Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какая фракция щебня нужна для бетона?

Какой щебень нужен для бетона?

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.

Материалы

Щебень производится из известняка, гравия, гранита.

Известняк

Обломочно-осадочный материал гомогенного происхождения. Состоит из кристаллизованных солей кальция и угольных кислот, вторичных включений.

Известняк получают методом открытой добычи. На территории России – это территории Урала, Кавказа, центральные районы европейской части страны.

  • Материал – светло-серый, иногда с примесями жёлтых, розовых, голубых темных оттенков;
  • Относительная плотность – 2-3 грамма/кубический сантиметр;
  • Морозостойкость – F100-F150;
  • Истираемость – 0,9-1,5 грамм/квадратный сантиметр;
  • Пористость – 20-30 процентов;
  • Прочность на сжатие – 380-410 кгс/квадратный сантиметр в сухом виде и 330-370 кгс/квадратный сантиметр в увлажненном виде.

  • Вторичное легкое строительство;
  • Флюс для металлургии;
  • Выпуск минеральных удобрений.

Гравий

Материал представляет собой крупнообломочную остаточную структуру. Образуется в результате естественного разрушения крупных горных пород или искусственного дробления. Шероховатый, содержит в себе элементы органики, песка и глины. По происхождению выделяют следующие виды материала:

  • Речной. Не содержит много примесей, но элементы у него гладкие, что предопределяет невозможность применения их в фундаментных смесях для жилых домов из-за плохого сцепления с раствором бетона. Используется в декоративных целях.
  • Ледниково-озерный. Редкий тип, не разрабатывающийся в промышленных масштабах.
  • Горно-овражный. Применяется как базисный наполнитель для бетона.

В зависимости от усредненных размеров обломков материала, выделяют такой гравий:

  • Мельчайший. Размеры элементов 1-2,5 миллиметров.
  • Мелкий. Размеры элементов 2,5-5 миллиметров.
  • Средний. Размеры элементов 5-10 миллиметров.
  • Крупный. Размеры элементов 10-20 миллиметров.

Гранит

Гранит – это магматическая горная порода с преобладающим кислым составом и нормальной щелочностью. Твёрдый и прочный материал применятся в разноплановых строительных работах как высококачественный щебень для фундаментных смесей, при облицовке зданий. Им отделывают колонны, стены, лестницы, камины, фонтаны. Иногда гранит используют напрямую в качестве кладочного материала.

Гранитные породы устойчивы к низким температурам и всем типам загрязнений, слабо поглощают влагу. Типичный минеральный состав:

  • Полевые шпаты – 55-65 процентов;
  • Кварцевые соединения – 20-30 процентов;
  • Различные слюды – 3-12 процентов.

  • Плотность – 2500-2700 кг/м³;
  • Прочность – 290-310 МПа;
  • Температура плавления при отсутствии воды и давления – 1215-1260 градусов Цельсия;
  • Температура плавления при высоком давлении и наличии воды – 600-650 градусов Цельсия.

Усредненный химический состав:

  • Диоксид кремния – 65-75 процентов;
  • Оксид алюминия – 11-15 процентов;
  • Оксид натрия – 2,5-5,5 процентов;
  • Оксид кальция – 1-4 процента;
  • Оксид железа – 0,5-5 процентов;
  • Оксид калия – 0,5-3 процентов;
  • Оксид магния – 0,1-1,5 процентов;
  • Диоксид титана – 0,1-0,7 процента.

Разновидности гранитов

Материал подразделяют по минеральному составу и структурно-текстурному наполнению:

  • Аляскит. Розовая порода с преобладанием калиевого и натриевого полевого шпата при отсутствии темных минералов, биотитов.
  • Плагиогранит. Светло-серый материал с обилием плагиоклаза. Содержит незначительное количество натрий-калиевого полевого шпата.
  • Порфировидный гранит. Материал с локальными вкраплениями кварца, микроклин, ортоклаза.

Сколько щебня нужно на фундамент

Подушка

Точный расчет материалов поможет избежать лишних расходов. При возведении основания необходимо посчитать объем 1 м3, а затем вычислить общее количество. Для подушки нужно минимум 20 см щебня:

  • 1 м x 1 м x 0,2 м = 0,2 м3.

Полученную цифру нужно умножить на удельный вес щебня и коэффициент уплотнения. Например, удельный вес гранитного — 1,47 т, а коэффициент уплотнения — 1,3. Формула расчета:

  • 0,2 м3 х 1,47 т x 1,3 = 0,382 м3.

Полученную цифру нужно умножить на площадь основания — так мы получим общее количество материала для подушки.

