Оглавление
Соотношение компонентов в цементно-песчаном растворе
Для приготовления бетонной смеси нельзя использовать только цемент и воду. Бетон, полученный на их основе, не обладает хорошими показателями прочности и морозостойкости. Здание, возведенное с использованием «низкокачественной» смеси, даст усадку.
Песок — важная составляющая бетона. Необходимо, чтобы он был чистым. Допускается наличие мелкого гравия, глины и других примесей, но не более 5% от его массы.
Материал с мелким зерном не подходит для приготовления бетона. Допустимо использование песка с размерами частиц 2-3 мм.
Сколько песка присутствует в бетоне различных марок?
От количества песка в смеси зависит марка материала.
- М50 — при использовании цемента М200 соотношение песка и цемента равно 1:3, при М400 — 1:4;
- М100 — при использовании материала М200 соотношение 1:2, при М400 — 1:3;
- М75 ― при использовании материала М200 соотношение 1:1,25, при М400 — 1:1,35.
В растворы, в которых отсутствует щебень, потребуется дополнительное введение песка. Так, при изготовлении бетона М10 с использованием материала М200 соотношение составит 1:6, в марке бетона М25 — 1:4.
В некоторых случаях соотношение компонентов в растворе бетона может быть увеличено или уменьшено. Чтобы повысить прочность необходимо увеличить количество цемента в его составе. Если повысить количество цемента М300 на 10%, то получится раствор, который по своим характеристикам аналогичен смеси с использованием цемента М400.
При использовании слишком мелкого песка рекомендуется снизить его количество на 10%, в противном случае прочность материала на изгиб и сжатие будет низкой.
Песок и щебень смешивается постепенно с добавлением небольшого количества воды. Бетонную смесь рекомендуется готовить небольшими порциями, чтобы она не успевала «схватиться».
Какие виды щебня можно использовать для строительства основания дома?
Для сооружения оснований используют несколько типов материала, различных по происхождению:
Гранитный (рисунок 1). Производится путем дробления пород метаморфического происхождения. Имеет высокую прочность, морозостойкость и водонепроницаемость. Гранитный щебень отличается самыми высокими техническими характеристиками среди сыпучих, использующихся при строительстве фундаментов. В индивидуальном строительстве его используют нечасто из-за высокой стоимости. Однако в регионах с высоким залеганием грунтовых вод этот крупный заполнитель является наиболее подходящим. Еще одним ограничением по использованию гранитного сыпучего может стать высокая радиоактивность. Поэтому перед приобретением гранитного щебня для жилого строительства необходимо проверить сертификат, в котором указывается класс радиоактивности.
Рисунок 1
Гравийный (рисунок 2). Этот недорогой материал имеет неплохие эксплуатационные характеристики, несколько уступающие гранитному аналогу. Существует два способа его получения: просеиванием добытых карьерных пород и дроблением крупных обломков. Гравийное сыпучее наиболее часто используется в частном строительстве.
Рисунок 2
Известняковый (рисунок 3). Является продуктом дробления осадочных пород. Значительно уступает по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости аналогам. Преимущества: невысокая цена и низкий уровень естественного радиоактивного фона. Индивидуальные застройщики используют этот материал для небольших, легких сооружений с деревянными перекрытиями.
Рисунок 3
Об основных критериях выбора щебня
В основе выбора стройматериала под фундамент лежат многие параметры. Но существует ряд обстоятельств, которые приходится учитывать при строительстве:
- Главный критерий выбора – бюджет, позволяющий приобрести лучший вид материала, который обеспечит качество и долговечность дома.
- Заменой гранитному камню станет гравийный, стоимость которого ниже, а качество позволяет использовать его для возведения фундамента.
- Материал выбирают с учетом замешивания раствора (ручного или механизированного).
- Одноэтажные здания строят на основе с гравийным материалом. Многоэтажные строения нуждаются в прочном основании на гранитном. Легкие постройки выдержит известняковый.
- Выбирают фракцию зерен в зависти от размеров арматуры.
Если возникают сомнения, можно ли заливать фундамент без щебня, то понятно, что основа дома без камня будет недолговечной и опасной. Для основы строений подойдут два самых крепких сорта гравий и гранит.
Стройматериал не должен иметь радиоактивного фона, быть экологически чистым, но в отдельных горных породах содержатся радиоактивные вещества. По их наличию материал делят на 3 класса:
- 370 Бк/кг – для жилья.
