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.

В любую бетонную смесь необходимо добавлять дополнительные составляющие, от которых будет зависеть финальная прочность и все важные характеристики. Чтобы получить качественный состав необходимо использовать несколько элементов – вода, цемент и качественный наполнитель. В качестве наполнителя в большинстве случаях используют щебень для бетона, который имеет хорошие характеристики, подходящие для строительства. Чтобы получить качественный состав, необходимо изучить все главные характеристики щебня, а также разновидности, что можно использовать.

Опытные строители знают, что для приготовления бетона, необходимо использовать цемент, песок и воду. Чтобы получить разную прочность, используют различные пропорции, но все компоненты остаются неизменными.

Но в некоторых случаях для создания особо прочного бетона, в смесь добавляют иные составные компоненты, но при этом принцип создания раствора меняться не будет. В качестве наполнителя используют такой строительный материал, как щебень. Как многим известно, у этого камня неровная поверхность, а потому сцепление полученного состава будет намного лучше.

Добавление щебня в бетон стало популярно по нескольким основным причинам, одна из которых – материал наиболее дешёвый по сравнению с цементом, но у него большая твердость и плотность. Кроме того, при добавлении щебня в бетонный раствор, понижается ползучесть, и процент усадки смеси.

Бетон, в котором будет присутствовать щебень, также меньше станет трескаться, чем обычный цементный раствор, но при этом повысится водонепроницаемость, а также плотность состава.

Когда в бетон добавляют щебень, следует знать об определённых нюансах. Даже несмотря на тот факт, что щебень довольно крупный наполнитель и увеличивает плотность смеси, его нужно очень аккуратно добавлять в состав. Возможно образование «воздушных ям». Это говорит о том, что при изготовлении крепкого бетона, нельзя добавлять в раствор только крупный щебень с повышенной твердостью. Эффективнее получится смешивание разных фракций разного диаметра с цементом и песком. Таким образом, можно изготовить действительно прочный и надежный состав, при этом сэкономив на цементе, который засыпается в общую смесь.

Также не следует добавлять в состав только щебень мелкой фракции. Чтобы получить качественный бетон, цемента потребуется не так уж и много, а потому и эффект будет гораздо заметнее, если использовать разные размеры камней.

Бетон с щебнем очень часто используется для разведения гидротехнических железобетонных сооружений, мостов, тоннелей, опор из камня и возведении различных фундаментов. Также гравий часто применяется в декоративных целях при возведении ландшафтного дизайна. Щебень крупной фракции незаменим в строительных целях при возведении дорог.

Если есть желание в бетон добавить щебень, также необходимо учитывать, что на качество и прочность смеси будет влиять отсутствие пыли и других примесей. Именно поэтому желательно изучить при покупке щебня ГОСТы. Содержание примесей не должно превышать 2% общей массы. Чем меньше показатель, тем качественнее получится смесь. Если есть какие-то сомнения после покупки, то щебень следует промыть водой из-под шланга. Таким образом, можно будет убрать большое количество примесей.

Основные характеристики щебня

Главные характеристики:

1. Средняя плотность должна составлять 1,4-3 грамма на кубический сантиметр.
2. Прочность на сжатие определяется пределом прочности горной породы при зажатии и дробимости получаемого материала.
3. Лещадность. Это характеристика, что определяет плоскость щебня. В строительстве применяются угловатые пластинчатые формы материала. В зависимости от этого имеется несколько разновидностей групп камня. Самой хорошей и лучшей считается кубовидная форма, поскольку с помощью неё добиваются хорошей утрамбовки.
4. Фракция щебня для бетона. Этот параметр определяет размеры используемого материала.
5. Морозостойкость. Этот показатель укажет, в каких температурных диапазонах можно использовать щебень. Используется для маркировки литера F, а также число указываемое на циклы, которые сможет выдержать щебень при оттаивании и заморозке. Самым хорошим качеством обладает щебень с маркировкой F300. Этот параметр особенно важно соблюдать в условиях российского строительства, поскольку температура воздуха зимой и летом сильно отличается.
6. Радиоактивность. Этот параметр указывает на естественный радиоактивный фон материала. Если на упаковке написан первый класс, то его можно использовать в любых работах. Второй класс применяют для возведения дорожных полотен.