Заливка основания

При обустройстве ленточного фундамента необходимо узнать объем траншеи под основание. Для этого нужно умножить длину по периметру, ширину и глубину.

  • 40 x 0,5 х 0,8 = 16 м3.

Это количество необходимо для всего фундамента.

Формула приготовления бетона — 1х3х5, где 1 часть цемента, 3 песка и 5 щебня. Расход зависит от марки цемента.

Примерный расчет на 1 м3:

  • цемент — 330 кг или 7 мешков по 50 кг каждый;
  • песок — 1 тонна;
  • щебень — около 1650 кг;
  • вода — 160–170 л.

Чтобы посчитать, сколько бетона понадобится на 16 м3, нужно все количество компонентов умножить на 16.

При выборе щебня для подушки и заливки фундамента, придерживайтесь требований по соотношению размера к объему конструкции. Они отражены в ГОСТах и таблицах. Выбирайте сырье без загрязнений. Используйте марку наполнителя выше, чем марка раствора. Если вы сомневаетесь, какой щебень для фундамента лучше, обратитесь к нам. Подберем хорошее соотношение цены и качества.

Полезные советы

  • Если вы ограничены в выборе фракции щебенки – ориентируйтесь на гранитный материал, имеющий размеры гранул от 5 до 20мм. Бетонные растворы на его основе можно назвать «универсальными», поэтому их можно использовать для строительства всех видов бетонных конструкций и изделий: основания, фундаменты, плиты перекрытия, отмостки, колонны и пр.
  • Если принято решение увеличивать плотность бетона за счет введения в него щебня мелкой фракции, учтите что в этом случае значительно увеличивается расход цемента. Это приведет к существенному удорожанию строительства. Как известно, цемент – самый дорогостоящий компонент бетона.
Читать еще:  Декоративные изделия из бетона

В этой статье рассмотрен вопрос оптимальных размеров гранул щебня для конструкций, заливаемых самым распространенным, универсальным, видом строительного материала – тяжелый бетон. Для бетонов других видов бетона (асфальтобетон, перлитобетон, силикатный бетон, туфобетон и другие виды), рекомендуемые размеры наполнителя будут иные.

Разновидности щебня

Основное разделение щебня следующее:

  • природный материал;
  • искусственный материал (вторичный).

Нормативный документ, включающий классификацию щебня и гравия — ГОСТ 8267-93*. По нему можно привести следующее разделение природного материала:

  • из изверженных и метаморфических пород;
  • из осадочных пород;
  • из гравия (получают путем дробления горного гравия) и гравий (природного происхождения);
  • из валунов.

Природный щебень

Он изготавливается путем дробления прочных горных пород. В зависимости от сырья для изготовления различают:

Гранитный (из метаморфических пород). Относится к наиболее прочным. Изготавливается из природного гранита способом дробления. Обеспечивает бетонной смеси высокие эксплуатационные параметры. Марка щебня из гранита находится в пределах 1200-1400, а по морозостойкости материал способен выдержать до 400 циклов попеременного замораживания и оттаивания (то есть теоретически срок службы может составить до 400 лет). Такой щебень применяют при изготовлении бетонных смесей для особо ответственных сооружений. Недостаток — самая высокая стоимость по сравнению с другими видами крупного заполнителя.

Гранитный щебень самый крепкий, но очень дорогой.

Гравийный. Для его изготовления дробят гравий, который добывается двумя способами: карьерным и со дна рек. На дне гравий входит в состав песчано-гравийной смеси, поэтому перед применением его очищают. Если отвечать на вопрос, какой щебень лучше для фундамента, то ответом станет — гравийный, как самый оптимальный вариант. Для зданий с нормальным уровнем ответственности нет смысла тратить большие суммы на материалы с повышенной прочностью: нагрузки при эксплуатации ничтожно малы, по сравнению с теми, которые может выдержать гранитный. Кроме того, гравийный материал выигрывает в плане стоимости.

Гравийный щебень самый подходящий.

Известняковый (из осадочных пород). Применяется для малоэтажного частного строительства. Имеет невысокую прочность и стоимость. При использовании для фундаментов важно знать, что известняк с течением времени растворяется водой. Если все же принято решение о его применении, требуется позаботиться о надежной гидроизоляции фундамента.

Известняковый щебень крайне нежелательно применять для фундамента.

Совет! Иногда бывает сложно разобраться в понятиях щебень и гравий. Нужно запомнить, что щебень имеет более неровную форму с рваными краями, поскольку произведен путем дробления силами человека. Гравий – результат многолетнего природного разрушения горных пород, поэтому его поверхность имеет более гладкую форму. Для бетона больше подходит именно щебень, т.к. его неровные края имеют лучшее сцепление с раствором.