- До 740 Бк/кг – дорог в населенных пунктах.
- Свыше 740 Бк/кг д – трасс.
Выбирая материал, уточнять наличие радиации по сертификату товара, поскольку факты его завышения в практике бывают.
Для чего нужен?
Профессиональные мастера стройки в курсе, что без песка, цемента и воды в нужных количествах изготовить бетон невозможно. Для получения разной прочности применяют отличающиеся друг от друга пропорции. И всё же добавлять иные компоненты, к примеру, глину или опилки, строжайше запрещено, если предельная прочность – одна из основных характеристик будущего строения из-за серьёзной нагрузки.
Создание особо прочного бетона предусматривает применение специальных присадок и наполнителей. Далеко не все они делают бетон лучше. Основной рецепт, по которому мешают бетон, неизменен. Изменение пропорции щебня, цемента и песка не оставит неизменной величину допустимой нагрузки на затвердевшее вскоре после заливки перекрытие.
Это достигается за счёт существенного улучшения сцепления. Дешевизна щебня по сравнению с цементом заметна на глаз даже далёкому от строительства пользователю. Данный вид камня характеризуется значительной прочностью и плотностью.
Цементно-песчаный раствор, в который насыпали некоторое количество дроблёной скалы, демонстрирует значительно более низкую расползаемость. Вместе с последней снижается усадка залитой – и затвердевающей – конструкции. Бетон, по сравнению с цементной кладкой, обладает значительно меньшей способностью к растрескиванию. Недостаток бетона – увеличенная водопроницаемость, плотность и удельный вес кубометра затраченного стройматериала. Сыпать щебёнку бездумно в цементный раствор не рекомендуется.
Готовя, к примеру, бетон для заливки фундамента, недопустимо всыпать в него щебень крупной фракции, обладающий высокой твёрдостью. Опыт миллионов строителей, включая «самостройщиков», показывает, что фракция щебня должна быть относительно переменной. Прочность такого бетона не особо пострадает, а на цементе можно несколько сэкономить, не потеряв в характеристиках.
Также не добавляйте в состав только щебень мелкой фракции. При небольшом количестве цемента наиболее прочный состав можно получить с камнями разных размеров. Крупные камни приближают бетон к структуре стены, построенной преимущественно из них. Увеличение количества цемента – вплоть до 1/2 по отношению к песку – сделает бетон разрушаемым лишь с помощью дорожного отбойника.
Пример последних – плотина Гувера, создающая дозированный поток падающей вниз воды, приводящей в движение гидротурбины электростанции.
Опоры и фундамент – наиболее часто применяющиеся в строительстве строений и зданий конструкции. Например, для возведения каркасно-монолитных высотных домов используют железобетон – фундамент, несущие опоры и перекрытия содержат арматуру, придающую зданиям дополнительную сейсмоустойчивость, а сам бетон содержит щебень, представляющий собой камни разной величины.
Мелкогравийный бетон используют для ландшафтного дизайна. Крупноразмерный щебень пригодится в дорожном строительстве, включая возведение насыпей железных дорог.
Добавляя в бетон щебень, необходимо его тщательно промыть от пыли и грязи: глина, содержащая органические включения, из-за своей пылевидной структуры значительно подпортит бетон в плане прочности. Покупая щебень, оцените его состояние по ГОСТу: посторонние включения, согласно его нормативам, не превысят 2% по массе стройматериала. Обнаружив толстый слой пыли, щебень промывают, например, в бетономешалке. Мытый щебень, как и аналогично обработанный песок, обеспечит максимальное сцепление и невосприимчивость к существенным нагрузкам за относительно короткое время.
Характеристики щебня
В соответствии с ГОСТ 8267-93 щебень разделяется по фракциям:
• 5-10 мм;
• 10-20 мм;
• 20-40мм;
• 40-70 мм.
По согласованию с получателем продукции состав фракций может быть другим, в зависимости от требований по проекту для тех или иных конструкций и производимых работ.
Определение фракционности происходит при просеивании зёрен щебня через систему сит с различными ячейками.
Гост требует содержание в щебне дроблёных зёрен каждой фракции на уровне 80% от полного объёма. Определяют годное дроблёное зерно по отколотости более чем наполовину.