Классификация щебня

В зависимости от способа добычи материала, щебень подразделяется на несколько разновидностей.

Гранитный

Гранитный щебень представляет собой нерудный материал, извлекаемый из твердых пород. В большинстве случаев для добычи используется монолитная скала. Чтобы добыть качественный материал, используют ГОСТ 8267-93.

Разновидности фракций в миллиметрах:

• 5-10;
• 5-20;
• 20-40;
• 40-70;
• 70-120.

Самым востребованным в строительстве считается фракция с диаметром 5-20 мм, которые довольно часто применяются для строительства асфальта и создания бетона.

Такая разновидность щебня применяется для возведения железобетонных конструкций, при строительстве дорог, а также ж/д путей, тротуаров и дорожных площадок.

Гравийный

Эта разновидность материала производится рассеиванием после добычи из карьеров. Также камни получают при дроблении скал. При добыче применяют ГОСТ 8267-93. По уровню прочности материал не уступает предыдущей разновидности. К достоинству материала относят малый радиационный фон, а также низкую стоимость.

Строительные материалы подразделяются на несколько разновидностей:

1. Гравий – камни речного и морского происхождения.
2. Дробленый щебень, который производится после обработки жестких пород.

Фракции в миллиметрах:

• 3-10;
• 5-40;
• 5-20;
• 20-40.

Материал применяется для заполнения железобетонных конструкций, а также в гражданском строительстве, при возведении площадок и пешеходных дорожек.

Известняковый

Подобная разновидность получается переработкой осадочных горных пород, известняка. Щебень представляет собой карбонат кальция и продается по самым минимальным ценам.

Имеется несколько фракций (в миллиметрах):

• 20-40;
• 5-20;
• 40-70.

Известняковый вид используется для стекольной и полиграфической промышленности, при производстве цементных растворов, а также при строительстве дорог, на которые прикладывается небольшая нагрузка.

Шлаковый

Шлаковый щебень – это фрикционные отходы, используемые для производства некоторых видов химикатов. В зависимости от размера щебень разделяется на несколько разновидностей по размерам:

1. Крупный.
2. Средний.
3. Мелкий.
4. Щебень отсев.

Вторичный

Материал получают после переработки строительного мусора, бетона, кирпича или асфальта. При производстве придерживаются ГОСТа 25137-82. Такой материал производится по такой же технологии, как и другие разновидности щебня. Основным преимуществом является малая стоимость. По прочности и морозостойкости уступает натуральным разновидностям камней. Несмотря на не самые высокие характеристики, щебень применяют в дорожном строительстве, чтобы укрепить слабый грунт. Его используют как заполнитель для бетонного раствора. Перед покупкой желательно выбрать конкретный вид строительного материала, который подойдёт для определённой цели, а также прочитать сертификат качества, которые должен предоставлять каждый продавец.

Критерии выбора

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

Фракция

Важно правильно выбрать правильный гравий или щебень – какой фракции, если быть точнее. Фракция щебня – это совокупность различных частиц примерно одного размера в заливаем бетоне. Щебень будет составлять большую часть всего раствора, а, следовательно, именно от его характеристик будет зависеть качество получаемого фундамента.

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

Соотношение марки бетона и марки щебня

Связующим звеном в любом бетонном составе является цемент. Хорошим для бетона считают Портландцемент, имеющий 80% силикатов кальция в своем составе. Повышенное содержание этого вещества обеспечивают хорошую адгезию получаемого раствора. Показатели устойчивости к морозам также высоки, что особенно важно в условиях строительства в России. Для строительства обычно используют цемент марки М500. Его необходимо хранить в специально подготовленных помещениях.

Щебень необходим для придания прочности бетона. В большинстве случаев фракции используются от 8 до 40 миллиметров. Важно следить, чтобы в состав не падали различные примеси и грязь. Если раствор готовится своими руками, то используют несколько разновидностей щебня, имеющих разную форму.

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

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

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

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.

Гранитный, известняковый или гравийный щебень, является незаменимым компонентом бетонных растворов определяющий марку строительного материала и соответственно прочность и долговечность бетонной конструкции или бетонного изделия.