Искусственный щебень

  • бетона;
  • кирпича;
  • пенобетона;
  • шлака.

Искусственный щебень из отходов строительства и производства.

К достоинствам можно отнести доступность и самую низкую стоимость. Недостаток — сомнительность происхождения. Покупатель не может с уверенностью сказать, что материал безопасен. При изготовлении щебня из отходов промышленности руководствуются также ГОСТ «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов» и ГОСТ «Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона».

Прочность

Прочностной показатель определяется, основываясь на пределе прочности на сжатие скальной породы, дробимости и истираемости камней. Все испытания осуществляются в специальных установках, имитирующих реальные эксплуатационные процессы. Группы щебня по показателю прочности:

  • высокопрочный, марка М1200-1600;
  • прочный (М800-1200);
  • среднепрочный (М600-800);
  • слабопрочный (М300-600);
  • очень слабопрочный (М200).

При производстве бетонных растворов чаще всего применяют щебень М1200, но для малоэтажного строительства вполне подойдет марка М600 и выше. Если же требуется залить фундамент массивного здания или мостовую конструкцию, используется М1400-1600.

Дополнительные показатели

Свойства бетона зависят от других показателей, характеризующих щебень малой и средней фракции.

Морозостойкость, показатель F 15-400, характеризует, сколько циклов замораживания выдержит материал без потери прочности. Стойкость зависит от плотности материала, отсутствия пор, в которые бы попадала вода, образуя лед, разрушающий структуру. Неустойчивым считают камень F15-50, в южных регионах можно использовать материал F50-150. Для строительных бетонов в средней полосе и севернее используют камень F300-400.

Лещадность, процент содержания сколов камня пластинчатой и игловатой формы, мешающих плотной укладке бетонной смеси. Предпочтительная форма граней – кубовидная. У него большая насыпная масса, плотность в бетонном тесте.

Радиоактивность подтверждается документально, сертификатом или заключением на радиационную безопасность инертного материала. Для жилищного строительство подходит камень с радиоактивностью до 370 Бк/кг, I-го класса. Гравийная дробленка соответствует условиям. Гранитный щебень добывается с начальным показателем до 740 Бк/кг, но после длительного хранения на открытом воздухе сыпучий материал может снизить радиоактивность.

Как выбрать правильную фракцию щебня для изготовления железобетонной конструкции?

Прежде чем, определиться, какая фракция щебня нужна при выполнении бетонных работ по изготовлению железобетонных изделий и конструкций, необходимо рассмотреть такие понятия как щебень и его фракция.

Читать еще:  Гиперпластификаторы для бетона

Какую фракцию щебня применять при изготовлении железобетонных конструкций?

Щебень – строительный материал, получаемый дроблением плотных горных пород на фракции 5÷70 мм и более. Он обладает неокатанной, шероховатой поверхность. После дроблении щебня выполняют его рассев по фракциям.

В зависимости от того, из которой горной породы производят щебень, существуют следующие разновидности щебня:

  1. известняковый;
  2. гравийный, или просто гравий;
  3. гранитный;
  4. искусственный (из отходов производства, например, шлаковый).

Гранитный заполнитель считается одним из лучших, – он обладает высокой прочностью, но при этом по стоимости он самый дорогой.

Фракция щебня – это совокупность частиц одинакового размера или интервала.

Итак, далее необходимо разобраться, зачем щебень добавляют в бетонную смесь? Кратко, рассмотрим причины, из-за которых необходимо применять щебень, а затем рассмотрим какой именно фракции необходимо добавлять в бетонную смесь, чтоб получить прочную и долговечную конструкцию.

Для чего необходимо добавлять щебень для приготовления бетона?

