Какой щебень нужен для бетона

Щебень в бетоне является крупным заполнителем, составляющим 80-85% всего объема строительной конструкции. Его применение способствует сведению к минимуму процессов усадки и ползучести при заливке. Увеличивает плотность и водонепроницаемость изделия, повышает прочность и трещиностойкость всей конструкции.

Какой щебень нужен для бетона

В первую очередь хотелось бы отметить один момент. Для приготовления бетона ниже 250-й марки лучше использовать гравий. Практика показала, что такой вариант будет более экономным, тогда как прочность смеси будет на нужном уровне. Если же вам нужен раствор, начиная от марки М300, то здесь уже нужно использовать щебень. Иными словами, все зависит от того, для чего вам вообще нужен бетон. Например, если далее планируется возведение фундамента, то понятно, что раствор здесь потребуется очень прочный, тогда как для заливки бордюров или прокладки дорожки на приусадебном участке данное качество отходит уже на второй план.

Теперь давайте более детально поговорим о щебне, который нужен для бетона. Он здесь является крупным заполнителем, поскольку занимает от 80 до 85 процентов от всего объема раствора. В зависимости от того, как производится щебень, выделяют следующие его виды:

• известняковый;
• гранитный;
• гравийный;

Давайте рассмотрим их несколько детальнее. Наиболее прочным является гранитный щебень. Однако при этом он еще и самый дорогой. Получают данный щебень дроблением природного гранита. Сперва в породе проводят пиротехнические работы – устраивают направленный взрыв. Далее обломки перемалывают специальным агрегатом. Гранитный щебень целесообразно применять дли приготовления смесей бетона высоких марок, использующегося там, где нужна особая прочность. Это, например, фундамент домов, плиты перекрытий, стены и так далее.

Самая мелкая фракция гранитного щебня – зерно размером от 5 до 20 миллиметров. Она обеспечивает бетону высокую прочность, а значит, тот же фундамент получится в итоге долговечным и прочным. Да и стоимость этой фракции относительно невысокая. Поэтому ее применяют достаточно широко. Размер зерна средней фракции – от 20 до 40 миллиметров. В домашнем строительстве практически не используют, поскольку затраты в таком случае будут просто неоправданными. Это также относится и более крупным фракциям.

Наиболее доступным в настоящее время является известняковый щебень. Данный материал напоминает камни белого цвета из-за присутствия в составе кальцит. В зависимости от класса прочности, известняковый щебень разделяют на несколько групп:

• М200;
• М300-600;
• М600-800.

Первая группа в производстве бетона практически не применяется, поскольку это достаточно дорогой материал. Следующая группа – М300-600 – производится преимущественно из известняка. Это наиболее дешевый вариант. Последняя из приведенных выше групп – М600-800. Это результат переработки известняка и доломита. Данная группа отличается фракциями крупных размеров и высокими характеристиками. Однако если говорить об известняковом щебне в целом, то следует подчеркнуть, что его морозостойкость – всего лишь 50-100 циклов. Соответственно, данный материал не рекомендуется применять в капитальном строительстве.

Гравийный щебень – еще один достаточно доступный вариант для приготовления раствора бетона. По прочности он уступает гранитному, зато и стоимость его существенно ниже. Добывается гравийный щебень дроблением природных скал или просеиванием горной породы. Также используют и речной гравий. Если говорить о фракциях гравийного щебня, то он делится на мелкий, средний и крупный. Разделение происходит в зависимости от размера зерна, соответственно, до 10, от 10 до 20 и от 30 до 40 миллиметров.

В завершение хотелось бы рассмотреть еще несколько общих моментов. В частности, для приготовления раствора, который затем пойдет на строительство фундамента, лучше всего брать гранитный щебень. Он позволит получить требующуюся в данном случае прочность и долговечность. В остальных случаях все зависит от конечной цели. Наиболее оптимальным для приготовления бетона считаются фракции с диаметром зерна от 5 до 20 миллиметров. Более крупные использовать нежелательно, поскольку это менее надежный вариант.

Впрочем, здесь опять-таки все зависит от того, куда дальше пойдет бетон. Для снижения затрат можно использовать микс из гранитного и гравийного щебня. Если вы хотите повысить плотность бетона путем использования более мелких фракций, то следует помнить, что в таком случае понадобится больше цемента. Иными словами, затраты на строительство вырастут, ведь этот материал более дорогой, чем щебень.