Щебень для приготовления бетонного раствора

Как было сказано прочность щебня определяет прочность конечного изделия. Другими словами прочность фундамента, плиты перекрытия, колонны или другой конструкции не может быть выше, чем прочность наполнителя.

В связи с этим, перед тем как рассматривать вопрос какой фракции щебень нужен для бетона, стоит привести зависимость самых популярных марок тяжелого бетона от марки щебенки:

Цифры указанные в марках щебня и бетона представляют собой усредненный предел прочности на сжатие в кг/см2. Как следует из приведенных данных, к примеру, используя в качестве наполнителя щебень марки М800 невозможно получить на выходе бетон с прочностью 400-500 кг/см2.

Принцип подбора размеров фракции щебня

Для обеспечения заданной марки (прочности) бетона недопустимо использовать щебень с одинаковыми размерами фракции. Это приведет к тому, что объем конструкций будет заполнен неравномерно, большим количеством пустот. Это снижает прочность на растяжение, сжатие и кручение.

Что касается оптимальных размеров гранул, для заливки ответственных конструкций (фундаменты, колонны, плиты перекрытия) рекомендуется использовать смесь щебня стандартных размеров «зерен» – 5-10 мм и 10-20 мм.

Это обходится несколько дороже, зато на выходе получается прочная, читай – долговечная конструкция. Для заливки неответственных (малонагруженных конструкций): отмосток, садовых дорожек и т.п., допускается использовать щебень любой фракции, в том числе недорогой гранитный отсев, битый кирпич, печной шлак и другие «каменные» отходы.

Следует также обратить внимание на характеристику конфигурации отдельных гранул щебня, так называемую лещадность. Лещадность характеризует плоскостность элементов.

Использование щебенки с большой степенью лещадности ведет к увеличению расхода цемента и соответственного удорожания строительства. Кроме того такой бетон трудно поддается уплотнению. В связи с этим щебень со значительным количеством «лещадных» гранул не рекомендуется для строительства заглубленных фундаментов. В то же время это отличный материал для возведения отмосток, дорожек и других бетонных площадок.

• 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.

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.

Бетон является современным стройматериалом, для приготовления которого необходимы следующие компоненты: песок, цемент и твердый наполнитель (гравий или щебень). Щебень – это сыпучий стройматериал, получаемый при дроблении горных пород (гравия, гранита или известняка). После этого щебень делится на фракции в зависимости от величины зерен. Иногда щебень добывается карьерным способом, при этом применяется метод просеивания.

Этот материал снижает усадку и ползучесть бетона, повышает его прочность и долговечность. Форма щебня оказывает влияние на удобство заливки бетона. Например, игловатый и плоский материал будет снижать прочность бетонного раствора, повышает затраты цемента, снижает морозостойкость.

Различают щебень следующих видов:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый.

Также существует вторичный и шлаковый щебень. Вторичный тип производится из строительных отходов, обломков бетона, железобетона, кирпича и др. Шлаковый щебень изготавливается из шлаков, образуемых в металлургическом производстве. Но сфера его применения ограничена из-за содержания вредных компонентов.

Допустимый объем содержания вредных компонентов в заполнителе

Есть допустимый процент для содержания вредных пород и минералов в добавочном материале:

• сульфаты (гипс, ангидрит), сульфиды и сера не более 1,0 % для мелкого заполнителя и до 1,5 % для крупного добавочного материала;
• слоистые силикаты (гидрослюда, слюда, хлорит) — не более 15 % от объема крупного заполнителя и до 2 % для мелкого заполнителя;
• аморфные виды диоксида кремния, растворяемого в щелочах (халцедон, опал, кремень) – до 50 ммоль/л;
• галоиды (галит, сильвин и др.), в том числе водорастворимые хлориды – до 0,1 %;
• пирит – не более 4 % от массы;
• гидроксиды железа, апатит, магнетит, нефелин, фосфорит – до 10 % каждого минерала;
• уголь – не более 1 % от массы;
• асбестовое волокно – до 0,25 % по массе.

В щебне не должно содержаться более 35 % зерен лещадной формы. Состав пылевидных и глинистых частиц в материале из изверженных и метаморфических пород не должен превышать 1 % по массе для любых бетонных растворов.

Особенности гранитной щебенки

Гранитный щебень может использоваться в роли заполнителя для бетонных растворов высоких марок, предназначенных для заливки аэродромных, мостовых и дорожных покрытий. При этом большое внимание уделяется перенесению значительных динамических нагрузок.
Также бетон на гранитном щебне применяется на ответственных участках (плитах перекрытий, колоннах, стенах). Материал должен гарантировать устойчивость к динамическому и статическому давлению.

Различают следующие показатели качества щебня гранитного:

• плотность к сжатию;
• фракция;
• плотность;
• лещадность.

Насыпная плотность материала – это отношение объема щебня к занимаемой им площади. Производится учет всех естественных пустот и расстояний между зернами. Это важный показатель для строительства и транспортировки. Насыпную плотность нужно отличать от простой плотности, которая является показателем стройматериала, из которого произведен щебень.

Щебень гранитный должен иметь фракции от 5 до 150 мм. Фракция менее 5 мм – это гранитный отсев, имеющий мелкие зерна. Отсев применяется в декоративном оформлении газонов, клумб, вазонов и др. В роли добавочного компонента в бетонном растворе такой щебень редко применяется. Использование такой фракции допускается при применении в роли мелкого песочного заполнителя, имеющего модуль крупности не более 2,5.

Фракция материала 5-20 мм считается мелкой. Она обеспечивает высокую надежность и долговечность фундамента, железобетонных и дорожных конструкций. Стоимость такой добавки невысокая.
Средняя фракция гранитного щебня имеет размеры зерен 20-40 мм. Ее используют как добавку к бетонному раствору при сооружении фундамента в крупных производственных объектах.
Крупный заполнитель с размерами зерен 40-70 мм предназначен для строительства фундамента массивных объектов. Более крупные размеры материала могут использоваться при возведении бутобетонного фундамента. Но такой щебень редко используется в качестве заполнителя бетона.

По техническим характеристикам, гранитный щебень является достаточно прочным материалом. Его марка находится в пределах 1200-1400, уровень морозостойкости до 400 циклов.
Лещадность материала (показатель формы зерна) невысокая и равна 15-18 %. Лещадность выражается в процентном составе зерен пластинчатой и игловидной формы от общего объема гранитного щебня.

При использовании отборного материала без изъянов, все характеристики могут повыситься. Отсутствие деформации позволяет совершенствовать структуру и выполнить более прочную монолитную конструкцию.

Особенности гравийного щебня

Добавление в бетонный раствор гравия распространено при постройке дорог, фундаментов и производстве железобетонных изделий.
По прочности гравий уступает гранитному наполнителю. По сравнению с гранитным щебнем, гравий является более доступным материалом.

Различают следующие виды гравийного щебня:

• гравий с округлыми зернами. Форма зерен получена от воздействия речной или морской воды;
• дробленый, колотый или природный щебень.
  
  Также гравийный щебень делится в зависимости от величины фракций на следующие виды:
• мелкий с размерами зерен до 10 мм;
• средний с зернами размером 10-20 мм;
• крупный – размер зерен равен не более 40 мм.

Особенности известнякового щебня

Уровень морозостойкости известнякового щебня равен около 50-100 циклов, что не позволяет применять этот стройматериал в капительном строительстве в крупных широтах.
Материал является наиболее доступным заполнителем, применяемым в строительных работах. В его состав входит кальций, поэтому материл похож на белые камни. Оттенок известнякового щебня зависит от содержащихся примесей (глины, железа или кварца).

Известняковый щебень условно можно разделить на следующие группы в соответствии с классом прочности:

• М 300-600 – преимущественно производится из известняка.
• М 600-800 является результатом переработки известняка и доломита. Он имеет высокие показатели и крупноразмерные фракции.
• М 200 практически не применяется в бетонном производстве из-за высокой стоимости щебня.

Известняковый щебень отличается экологической чистотой и высокой стойкостью к ударам, температурным перепадам.