  1. Щебень составляет скелет бетона, это примерно 80…85% от всего объема. Щебень в бетоне называют крупным заполнителем.
  2. Применение крупного заполнителя в бетоне позволяет минимизировать процессы усадки, ползучести, увеличивает прочность, плотность, водонепроницаемость и трещинностойкость конструкции.
  3. Так как самим дорогим компонентом бетона является цемент, значит, необходимо стремится снизить его расход, без ухудшения свойств изготовляемого бетона. Одним из факторов получения высокой прочности бетона является плотность – чем плотнее бетон, тем он прочнее. Чтоб уменьшить межзерновое пространство (пустоты) в бетоне, необходимо подобрать такие размеры частиц песка и щебня, чтобы при уплотнении бетонной смеси пространство между крупными частицами щебня заняли более мелкие частицы крупного заполнителя, а пустоты между мелкими частицами щебня заняли крупные частицы песка и т.д. Значит, для хорошего бетона необходимо иметь частицы крупного заполнителя нескольких фракций. Такой подход к расчету состава бетона экономит значительное количество цемента при строительстве. Экономия цемента объясняется следующим: мелкие частицы цемента как клей, который должен покрыть и «склеить» между собой все поверхности песка и щебня. Как известно, частицы крупного размера имеют меньшую удельную поверхность, чем частицы маленького размера, следовательно, если щебень и песок очень мелкий, количество цемента для его «склеивания» необходимо больше, или того количества цемента будет не достаточно для обволакивания поверхностей (значительно снизится прочность). Чтоб убедится в правильности вышеприведенного обоснования, необходимо посчитать состав бетона (можно по методу НИИЖБа) с применением сначала крупной фракции, а потом с несколькими фракциями, а затем сравнить расход цемента.

На карьерах по добыче гранитного или другого щебня согласно ГОСТ 8267-93 выпускают после дробления следующие основные фракции щебня:

  • 5 (3) ÷ 20 мм;
  • 5 (3) ÷ 10 мм;
  • 10 ÷ 15 мм;
  • 10 ÷ 20 мм;
  • 15 ÷ 20 мм;
  • 20 ÷ 40 мм;
  • 40 ÷ 80 (70) мм.
  • Также могут выпускаться по индивидуальному заказу фракции 70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150 мм.

Какие фракции используют для приготовления бетона? Как правильно выбрать необходимые фракции щебня?

Однако, для получения качественного бетона зачастую используют не одну, а две-три фракции щебня, или есть щебень разного размера. На предприятиях по изготовления бетона и железобетонных конструкций по ГОСТ 8267-93 в лабораториях ОТК (отдел технического контроля) определяют проверку зернового состава, наименьший d и наибольший D номинальные размеры щебня. Данные характеристики щебня определяют способом просеивания щебня через стандартные сита и взвешивают остатки на каждом сите. Далее определяются полные остатки на каждом сите. Полученные результаты сравнивают со значениями в таблице 1 из ГОСТ 8267-93.

Диаметр отверстий контрольных сит, ммDmin0,5(Dmin+ Dmax)Dmax1,25Dmax
Полные остатки на ситах, % по массе90÷10030÷60До 10До 0,5
  1. Для фракций щебня 5(3)÷10 мм и смесь фракций 5(3)÷20 мм дополнительно применяют условие, при котором на нижнем сите 2,5 (1,25) мм полный остаток должен составлять 95÷100 %.
  2. Допускается по востребованию потребителя, чтобы полный остаток на сите 0,5(Dmin+ Dmax) составлял 30-80 % по массе.

После просеивания строят график зернового рассева щебня и если, кривая данного щебня попадает в заштрихованную область графика (рис. 1), значит, такой щебень можно использовать в изготовления бетона, железобетона. Если кривая не попадает в указанную область, добавляют еще одну фракцию и повторяют просеивание.

Рис. 1. Зерновой состав гравия (щебня)

Согласно ГОСТ 26633-91* «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» наибольшая крупность щебня для данной железобетонной конструкции должна быть установлена в стандартах, в типовых проектах, технических условиях или рабочих чертежах железобетонных конструкций. Зная, какая наибольшая крупность зерен щебня предусмотрено в нашем случае по таблице из того же ГОСТ (п. 1.6.4.) определяем какие фракции можно использовать, табл. 2.

Наибольшая крупность зерен щебняФракция крупного заполнителя
105÷10 или 3÷10
205(3) ÷10 и 10÷20
405 (3)÷10, 10÷20 и 20÷40
805 (3)÷10, 10÷20, 20÷40 и 40÷80
1205 (3)÷10, 10÷20, 20÷40, 40÷80,80÷120

Примечание. Применять фракцию 3÷10 мм допускается в том случае, если используется песок, как мелкий заполнитель с модулем крупности не более 2,5.

Чтоб не строить график зернового состава щебня, можно воспользоваться таблицей из ГОСТ 8267-93 (п. 1.6.5., табл. 5), и проверить содержание отдельных фракций, табл. 3.