Как выбрать фракцию щебня для бетона

Щебень производят методом дробления горной породы с последующим разделением на фракции. Классификация осуществляется по типу породы, из которой он состоит:

• Известняк;
• Гравий;
• Гранит;
• Искусственный, делают из производственных отходов, шлаков, бетона, асфальтовой крошки и т.п.

ВАЖНО! Самым лучшим считается гранитный щебень, имеющий неокатанную шероховатую поверхность, максимально прочно соединяющуюся с цементно-песчаной смесью

Гравийный щебень фракции 20-40мм

Второй тип различия – это размер частиц – фракции. Наиболее часто используются в строительстве при бетонных работах следующие размеры:

• 5-10мм;
• 5-20мм;
• 10-20мм;
• 20-40мм;
• 20-65мм;
• 25-60мм;
• 40-70мм.

Для чего при приготовлении бетона добавляют щебень?

Щебень в бетоне является крупным заполнителем, составляющим 80-85% всего объема строительной конструкции. Его применение способствует сведению к минимуму процессов усадки и ползучести при заливке. Увеличивает плотность и водонепроницаемость изделия, повышает прочность и трещиностойкость всей конструкции.

Наиболее дорогим компонентом в железобетонных изделиях является связующее – цемент. Для уменьшения его расхода без снижения прочностных характеристик изделия используют несколько фракций щебня, а так же крупный речной песок, которые при уплотнении заполняют все пустоты в бетоне, делая его более плотным.

Какой фракции щебень нужен для бетона, зависит от типа строительной конструкции, которая из него изготовлена и области ее применения. Для изделия, на которое воздействует значительное давление, (фундаменты зданий) желательно использовать гранитный щебень, как наиболее прочный. Если выполняется заливка плитного фундамента малоэтажного дома, армированного пояса для мансарды или перемычек на дверные и оконные проемы, то допускается применение известкового щебня.

Для заливок фундамента с дальнейшей утрамбовкой глубинными вибраторами или виброрейками рекомендуется применять щебень 20-40 мм, кубовидной формы, который обеспечит максимальное уплотнение конструкции.

ВАЖНО! Для изделий, на которые воздействует значительная нагрузка, нельзя использовать вторичный щебень

Для индивидуальных застройщиков, возводящих малоэтажные сооружения, достаточно купить  щебень в Киеве фракции 5-20 для любых бетонных работ. Конструкции, которые получатся, будут иметь достаточную прочность для средних нагрузок, а мелкая фракция щебня позволяет существенно сэкономить цементе.

Для больших зданий, а также бетонных покрытий, которые подвергаются значительным статическим и динамическим нагрузкам рекомендуется использовать щебень фракций 20-65 мм и 5-10 мм.

Советы при выборе и использовании

Вопреки распространенному мнению — чем крупнее бетонный щебень, тем прочнее раствор, это не всегда так, например, для конструкций, работающих на изгиб или армированных лучше фракция помельче. Для выдерживающих вертикальные нагрузки лучше крупный щебень. Материал должен быть чистым без налипшей грязи, глины, пыли, грунта, руд. Его иногда промывают на стройплощадке. Бетон должен покрывать зерна полностью со всех сторон.

Щебенку берут всегда на две-три марки выше, чем проектная марка раствора, поскольку бетон набирает прочности и плотности на протяжении полугода, года и больше, а щебень не имеет этого свойства. Таким образом, эти два показателя уравновешиваются.

Выбор размера зерна

Крупное зерно делает раствор прочнее, мелкая — плотнее. Большие камушки способствуют образованию пористости, что нежелательно, а мелкие – лучше заполняют пустоты. Поэтому рекомендуют их совмещать. Например, хорошая фракция 5–20, она содержит большие зерна в 20 мм и более мелкие от 5 мм. Именно такой бетон – товарный – и хорошо заполняет монолитные конструкции. Для армированных фундаментов рекомендуют именно такой камень.

Бетон с крупным щебнем труднее трамбуется, армируется и растаскивается по опалубке. Для густоармированных и сложных конструкций лучше взять камень мельче и досыпать больше цемента. Чтобы повысить прочность смеси, если нет крупного щебня, рекомендуется добавить больше цемента.

Применение

Для бетонных полов и подобных изделий используют раствор с мелким щебнем, так как толщина пола небольшая. Более плоский (лещадный) камень повышает расход вяжущего материала и цемента, такой раствор хуже трамбуется. Для фундаментов такую щебенку лучше не использовать, она хорошо подходит для отмостков.

Для фундаментов лучше использовать гранитный щебень некрупных фракций (5–20, 5–10) – бетон будет плотным и морозостойким. Гранитный наполнитель имеет высокую морозоустойчивость, поэтому для нашего климата он лучший. Для низких температур рекомендован показатель не ниже F150.

Для бетона марок ниже М250 уместнее, экономнее и выгоднее использовать гравий. От М300 – гранитный щебень. Хорошим выбором будет гранитная щебенка 5–20. Такой размер более универсальный и может использоваться и для фундамента, и для отмостков, перекрытий.

При повышении плотности используют более мелкую фракцию, но тут нужно учесть, что это обойдется дороже, так как нужно больше цемента и сама она дороже. Для удешевления раствора можно смешивать гранитный и гравийный бетонный щебень. При использовании крупного щебня нужно больше песка, чтобы заполнить пустоты или сочетать его с более мелким.

Вот примерная таблица соответствий марок:

Фракция щебня

Именно фракция (размер) щебня является важнейшей характеристикой материала во время строительных работ. Стоит отметить тот факт, что на сегодняшний день существует просто огромный ассортимент щебня, и прежде всего это касается фракции материала.

Строители делят щебень на:

• мелкий;
• средний;
• крупный.

Что касается мелкого щебня, то в данном случае материал делится на следующие размеры:

• 3х8 мм. Это европейский стандарт, который в строительстве с каждым годом применяется все чаще.
• 5х10 мм. Такой щебень зачастую используется для закладки фундаментов, а также многих других строительных конструкций.
• 10х20 мм.
• 5х20 мм.

Практически вся вышеуказанная фракция является лучшим вариантом для проведения строительных работ, в том числе и для создания плит перекрытия и мостовых конструкций. Соответственно, такой щебень является отменным для возведения ответственных сооружений.

Средние фракции:

• 20х40 мм;
• 25х60 мм.

Зачастую такой щебень используется в большинстве строительств. Что касается сфер применения такой продукции, то чаще всего это дорожное полотно, железнодорожные конструкции, строительство зданий. В некоторых случаях и средняя фракция может оказаться неплохим вариантом для закладки фундамента, однако предварительно этот вопрос все же лучше обсудить с профессионалами.

Крупный щебень:

• 20х70 мм;
• 40х70 мм.

При помощи крупного щебня происходит строительство огромных промышленных зданий, а также других объектов, которые отличаются большими габаритами. Чаще всего покупателями такой продукции являются строительные компании, которые проводят застройку жилых комплектов и промышленных центров.

Также не стоит забывать и о щебне нестандартных фракций, который зачастую приобретают в огромном количестве. Нередко такой материал задействуется для декора (к примеру, для отделки заборов и водоемов). В декоративных целях используется и мелкий щебень, так как эта продукция имеет миниатюрные фиксированные размеры, благодаря чему можно создать оригинальную дизайнерскую композицию практически в любых условиях.

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 марки бетона и щебня представлена ниже.

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.

Соотношение марок щебня и бетона

Крепость по окончании затвердевания зависит от параметров ингредиентов, которые указываются на упаковках и инструкциях к применению. Используя цемент М400, создать раствор для фундамента с прочностью, равной 500, не получится. Этот показатель в большей степени определяется фракциями щебня для бетона. Ориентировочная зависимость марки окончательной продукции от характеристики сыпучего компонента приведена в таблице:

Для получения конкретной марки необходимо строгое соответствие пропорций. Выбирая щебень, в первую очередь ориентируются на назначение сооружаемой конструкции и определяются с нагрузками. Для М250 достаточно гравия даже нестандартных размеров. В высокопрочных марках, М300 и тверже, используется гранитный отсев с фракциями до 20.

Приготовление смеси

Занимаясь изготовлением раствора в домашних условиях, важно следить за чистотой и качеством применяемых материалов. Содержание в песке инородных примесей не должно превышать 5%

Особенно это касается вкраплений глины, которые своей жирностью отрицательно сказываются на прочности бетона и эксплуатационных свойствах фундамента. Гранулы песка могут быть только в пределах 1,2– 3,5 мм.

Наполнитель для самостоятельного приготовления берется чистый, без примесей и с размерами 1–2 см. Щебень с крупной фракцией способствует уменьшению показателя твердости изготавливаемого материала. Рекомендуется использовать разнокалиберные камни, что позволяет сократить расход цемента без изменения прочности.

Расход ингредиентов при производстве бетона для фундамента нужной прочности:

Легче работать с бетономешалкой, которую включают и еще пустой заливают водой. А дальше работа ведется в такой последовательности:

• засыпается половина нужного количества цемента;
• добавляют щебень;
• снова цемент;
• в завершении – песок.

При изготовлении ручным способом сначала в приготовленной емкости смешивают сыпучие материалы, а затем они разбавляются водой небольшими порциями до получения консистенции густого творога. Дозируются компоненты объемными величинами (чаще всего ведрами) в соответствии с объемом цемента. Перемешивание проводится интенсивно, чтобы создать качественный бетон нужной прочности. Для проверки его «зрелости» применяется такой способ: лопату переворачивают тыльной стороной и по направлению «к себе» сооружают ряд гребней. Если они не изменяют своей формы, а масса остается гладкой на вид, значит, смесь можно использовать для сооружения фундамента.

Какой нужен щебень для бетона

Приступая к строительным работам с использованием бетонных смесей необходимо ясно понимать какой фракции понадобится щебень для бетона. Заполнитель раствора составляет наибольшую долю объема, поэтому щебень для определения качества бетона не меньше важен чем цемент. Именно от щебня зависит долговечность и прочность бетона, он определяет пластичность раствора, уменьшает усадку и расход цемента, снижая стоимость работ.

Бетонный щебень выбирается исходя из задач, решаемых при строительстве и эксплуатации готовых конструкций из бетона. Давление которой подвергается бетонная дорожка многократно отличается от нагрузки на фундамент здания. Так же, как и условия для фундаментов легких построек отличаются от требований к фундаментам многоэтажных зданий. И хотя на выбор щебня для бетона оказывают влияние множество факторов, однако существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать.

Для заливки фундамента под строительство большого сооружения используется смесь мелких фракций 5 — 20 или 5 — 10 мм гранитного щебня. Зерна кубовидной формы хорошо трамбуются между собой. Крупное зерно в 20 мм дает прочность раствору, а более мелкие зерна от 5 мм заполняют пустоты межу крупными образуя плотную массу. Такой бетон обладает хорошей прочностью и морозостойкостью, но повышает расход цемента.

Для фундаментов под небольшие строения подойдет гравийный щебень средней фракции 20-40 мм. Раствор со средним размером зерна менее пластичен и тяжелее трамбуется и армируется, но обладает запасом прочности и невысокой ценой.

Для бетонных полов, дорожек, отмосток, тротуарных плиток используют известняковые и вторичные виды щебня с зерном мелких фракций, и повышенной лещадностью. Щебень с пластинчатой формой зерна повышает расход цемента, и плохо трамбуется, но наиболее экономичен.

Использование щебня из горных пород нормируется ГОСТом 8267, из металлургического шлака ГОСТом 5578, и из ТЭЦ шлаков ГОСТом 26644.

Так как бетон набирает прочность в течении полугода и более, прочность щебня для гарантии надежности берется на три — пять марок выше.

Марка прочности бетона

Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень его прочность соответствует маркам М1200 — М1400, а морозостойкость марке F400. Применяется в ответственных конструкциях требующих качественного бетона, но наиболее дорогой.

Гравийный щебень немного уступает в характеристиках, но дешевле гранитного, и классифицируется марками М800 – М1000 и F200. Применяется как самостоятельно так в смеси с гранитным для удешевления строительства.

Оба вида щебня применяются для изготовления тяжелых бетонов. Известняковый, вторичный и шлаковый используются для получения легких бетонов.

Форма зерен щебня влияет на качество бетона, чем она больше напоминает куб, тем плотнее она ляжет в заданный объем и тем больше его прочностью. Пластинчатая и игольчатая форма зерен образуют рыхлый раствор, менее прочны и хуже трамбуются.

В бетонных растворах используется щебень с зерном от 5 до 70 мм. Чем мельче щебень, тем выше его стоимость, так как он требует больших затрат на производство.

Для заливки фундаментов под индивидуальные коттеджи чаще употребляют мелкие фракции щебня 3 – 8 мм; 5 – 10 мм; 10 – 20 мм и 5 — 20 мм. Их используют как в одиночку, так и для экономии, в смеси со средними фракциями. Для заливки армированного пояса преимущество так же отдается мелким фракциям 5 — 10 мм и 10 — 20 мм. Наименьший размер опалубки редко достигает 35 см и средние фракции хуже заполняют армированные пояса и образуют много пустот.

Щебень средней фракции 20 — 40 мм применяют в фундаментах домов, перекрытиях, изготовлении балок, полов, несущих конструкций. Её используют как в частном строительстве, так и для возведения промышленных объектов.