Очень важный показатель лещадность. Это содержание зёрен лещадной и пластинчатой формы в общей массе фракционного состава.
Такая форма негативно сказывается на прочностных характеристиках бетона, потому что при твердении возникающие нагрузки могут ломать такие фрагменты и будут образовываться пустоты в теле бетонного камня.
По лещадности щебень делится на 5 групп в зависимости от процентного содержания по массе зёрен пластинчатой и игловатой формы. Самый низкий – 10% в первой группе, самый высокий – 35% в пятой. Что же такое лещадность, пластинчатость и игловатость?
Таковыми считаются зёрна, толщина которых в три и более раз больше длинны. Для различных фракций отбираются аналитические пробы различным весом и в них выделяются вручную зёрна, попадающие под определение лещадности.
Так, например, для фракции 5-10 мм берётся 250 г и по ним делается аналитический отбор. Отношение сторон зёрен определяется замером штангенциркулем или шаблоном.
Прочность щебня определяется при проведении испытаний на дробимость и сжатие в цилиндре диаметром 75 и 150 мм с толщиной стенки 12 и 20 мм.
Цилиндр наполняют испытуемой фракцией и помещают под пресс. У цилиндра съёмное днище и отдельно плунжер или ещё можно сказать поршень, на который оказывается давление пресса.
Испытание проводят по наращивающему давлению и доводят до величины 50 и 200 кН или 5000 кгс и 20000 кгс.
После этого испытываемый щебень просевают сквозь мелкие сита и остаток взвешивают. Полученный остаток соотносят с массой до начала испытаний и выражают в процентах дробимость (Др).
При проведении испытаний смеси фракций их разделяют и проводят отдельно по каждой фракции.
Дробимость смешанной партии определяют как среднеарифметическое. Дробимость напрямую связана с маркой по прочности. Различают следующие марки по прочности.
Марка по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород |
Потеря массы при испытании щебня, % |
|
в сухом состоянии |
в насыщенном водой состоянии |
|
1200 |
До 11 включ. |
До 11 включ. |
1000 |
Св. 11 до 13 |
Св. 11 до 13 |
800 |
» 13 » 15 |
» 13 » 15 |
600 |
» 15 » 19 |
» 15 » 20 |
400 |
» 19 » 24 |
» 20 » 28 |
300 |
» 24 » 28 |
» 28 » 38 |
200 |
» 28 » 35 |
» 38 » 54 |
Есть такая же таблица для щебня из изверженных пород, очевидно этот материал более пористый, и для щебня из гравия и просто гравия.
Имеется отдельно показатель по истираемости 4 марки, которые также напрямую привязаны к дробимости.
Регулируется ещё такой показатель, как содержание зёрен слабых пород в щебне, который определяется в процентном отношении от 5 до 15%. Испытания проводят методом отбора слабых зёрен, когда их вычисляют на ощупь.
Если ломается в руках или при лёгком ударе молотка или можно на поверхности слабого зерна оставить царапину стальным или алюминиевой наконечником, значит входит в эту категорию. Выделенные слабые зёрна взвешивают и определяют процентное содержание относительно полной массы.
Есть ещё механический индикатор прочности камня, на котором раздавливают слабые на глаз образцы. Если проводится анализ смеси фракций, то такая процедура проделывается с каждой фракцией и определяется средневзвешенное значение для партии.
Испытание на истираемость в полочном барабане.
В такой барабан с чугунными или стальными шарами загружают испытуемую фракцию и задают вращение со скоростью 30-33 об/мин. с числом оборотов от 500 до 1000.
Полученную фракцию после испытаний просеивают через мелкие сита и остаток на ситах в процентах определяют как истираемость (И).
Есть ещё такое интересное испытание удару на копре. В нём засыпают в цилиндр образцы фракции и долбят специальным бойком с наконечником из углеродистой стали массой 5 кг с высоты 50 см. Через время просеивают остатки щебня сквозь малые сита и определяют сопротивление щебня удару.
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 изготовлении бетона 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.
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:
Таблица состава бетона.
- 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.
Гравийный и известняковый материал
Таблица марок щебня для приготовления бетона.
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.
Какой щебень нужен для фундамента?
Устойчивость, прочность и долговечность здания напрямую зависят от его фундамента – основной несущей конструкции любого строения. Нарушение технологии при его закладке может привести к разрушению дома, даже если все другие несущие элементы на остальных уровнях выполнены безукоризненно.