Наибольшая крупность заполнителя, ммСодержание фракций в крупном заполнителе (щебень, гравий), %
5(3)÷10 мм10÷20 мм20÷40 мм40÷80 мм80÷120 мм
10100
2025 – 4060 – 75
4015 – 2520 – 3540 – 65
8010 – 2015 – 2520 – 3535 – 55
1205 – 1010 – 2015 – 2520 – 3030 – 40

Упрощенный вариант выбора необходимой фракции щебня

Процесс выбора правильной фракции щебня, который кратко приведен выше, касается в основном предприятий, которые производят бетон и железобетонные изделия. Но в большинстве случаев достаточно знать следующую информацию приведенной в табл. 4 (на основании СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции).

ПараметрВеличина параметра
1. Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен:до 40 ммбольше 40 ммНе менее двухНе менее трех
2. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных изделийНе более 2/3 от наименьшего расстояния между стержнями арматуры
3. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных плитНе более 1/2 толщины плиты
4. Наибольшая крупность заполнителя для железобетонных тонкостенных изделийНе более 1/3 – 1/2 толщины изделия
5. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителяНе более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода
6. При перекачивании бетононасосом наибольшая крупность заполнителя, в том числе зерен наибольшего размера лещадной и игловатой формыНе более 15 % по массе
7. При бетонировании подземных конструкций инъекционным и вибронагнетательным методами (п. 2.7)Не более 10÷20

Согласно СНиП 3.03.01-87 (п. 3.1) при сооружении массивных гидротехнических сооружений разрешается применять щебень и гравий следующих фракций:

  • 120÷150 мм;
  • больше 150 мм укладывать непосредственно в форму (опалубку) перед укладкой бетонной смеси.

Еще для наглядности приведем в табличной форме преобладающее применение щебня, в зависимости от фракции, табл. 5

Фракция щебняОбласть применения
5 (3) ÷ 20 мм;5 (3) ÷ 10 мм;10 ÷ 15 мм;10 ÷ 20 мм;15 ÷ 20 мм;Производство бетона, бетонных и железобетонных конструкций, элементы мостов, плиты перекрытий и т.д.
20 ÷ 40 мм;40 ÷ 80 (70) мм.Закладка фундамента, производство промышленных зданий и сооружений, бетона, бетонных и железобетонных конструкций, строительство автомобильных и железных дорог
Совместное использование нескольких фракций с частицами от 20 до 70 ммСтроительство массивных промышленных зданий и сооружений, мостов, туннелей и т.д.
70 (80) ÷ 120 мм, 120 ÷ 150 мм, больше 150 ммСтроительство массивных фундаментов, промышленных зданий и сооружений, применяется в ландшафтном дизайне: декор, отделка бассейнов, берегов водоема

Еще несколько важных заметок вам нужно знать для того, чтобы изготовить правильно бетонную смесь:

  1. Существенное влияние на прочность бетона оказывает качество (чистота, отсутствие органических примесей) заполнителя (щебня). Согласно ГОСТ 26633-91* (п. 1.6.5), содержание пылеватых, глинистых и органических примесей в крупном заполнителе (щебень) не должно превышать 1-3% по массе. Если все-таки щебень загрязненный, можно его промыть с помощью воды под напором из шланга.
  2. Также существенное влияние на прочность бетона оказывает прочность заполнителя. В зависимости от класса бетона марка щебня из природного камня должна быть не ниже (ГОСТ 26633-91*, п. 1.6.7). — смотри таблицу ниже, табл. 6.
  3. Не рекомендуется для изготовления фундамента использовать вторичный щебень.
Марка щебняКласс бетона
300С15 и ниже
400С20
600С22,5
800С25; С 27,5; С30
1000С40
1200С45 и выше

Если возникли вопросы, пишите в комментариях ниже.

Характеристика и значение материала

Зачем нужен щебень в бетоне? Эта составляющая раствора – сыпучий материал в виде камней неправильной формы – является крупным наполнителем, он создает каркас, воспринимающий все нагрузки раствора. Благодаря ему, готовый раствор дает меньшую усадку, становится более упругим, прочным, намного уменьшается ползучесть, снижается деформация изделия под нагрузкой. Состав бетона дешевле с наполнителями, поскольку цемент стоит дороже щебня.

Согласно нормам содержание наполнителя с высокой крупностью должно быть от 1 до 20% массы раствора, пониженной крупности — не более 20%. В растворе должен быть щебень как минимум двух фракций при максимальном зерне до 40 мм или трех – при 40–70 мм.

Максимальный размер зерна должен быть меньше 2/3 самого короткого расстояния между стержнями арматуры, а также не больше 1/3 наименьшего размера изделия (например, ширины ленты). Этот материал имеет острые грани, шероховатую поверхность, поэтому хорошо сцепляется с составляющими раствора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector