Зачем в бетон добавляют щебень?

Какой щебень нужен для бетона?

Любая бетонная смесь включает в свой состав ряд составляющих от которых зависят основные ее характеристики. Из них обязательными являются три составных элемента: вода, цемент и наполнитель. В качестве наполнителя обычно используется щебень, имеющий отличные эксплуатационные параметры.

Чтобы получить бетон особо высокой прочности, щебень используется высококачественный, прочность которого может достигать 1000 Мпа и более. Значение это определяется тем, какой материал использован для получения щебня, каковы его особенности. Рассмотрим, какой именно щебень можно применять в качестве основы для получения бетонной смеси.

Разновидности щебня, используемого для приготовления бетона

По видам щебень может быть:

• кубообразным;
• имеющим острые углы;
• клинообразным;
• лещадным.

Используемый для бетона щебень может иметь искусственное или природное происхождение. Искусственный получают путем переработки домашнего шлака и строительного мусора. Он представляет собой вторичный материал, поэтому себестоимость его невелика. Он практически не используется в строительных работах, им укрепляют слабые грунты при строительстве не слишком ответственных дорог. Природный щебень получают путем дробления горных пород. Правильный выбор щебня позволяет снижать усадку грунта и его ползучесть, увеличивать долговечность и прочность бетона.

Важная характеристика, по которой производится выбор подходящего для конкретных работ щебня, это размер фракций. Под этим понимается размер тех частиц, которых в материале больше всего. Чем меньше размер частиц, тем меньше номер фракции.

Щебень плоской и игловидной формы снижает прочность бетонной смеси, к тому же вырастает расход цемента. Использование такого щебня понижает морозостойкость готового бетона, поэтому в строительстве эта форма щебня практически не используется. Рассмотрим подробнее виды щебня, применяемые в строительных работах.

Гранитный щебень — лучший для бетона

Этот щебень — один из самых прочных рудных материалов. Получается он путем дробления природного гранита. Для бетона этот вид щебня — самый лучший наполнитель, применяется он для тех бетонов, которые должны иметь высокую марку:

• покрытие дорог и аэродромов;
• самые ответственные строительные элементы, испытывающие максимальную нагрузку (стены, плиты, колонны);
• различные мостовые конструкции, включая мостовое полотно.

Гранитный щебень по своему качеству характеризуется следующими показателями: плотностью, прочностью на сжатие, а также фракционностью, которая может находиться в пределах от 5 до 150 мм. Наиболее популярна фракция размерами от 5 до 20 мм, которую применяют при сооружении изделий из железобетона, дорожных покрытий и мостов. Ее использование гарантирует надежный состав смеси и ее высокие эксплуатационные данные.

Щебень средней фракции размерами 40 миллиметров используют для сооружения объектов промышленности. Крупная фракция, применяемая для создания габаритных конструкций из бетона, имеет размеры 40-70 мм. Щебень более крупных форм идет на изготовление бутобетонных фундаментов.

Эксплуатационные параметры гранитного материала говорят о высокой его прочности. Марка такого щебня может быть в пределах 1200-1400, а его морозостойкость достигает 400 циклов.

Материал гравийный и известняковый

Щебень гравийного типа получается методом просеивания карьерных пород или дроблением скал природного происхождения. Эксплуатационные показатели этого материала уступают граниту, но стоимость его ниже. Этим наполнителем активно пользуются при изготовлении ЖБИ, в дорожных работах и при создании фундаментов. По своей фракционности он может быть разделен на мелкий, имеющий размеры до 10 мм, средний (от 10 до 20 мм) и крупный, с размером фракции до 40 мм.

Известняковый щебень — один из наиболее дешевых видов наполнителя. В зависимости от класса точности можно подразделить этот материал на группы:

• М600-М800 — эти марки получаются из известняка или доломита, показатели их высоки, и размеры фракций большие;
• М300 — М600 — марки, получаемые из известняка;
• М200 — марка дорогая, поэтому не применяется при получении бетона.

Связь марки бетона с маркой щебня

Основным наполнителем могут служить любые твердые породы — гранит, гравий, известняк, керамзит, колотый кирпич и асфальт. Но в выборе наполнителя есть некоторые особенности. Прочность конкретного наполнителя может сильно ограничивать возможности его использования. Так, использовать битый кирпич совершенно невозможно при изготовлении ответственных бетонных конструкций.