В качестве подушки при закладывании фундамента используют щебень, способствующий отведению лишней влаги от цоколя, а правильно выбранная фракция и прочностные характеристики камней равномерно распределяют нагрузку и препятствуют усадке дома. Чтобы понять, какой щебень необходим для основания дома, требуется учесть:
- свойства грунта;
- глубину промерзания почвы;
- уровень грунтовых вод;
- назначение и этажность здания.
Выбор щебня для подушки и бетонной заливки фундамента исходя из его свойств и размеров
Для строительства применяют три основные разновидности щебня, отличающихся по методу добычи/производства и по прочности (расположены по убыванию):
- Гранитный – самый крепкий и морозостойкий. Получается из измельченных горных пород.
- Гравийный добывают в карьерах. Он несколько уступает по своим характеристикам гранитному.
- Известняковый, состоящий из дробленых осадочных пород. Один из самых экономичных, но в силу физико-химических свойств может применяться только при ограниченных нагрузках.
По фракциям щебенка имеет большой разброс от 3 до 300 мм, но в строительстве используют размеры только до 70 мм. Для подушки фундамента чаще всего применяют камни фракцией 20–40 мм со средними характеристиками прочности: М600 и М800. Этого достаточно как для одноэтажных, так и для крупных трехэтажных частных строений. Для более легких построек подойдет марка М400–М500. Для промышленных зданий может понадобиться фракция 40–70 мм с прочностью порядка М1200. Помните о соблюдении технологии – укладывайте песок и щебень слоями толщиной не менее 30 см, используя зерна, в которых лещадность не превышает 10% от общего объема.
Что касается материала, то:
- для хозяйственных построек, бань, гаражей и беседок будет достаточно известкового камня;
- для легких построек в один-два этажа подойдет гравийная щебенка;
- для массивных строений любой этажности необходим гранитный щебень.
Немного другие требования для бетонной заливки фундамента. Если максимальный размер фракции составляет 40 мм, то в бетонной смеси следует использовать две фракции щебня, например, 10 × 20 и 20 × 40 мм. Если максимальный размер – 70 мм, то три: 10 × 20, 20 × 40 и 40 × 70 мм. Чем крупнее размер наибольших частиц, тем надежнее основание. В частном строительстве в большинстве случаев достаточно фракций до 40 мм.
Основываясь на полученной информации, несложно подобрать вид и фракцию щебня, оптимально подходящего для ваших целей.
Выбор подушки под фундамент: песок или щебень ⋆ Смело строй!
При строительстве часто возникает вопрос: из чего делается подсыпка под фундамент – из песка или щебня? Чтоб правильно на него ответить, нужно разобраться с основными критериями ее изготовления.
Подложка под фундамент нужна для обеспечения хорошей несущей способности основы постройки, если ее выполнить без соблюдения строительных норм, то со временем основание дома начнет разрушаться, а вместе с ним придет в непригодность и все здание.
Как влияет тип фундамента на выбор подушки под него
Перед началом строительства этой конструкции, нужно определиться, для какого типа фундамента она будет использоваться. Он может быть:
- свайный;
- ленточный глубокого заложения или малозаглубленный;
- сборный ленточный из блоков или плит.
Трамбовка под монолитную плиту
При монолитной ленточной основе подсыпка под фундамент из песка не нужна. Так как такой тип фундамента используется в основном для зданий, имеющих большие нагрузки на основу, а такая подушка не сможет их выдержать, какой бы толщины она ни была.
При основе из плит подушка из песка просто незаменима, так как с ее помощью можно достигнуть ровной поверхности и таким образом обеспечить одинаковый уровень цоколя по всему периметру постройки. Чем ровнее основа, тем правильнее будет расположена плита по уровню.
К тому же для плит важна гидроизоляция, которую уложить на щебеночный слой, невозможно не повредив ее.
При свайном фундаменте лучше применять щебеночную подложку, так как она обладает большими прочностными свойствами, чем песчаная. Для малозаглубленного фундамента нет смысла использовать щебеночную подушку.
