно прописывается в паспорте щебня, равно как и размер фракций.

Основная маркировка подразумевает прочность исходного материала при сжатии, дробимость при раздавливании породы и степень износа при размоле в барабане. Показатель свидетельствует о сопротивлении бетона внешним воздействиям вроде веса транспорта или нагрузки на фундамент. К высокопрочным относят марки щебня М1200–1400, к очень слабым - М200, нормой считается процент содержания зерен, получаемых из слабых пород (при сжатии в вононасыщенном состоянии до 20 МПа). Для сравнения, в М300 этот показатель превышает 15 %, в М1400 - не более 5.

Соотношение марок щебня и бетона

Прочность раствора определяется его наполнителями, характеристики которых указаны в прилагаемой инструкции или на упаковке. На практике это означает, что из цемента М400 не получится бетон М500 или выше, соответствующее соотношение марок представлено в таблице:

Определение прочности бетона в зависимости от фракции щебня носит приблизительный характер, но допускаются отклонения. Последние регулируются изменением соотношения песка или цемента, добавлением гранитной крошки. Но в целом, для получения необходимой марки важно соблюдать строгие пропорции раствора. Прежде чем выбрать, какой щебень нужен для бетона, рекомендуется определиться с целевым назначением конструкции и просчитать будущие нагрузки. Для раствора до М250 достаточно гравия, допускается использование нестандартных размеров зерна. Высокопрочные марки (М300 и более) требуют добавления гранитного отсева, желательно с квадратными фракциями до 20.

Согласно строительным нормам, содержание щебня с повышенной крупностью в смеси варьируется от 1 до 20 %, заниженной - должно быть в пределах 20 % от общей массы. Если для бетона используется щебень фракции до 20 мм, проблем с распределением пустот не возникает. При повышении этого показателя до 40 мм следует вводить в раствор еще одну разновидность наполнителя (с другими, более мелкими размерами зерна). Соответственно, выбор наполнителя с зерном до 70 мм подразумевает добавление в бетон как минимум трех разных вариантов фракций щебня. Размер не может быть меньше 2/3 расстояния между продольной арматурой, но и не больше чем 30 % от наименьшего элемента строительной конструкции.

Примеры использования

Мелкозернистые смеси нужны при изготовлении декоративных изделий из бетона, искусственного камня, тротуарной плитки, он же добавляется в состав для асфальта или другого дорожного покрытия. Применение чересчур мелкого наполнителя для заливки фундамента и сооружения несущих стен нецелесообразно экономически, плюс возрастает риск усадки и деформации. Средняя и самая востребованная фракция щебня (20–40 и 10–20) лучше подходит для создания больших и малых конструкций из бетона. Это идеальный вариант для заливки фундамента. Для приготовления качественного раствора следует использовать бетономешалку, трудно добиться однородности при перемешивании щебня, песка и связующего цемента вручную.

Материал с фракцией от 40 до 70 относится к крупнозерновым, и нужен при возведении массивных построек и замешивании бетона в больших объемах. Его лучше не вводить в растворы при заливке фундамента без добавления вспомогательных наполнителей с другими размерами. Такой материал трудно достать, требуемое количество рассчитывается заранее, его доставку заказывают отдельно. Щебень с крупной фракцией от 100 мм называется бутой или строительным камнем, его применяют в основном в декоративных целях, а не для приготовления бетона. Это же относится к мелкой гранитной крошке, но последняя незаменима при создании наливных полов и в качестве вспомогательной добавки.

Особое внимание уделяется выбору наполнителя при изготовлении раствора для заливки фундамента. Основание выдерживает максимальные нагрузки, поэтому для данного типа работ требуется бетон, прочностью не ниже М300. Соответственно, нужен гранитный наполнитель не ниже М1200, хотя для дачных построек допускается добавление гравия. Рекомендуемые фракции щебня для фундамента: 5–10, 10–20, 20–40, желательно покупать марки с квадратной формой зерен.