Марка твердого наполнителя обозначает его прочность. Соответствие марок бетона и наполнителя представлено в таблице:

Марка щебня	Марка бетона
М1200	М400 – М500
М 1000	М 300
М 800	М 200
М 600	М 100

Эта таблица допускает некоторые отклонение, которые вполне допустимы и определяются соотношением песка и цемента. Практически бетон марки М250 и менее изготавливают с использованием гравия, а выше М 300 применяют гранит.

Бетон не может быть прочнее его наполнителей, так что из цемента марки М400 бетон М500 получить невозможно. Получение правильной мерки бетона зависит от подбора пропорций его составляющих.

Какой фракции щебень нужен для бетона?

Для бетонной смеси используется щебень фракции 5-70 мм. Более тонкое разделение формирует подгруппы 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Для бетонирования лучше использовать более крупный щебень и гравий, поскольку при этом использованный наполнитель будет иметь меньшую удельную поверхность и оказывать меньшее давление на цементный раствор, что обеспечивает требуемую подвижность смеси.

Существуют нормативы, согласно которым наполнитель высокой крупности должен составлять от одного до двадцати процентов массы, а пониженной крупности — не больше 20% смеси.

В соответствии со СНиП 3.03.01-87, бетонная смесь должна иметь в своем составе щебень не менее двух фракций с максимальным размером частиц до 40 мм, и не меньше трех фракций, если наибольшие частицы составляют 40-70 мм. Максимальный размер щебня должен быть меньше 3/3 минимального расстояние между продольными арматурными стержнями. Также он не должен превышать 1/3 минимального размера конкретного строительного элемента, например, его ленточной ширины.

Долговечность и прочность конструкций из бетона прежде всего зависят не только от того, насколько качественные материалы использованы, но и от того, насколько правильно подобрана смесь. Для того, чтобы получить качественный бетон, необходимо учитывать все тонкости его приготовления.

Источник: https://поставкащебень.рф/poleznyye-stati/article_post/kakoy-shcheben-nuzhen-dlya-betona

Правильное соотношение цемента, песка, щебня и воды для приготовления бетона

Бетон нашел применение в различных сферах строительства. Его основными составляющими являются: песок, вода, цемент и гравий. Для получения качественной смеси они должны использоваться в определенном соотношении. Серьезное отклонение от нормы приведет к образованию раствора низкого качества, который нельзя использовать для возведения фундамента или других элементов строений.

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».

Пропорции песка, цемента и щебня

Использование щебня позволяет снизить себестоимость бетона и повысить его прочность. Чтобы готовый раствор обеспечивал высокое сцепление, необходимо использовать заполнитель с небольшими фракциями и рифленой поверхностью.

Стандартное соотношение цемента, песка и щебня составляет 1:3:2. Это означает, что щебня должно быть меньше, чем песка, но больше чем главного компонента — цемента.

Если в качестве материалов используется мокрый песок и щебень, то количество воды можно уменьшить, при применении сухих компонентов — увеличить.

Соотношение цемента и ПГС (ОПГС)

ПГС — это песчано-гравийная смесь, состоящая из 2-х компонентов. Именно место добычи песка и гравия (морское или речное дно) оказывает влияние на качество смеси. Гравий не должен содержать глину, снижающую эксплуатационные характеристики бетона. Размер камушков для ПГС должен составлять от 1 до 8 см.

ПГС используется для возведения фундаментов и дорожных покрытий. Основное отличие ПГС от ОПГС — искусственное увеличение количества гравия в обогащенной смеси. Так, его количество в ПГС составляет до 25%, в ОПГС — 25-28%.

Указанное выше соотношение не является стандартом. В каждом случае необходимо отталкиваться от назначения бетонной смеси, качества щебня и песка, а также применения пластификаторов и других материалов.

Что нужно брать за основу — объем или вес?

За основу измерения берется масса одной единицы цемента. Остальные компоненты берутся также по весу. Количество воды определяется частью от веса. Например: для производства смеси берется 12 кг основного материала и 6 кг воды, то водоцементное соотношение вычисляется так: 6/12 = 0,5 литров воды.

Массовая доля песка и цемента в бетонной смеси зависит от следующих факторов: марки цемента, количества воды и фракций сыпучих компонентов. При возведении ответственных сооружений используется бетон марки М400 и выше. Для его получения необходимы цемент, песок и щебень в соотношении 1:1,2:2,7, при условии, что будет использоваться цемент 400.

Источник: http://tehno-beton.ru/beton/betonirovanie/sootnoshenie-cementa-i-peska.html