Какой бы ни была подушка: из песка или щебня, перед началом строительства сперва необходимо провести анализ поверхности под застройку
Он даст возможность найти УГВ и определиться со степенью пучинистости почвы, что немаловажно при выборе материала для подложки
Преимущества и недостатки подсыпки из песка
Такая подсыпка отличается демократичной ценой, ее часто используют, когда хотят сэкономить на материалах. На нее можно уложить гидроизоляцию не повредив целостность ковра. Ее можно использовать для зданий, которые не несут большую нагрузку (одноэтажные постройки, бани, сараи и так далее). Но она размывается водой, поэтому для нее предусматривают дренажный слой.
Таким образом, если уровень грунтовых вод ниже подошвы фундамента, то можно использовать песчаную подсыпку. Так как при набухании этот материал превращается в бесформенную массу и его расчетное сопротивление от постройки снижается. Это один из ее недостатков.
Но здесь есть и обратная связь: песок разбухает равномерно и при резком повышении уровня грунтовых вод, основа здания также начнет подыматься равномерно без перекоса постройки. При правильном устройстве подушки из песка, она выполняет все возложенные на нее функции.
Рекомендуем посмотреть видео, как правильно использовать песок для подсыпки основания.
Преимущества и недостатки подсыпки из щебня
Выполняя щебеночную подложку под фундамент, сначала определяются с необходимой фракцией этого материала. Наиболее распространенной для этих целей считается щебень размером 20-40 мм. Если при строительстве хочется сэкономить, то можно применять вторичный щебень. Щебеночная подсыпка под ленточное основание Щебеночная подсыпка под ленточное основание
Предпочтение при изготовлении фундаментной подушки отдают щебню, потому что он имеет ряд достоинств:
- Щебень не теряет своих несущих свойств, при наличии контакта с грунтовыми водами.
- Имеет достаточную прочность.
- Выдерживает большие нагрузки, может применяться для строительства многоэтажных построек.
К недостаткам такой подушки относят:
- Дороговизна щебня.
- Между единицами материала образовывается пространство.
- Наличие острых углов у камешков щебня, что не позволяет уложить гидроизоляцию, не повредив целостность ее ковра.
Таким образом, прежде чем решить какой должна быть подложка под фундамент: из песка или щебня, нужно учитывать этажность постройки и тип грунта, на котором она будет возводиться.
Посмотрите видео, как утрамбовать щебень в траншее под основание.
При близком расположении грунтовых вод к поверхности участка под постройку, исключено использование подушки из песка.
Зная, какой должна быть толщина слоя подушки: по строительным нормам не менее 20 см. Сначала можно рассчитать стоимость этой строительной конструкции из песка и щебня, сравнить данные и решить, какой из них отдать предпочтение.
Решая данную задачу, необходимо учитывать, для чего нужна подушка и какой тип фундамента используется, так как для некоторых его видов применение одного из указанных материалов недопустимо. Лишь комплексный подход к данной задаче дает ответ на поставленный вопрос.
Для чего нужен щебень в бетоне
Разбираясь с вопросом о том, зачем в бетон добавляют щебенку, нужно подчеркнуть несколько особенностей. Этот строительный материал не всегда используют в ходе приготовления бетонной смеси, однако его включение в состав позволяет решить ряд задач:
- Повышение прочности. Частицы щебня обладают неправильной формой, благодаря чему усиливается сцепление материалов, и снижается ползучесть.
- Повышенная водонепроницаемость. Бетонные смеси с добавлением крупного наполнителя используют, если готовое покрытие будет часто контактировать с влагой.
- Высокая прочность. Если в смеси будет присутствовать такой наполнитель, он возьмет на себя роль каркаса. Бетон на щебне может подвергаться повышенным нагрузкам. По этой причине данную технологию используют при возведении тоннелей, мостов, гидротехнических сооружений, фундаментов для зданий, к которым предъявляют повышенные требования.
- Снижение затрат на строительные работы. При изготовлении раствора наполнитель частично заменяет цемент, который характеризуется более высокой ценой.
Если принято решение использовать наполнитель, следует учесть следующие нюансы:
- Присутствие в составе нескольких фракций щебня. Если в смеси будут только крупные камни, то в процессе укладки могут возникать воздушные ямы, в связи с чем прочность снизится.
- Максимальный размер камней зависит от особенностей конструкции. Фракция должна быть менее ⅔ , чем наименьшее расстояние между соседними арматурными прутами. Еще 1 вариант расчета базируется на ширине готового изделия — камни не должны превышать ⅓ от этого показателя.