Крупные фракции щебня 25-60 мм; 20-70 мм; 40–70 мм используется при больших объемах бетонных работ при возведении многоэтажных зданий. И применяется в смеси со щебнем средних и мелких фракций. Для индивидуальных домов эта фракция почти не используется.

Классификация и марки

Классифицируют щебень по нескольким показателям:

• вид карьерного камня;
• форма зерен;
• фракция;
• морозостойкость;
• прочность при сжатии.

1. В зависимости от природы происхождения камня он бывает гравийным, известняковым, гранитным.

• Лучшим наполнителем для фундамента считается щебень из гравия.
• Второй вид, известняковый, получают методом измельчения доломита с дальнейшей обработкой химическими средствами. Он отличается невысокой прочностью, зато экологичен, недорого стоит, ему не страшны резкие колебания температур. Чаще всего в бетонных растворах его используют как добавку, но для фундаментов он не актуален.
• Гранитный щебень – весьма востребованный в строительной индустрии. У него отличные технические характеристики: высокая морозостойкость и прочность, не стираемость и не гигроскопичность. В этом кроется причина его использования в асфальтовых покрытиях, и он считается лучшим щебнем для бетона.

2. Форма материала и его процентное содержание в смеси указывает на тип:

• Она может быть кубической. В этом случае в составе засыпки 12–15% подобных камешков. Кубовидная разновидность считается самой плотной.
• Обычного щебня должно быть 18–35% в россыпи. Расстояние между зернами среднее.
• Лещадная форма указывает на содержание пластинчатых и игольчатых зерен с шириной и толщиной в 3 раза меньше длины. По процентам его должно быть более 25.

3. Главным показателем для этого материала является размер камешков – фракции щебня. Они определяют стандартность или нестандартность наполнителя согласно таблице:

Щебень некрупных фракций дороже. Объясняется это использованием специализированного дробильного оборудования необходимого для просева. Наиболее целесообразно применение 5–10 или 5–20 мм.

4. Морозостойкость определяется количеством оттаивающих и размораживающих процессов материала, находящегося в растворе натриевой соли серной кислоты. Лучшей щебенкой из гравия считается наполнитель с показателем выше 300, который указывается в паспорте вместе с размером фракций.

5. Прочность на сжатие определяется способностью сопротивляться внешним эксплуатационным нагрузкам, которые характеризуются процентным содержанием в смеси слабых пород. В высокопрочной марке М1400 эта величина находится в пределах 5 %, в М300 – уже 15 %.

Рекомендации по выбору

Требования, предъявляемые к бетону и щебню, определяются типом бетонной конструкции. Например, основание постройки будет претерпевать постоянные и временные нагрузки от строения в течение всего срока эксплуатации здания. Поэтому к бетону и щебню предъявляются самые жесткие требования.

Если вами будет выполняться фундамент из щебня и цемента, вы должны определиться с маркой заполнителя. Как показывает практика, для оснований наиболее часто используется щебень марки М1200. Однако для строительства небольшого дачного дома можно закупить и менее прочный щебень.

Специалисты советуют обратить внимание еще и на геометрические характеристики зерен, которые входят в состав. В данном случае речь ведется о фракции и допустимой степени лещадности

Под фракционным составом элементов понимают средний размер зерен. Для формирования фундамента используется фракция щебня в пределах от 5 до 40 мм. В качестве промежуточного значения выступает фракция от 10 до 20 мм.

Форма зерен тоже имеет огромное значение. Для идеального расхода вяжущего и обеспечения легкости уплотнения смеси лучше использовать щебень кубовидной формы. При этом размеры зерна должны быть одинаковыми. В составе встречаются и лещадные зерна, которые имеют игольчатую или пластинчатую форму. Использование материала с повышенным содержанием таких зерен становится причиной перерасхода вяжущего для приготовления одного и того же объема смеси. Помимо прочего, виброуплотнение усложняется.

Лещадные зерна плохи еще и тем, что они могут стать причиной возникновения пустот в смеси, что отличает их от кубовидных зерен. Их сцепление с материалом хуже, а каркас оказывается не таким жестким. В зависимости от того, каково содержание лещадных зерен, выделяют некоторые виды щебня, среди них:

• кубовидный;
• улучшенный;
• обычный.

Кубовидный щебень имеет лещадные зерна в объеме до 10%. В улучшенном материале число таких зерен ограничено 25%. Обычный щебень может содержать лещадных зерен до 50% от объёма. Если учитывать тот факт, что фундамент – это ответственное сооружение, которое претерпевает нагрузки, для него следует использовать улучшенный или кубовидный щебень.