Особенности вторичного щебня

Вторичный щебень получается при дроблении строительных отходов (асфальта, кирпича, бетона) в соответствии с ГОСТ 25137-82. Для работ применяется то же оборудование, которое применяется при изготовлении других разновидностей щебня. Вначале строительный мусор погрузчиком размещается в бункере питателя, далее дробилкой разбиваются большие куски на щебень и сортируются металлические включения.

Основным преимуществом вторичного щебня является невысокая стоимость (примерно в 2 раза меньше гранитного). По сравнению с другими типами щебня, энергозатраты на его изготовление могут быть ниже в 8 раз.

По морозостойкости, прочности и некоторым параметрам вторичный щебень уступает материалу из натурального сырья. Но такой щебень широко используется в виде крупного заполнителя для бетона, прочность которого равна 5-20 МПа; в благоустройстве территории; в дорожном хозяйстве; при укреплении слабых грунтов.

Особенности шлакового щебня

Шлаковый щебень получается при дроблении металлургических отвальных шлаков или при специальной обработке огненно-жидких шлаковых расплавов. Сейчас разработаны и используются в строительных работах разные типы бетонов, где применяются заполнители и вяжущие из металлургических шлаков. Цена продукции из шлаковых бетонов ниже на 20-30 %, по сравнению с традиционными видами. Исходя из величины зерен, щебень подразделяется на фракции: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм и 70-120 мм. Состав зерен шлакового щебня выбирается для получения минимальных пустот. Наименьшая насыпная плотность каждой фракции равна около 1000 кг/м3. Содержание зерен лещадной (пластинчатой) и игловатой формы, для кубовидного щебня не должно превышать 15 %, улучшенного – до 25 %, обычного щебня – 35 %. Длина зерен в несколько раз больше их ширины или толщины.

Вместе с плотными отвальными шлаками для изготовления щебня применяются пористые шлаки. Они образуются из расплавов с повышенным газонасыщением, вспучиванием выделяющихся газов в виде пузырьков. Прочность такого материала равна 2,5-40 МПа, средняя плотность кусковой формы равна 400-1600 кг/м3, что позволяет использовать пористые шлаки для изготовления легкого бетона.

Зависимость марки бетонного раствора от марки щебенки

В роли главного наполнителя могут подойти любые твердые породы (известняк, гранит, керамзит, гравий, колотый кирпич или асфальт). Однако у каждого наполнителя своя прочность, что может привести к ограничениям в использовании. Например, при строительстве ответственных конструкций нельзя пользоваться битым кирпичом.

Прочность твердого накопителя соответствует его марке. Примерное соотношение марки щебня и бетона следующее:

• марка щебня М1200 подходит для бетона М400 и М500;
• щебень М1000 предназначен для бетонного раствора марки М300;
• заполнитель М800 применяется в бетоне М200;
• щебень М600 подходит для бетона М100.

Но возможны отклонения, которые могут изменяться от соотношения песка и цемента в бетоне.

В основном бетон марки М250 и ниже производится с применением гравия, а марка М300 и более – с использованием гранита. Прочность бетона не может быть выше прочности наполнителей. Для получения необходимой марки нужно сделать правильный выбор пропорций всех составляющих раствора.

Для чего нужно добавлять щебень в бетон?

Щебень составляет 80-85 % от общего объема бетона. Применение такого заполнителя снижает процессы усадки и ползучести, повышает плотность, прочность, трещинностойкость и водонепроницаемость конструкции.

Основным фактором для получения высокой прочности бетонного раствора является сокращение межзернового пространства. Для этого нужно подобрать параметры частиц щебня и песка таким образом, чтобы при уплотнении бетона пространство между большими частицами щебня были заполнены крупными частицами песка. Для качественного бетона нужно применять несколько фракций крупного заполнителя. Это обеспечивает экономию цемента при изготовлении бетона. Известно, что крупные частицы обладают меньшей удельной поверхностью (по сравнению с маленькими частицами), поэтому при использовании мелкого песка и щебня потребуется больший объем цемента для обволакивания поверхностей. Но это приводит к снижению прочности бетона.

Перед покупкой щебня для добавки в бетонный раствор, следует уточнить наличие специальных документов. На основании документации можно определить соответствие ожидаемых и необходимых показателей разновидности щебня, который будет применяться в строительных работах.