Несколько советов
• Практика показывает, что для приготовления бетонных растворов ниже 250-й марки в целях оптимизации денежных расходов выгоднее использовать гравий. Для растворов от М300 и выше берется щебень. • Если бетон необходим для возведения фундамента, то в качестве наполнителя следует применять щебень гранитный. • В случае ограниченности в возможностях выбора продукции следует ориентироваться на гранитный щебень 5 – 20. Растворы на его основе более универсальны и могут использоваться для различных видов работ (основания, перекрытия, отмостки и в ряде других случаев). • Если повышать плотность за счет использования более мелких фракций, то нужно учесть, что вяжущего (цемента) понадобится значительно больше. А это приведет к существенному увеличению стоимости строительства, так как данный материал – самый дорогой (из состава смеси для бетонного раствора). • Для снижения стоимости работ можно смешивать щебни гранитные и гравийные, так как последний материал – более дешевый.
В данной статье рассматривается вопрос о подборе щебня для средних и тяжелых бетонов. Хотя, как отмечалось, имеется несколько его разновидностей – шлаковый, вторичный, известковый и некоторые другие. Если готовится, например, бетон ячеистый, то понятно, что использовать щебенку гранитных пород нет смысла, так как при этом аннулируется такое преимущество пенобетона (или газобетона), как малый вес.
Влияние физико-механических характеристик компонентов на марку бетона
Физико-механические характеристики каждого из основных компонентов оказывают свое влияние на качество и свойства бетона. Изменения марки цемента, песка или щебня, отклонения от рекомендованных весовых долей для 1 куб. метра бетона искажают пропорции выработанного рецепта и однозначно приводят к ухудшению марочных показателей бетонной продукции.
Это важно! В производстве бетона учитывается важное обстоятельство – конечный бетонный материал никогда не будет прочнее своих компонентов. Из цемента марки М300 или щебня марки М600 не удастся получить бетон марки М500
1. Влияние цемента
Не следует полагать, что прочность бетона пропорциональна количеству цемента, засыпанного в объем замеса по принципу – чем больше, тем лучше. При увеличении его содержания прочность бетона возрастет лишь до определенного предела, затем нарастает с минимальной скоростью, одновременно ухудшая другие свойства бетона.
Оптимальные соотношения марки цемента с классом бетона отображены в таблице 1.
Табл. 1 Марка цемента в соотношении с классом бетона
Бетон (марка) | М100 | М150 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 |
Бетон (класс) | В7,5 | В10 | В15 | В25 | В30 | В40 | В50 |
Цемент (марка) | 300 | 300 | 400 | 400 | 500 | 550-600 | 600 |
2. Влияние песка Песок является мелким заполнителем и предназначен для заполнения свободного пространства между частицами крупного заполнителя – гравия и щебня. Чем больше песка в замесе, тем выше вязкие свойства смеси, то есть она лучше будет поддерживать в своем объеме крупный заполнитель. В то же время при увеличении количества песка снижается прочность бетона. Для тяжелых бетонов рекомендуются пески с модулем крупности 2-3,5 мм. Если применяется излишне мелкий песок, его количество следует уменьшить на 10%, иначе снизятся изгибная прочность и прочность на сжатие. Варьируя количество подмешанного песка, получают бетонные материалы разных марок:
- бетон М50 – в пропорции 1:3 песка с цементом М200 либо 1:4 – с цементом М400;
- бетон М75 — в пропорции 1:1,25 песка с цементом М200 либо 1:1,35 – с цементом М400;
- бетон М100 — в пропорции 1:2 песка с цементом М200 либо 1:,35 – с цементом М400.
3. Влияние щебня Из щебня строится своеобразный каркас, обеспечивающий прочность и жесткость бетонной структуры. Поэтому для обеспечения высокой прочности берется гранитный щебень средних и крупных фракций:
- средние размеры 20-40 мм применимы под строительство промышленных объектов;
- крупные зерна 40-70 мм хороши в габаритных конструкциях.
Наиболее популярен щебень фракции 5-20 мм. Он нужен в гражданском и дорожном строительстве, его используют в мостостроении.
В процессе замешивания каждый камень щебня должен полностью со всех сторон обволакиваться цементным тестом. Тогда будет обеспечено качественное пространственное сцепление между отдельными частицами бетонной смеси.
Для изготовления прочных жестких бетонов предпочтительнее щебень, чем гравий, поскольку шероховатые остроугольные грани щебневых зерен обеспечивают более эффективное сцепление с цементным тестом по сравнению с гладкими округлыми камешками гравия.
В практике стараются для изготовления бетона марок не выше М250 замешивать гравий, для бетонов М300 и более высоких марок – гранитный щебень.
Ниже приведена таблица примерного соответствия марок щебня под требуемую марку бетона.
Таблица 2 Марки щебня для бетонов различных марок/классов
Марка бетона | Крупный заполнитель, марка не меньше чем | |
Для щебня | Для гравия | |
В15 (М200) | 300 | 600 |
В20 (М250) | 400 | 600 |
В22 (М300) | 600 | 600 |
В25 (М350) | 800 | 800 |
В30 (М400) | 800 | 1000 |
В40 (М500) | 1000 | 1000 |
Основные требования
Технические показатели готовых смесей напрямую зависят от основных требований, которые предъявляются к щебню.
-
Среднее значение плотности зерен щебенки должна равняться 1,4-3 граммов на 1 см3.
-
Прочность исходной скальной породы при сдавливании устанавливается временным сопротивлением при зажатии и измельчаемости производимого материала.
-
Лещадность. Это параметр, который характеризует плоскость щебенки. В строительстве практикуются лишенные плавности пластинообразные формы материала. Исходя из этого существует несколько видов категорий камня. Оптимальной является кубообразная форма, так как посредством ее достигают превосходной утрамбовки.
-
Фракция (размер зерен) щебенки для бетона. Этот параметр устанавливает габариты применяемого материала.
-
Морозоустойчивость. Это свойство покажет, в каких температурных пределах можно практиковать щебенку. Для маркировки используется буква F, а также число, указывающее циклы, которые способен выдерживать щебень при замораживании и размораживании. Оптимальным свойством наделен щебень, имеющий маркировку F300. Этого показателя в особенности необходимо придерживаться в условиях отечественного строительства, где температура атмосферы в летний и зимний периоды прилично разнится.
-
Радиоактивность. Этот показатель свидетельствует о естественном радиоактивном фоне материала. Когда на упаковке указан 1 класс, то его можно практиковать в самых разных работах. 2 класс используют для устройства дорожных покрытий.
Как было уже сказано, фракция влияет на качество бетона нисколько не меньше, чем разновидность щебня. Ее подбор также зависит от предполагаемых работ. Для бетонного раствора применяется щебенка фракции 5-70 миллиметров. Более тонкое разграничение образуют подгруппы 5-10 миллиметров, 10-20 миллиметров, 20-40 миллиметров и 40-70 миллиметров. Для бетонирования предпочтительнее применять более крупные фракции гравия и щебенки, так как при этом примененный наполнитель будет наделен меньшей удельной плотностью и осуществлять минимальное давление на раствор цемента, что гарантирует необходимую подвижность бетонной смеси.
Согласно СНиП 3.03.01-87 бетонный раствор обязан заключать в своей структуре щебень не меньше 2-х фракций с предельной величиной элементов до 40 миллиметров и не менее 3-х фракций, когда самые большие составные части равняются 40-70 миллиметрам. Наибольший размер щебенки должен находиться в пределах менее трети наименьшей дистанции между продольными стержнями арматуры. В равной мере он не должен превосходить 1/3 часть наименьшего размера определенной строительной детали, к примеру, его ленточной ширины.
Срок службы и надежность сооружений из бетона прежде всего находится в зависимости не только от того, в какой мере качественные материалы применены, но и от того, как грамотно составлена смесь.
Обработка площадки во время твердения
Окончательно поверхность бетонной площадки высыхает за 1–2 суток. Чтобы участок просох равномерно с необходимым для дальнейшей эксплуатации уровнем влажности, его накрывают пластиком либо присыпают слоем опилок толщиной 1–2 см.
Для придания дополнительной шероховатости и улучшения сцепки колёс автомобиля с бетоном поверхность стяжки в первые дни сушки прорабатывают металлической щёткой, образуя борозды.
Высохшую площадку зачищают широким шпателем, чтобы убрать дефекты заливки и наплывы раствора. Площадка по всей толщине становится пригодной к эксплуатации через 14–20 дней.