Для чего нужен щебень в бетоне
Щебень представляет собой сыпучий материал, который получают в результате дробления горных пород, в том числе валунов и гравия. Иными словами, под щебнем принято понимать камни неправильной формы, которые могут относиться к разным горным породам.
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.
Какой фракции щебень нужен для фундамента? Рассматриваем все типы
Какой фракции щебень нужен для фундамента, его происхождение, форма и некоторые другие характеристики равно важны при замешивании бетона для заливки основания. Все эти параметры и будут подробно рассмотрены в нашей статье. Надеемся, что наши советы и рекомендации помогут вам правильно подобрать этот весомый компонент для раствора.
- Гранитным. Его добывают дроблением после подрыва твердых скальных пород (собственно, гранита). Он имеет наивысшую прочность, почему считается наиболее подходящим для строительства, особенно высотных зданий. Однако при закладке фундаментов индивидуальных домов используется относительно редко, ибо дорог. Не избежать его покупки только тем, на чьем участке подземные воды чересчур близки к поверхности.
- Гравийным. Получают путем просеивания карьерных пород и дроблением слишком крупных их осколков. Прочность у него ниже, чем у предыдущей категории, за то цена вполне демократична, а крепости с запасом хватает для закладки фундаментов 2-4-этажных домов. В индивидуальном строительстве применяется наиболее широко.
- Известняковым, являющимся продуктом дробления осадочных, более мягких пород. Он еще более некрепкий, и обычно применяется для обустройства дренажей и дорог местного значения. В фундаментном отношении годится только для небольших построек с деревянными межэтажными перекрытиями. Для более габаритных строений требуется смешение с гранитным щебнем, что снижает его экономичность практически до нуля.
- Шлаковым. Делается из отвальных металлургических шлаков. Прочность зависит от марки и может быть достаточно высокой. Однако для фундаментов жилых зданий брать его нужно с опаской: он может содержать вредные химические включения.
- Обычная. Содержит щебенку различных абрисов с большим количеством пластинчатых или игольчатых элементов. Они при замесе и заливке образуют пустоты, в которых остается воздух, что снижает качество основания.
- Окатанная. Камешки кругло-овальной формы. Обычно используется в декоративных, дизайнерских целях.
- Кубовидная. Все элементы приближены к форме куба или параллелепипеда.
- Улучшенная. Название говорит само за себя: такой щебень не просто имеет относительно правильную квадратную форму, но и приблизительно одинаковые размеры.
- Мелкая. Внутри нее есть следующие подтипы: евростандарт с зерном 3х8, следующая размерность – 5х10, за ней идут 10х20 и 5х20. Бетон с мелкой фракцией применяется в сооружении бетонных конструкций разного назначения, плит, в том числе, для перекрытий и полотен покрытий на мостах.
- К средней фракции относятся 2 размерности: 20х40 и 25х60. Она наиболее востребована и годится для многих целей – от возведения железобетонных конструкций до прокладки путей на железных дорогах и производственного строительства.
- Крупная фракция с зернами 20х70 или 40х70 применяется только для тяжелых сооружений.
- Нестандартная щебенка бывает 3 типов: 70х120, 120х150, 150х300. В строительстве не применяется, идет на отделку бассейнов, цоколей и заборов.
- Бетон, предназначенный для сооружения фундаментов, требует наличия щебня средней фракции. Мелкая может быть использована при строительстве небольших домов в сейсмически стабильных районах, при условии, что грунтовые воды находятся на значительной глубине.
Дополнительные характеристики
Морозостойкость щебня. Термин обозначает, сколько циклов заморозка/размораживание может выдержать этот сыпучий материал без утраты прочности. В маркировке после буквы F стоит цифра, указывающая количество подобных циклов. Для фундамента подходят только 2, самые высокие марки, обозначаемые F300 и F400.
Радиоактивность. Что это такое, никому объяснять не нужно. Ее уровень зависит от месторождения, в котором был добыт исходный материал. И в этом отношении лучше проявить повышенную придирчивость: при закупке щебня обязательно требуйте предъявления сертификата на него.
А вообще-то, если отбросить кажущуюся сложной терминологию и технические характеристики, можно воспользоваться следующей простой рекомендацией. Если вы не очень уверены в качестве почвы на своем участке, путаетесь в определении залегания подземных вод и сомневаетесь, что ваше строение можно отнести к легким, решая вопрос, какой фракции щебень нужен для фундамента в вашем случае, берите гравийный среднего размера. Если вы не ограничены в средствах и хотите повышенной надежности, покупайте гранитную щебенку той же фракции.
ЛУЧШИЙ ВЫБОР – ГРАВИЙНЫЙ ЩЕБЕНЬ
Обычно, при изготовлении фундамента актуально применение гравийного щебня. Он является достаточно прочным и дорогим, по отношению к гранитному щебню. Но если в планах постройка тяжелого и большого объекта, к примеру, жилого дома, то лучшим вариантом будет применение дорогого гранитного щебня. А если планируются легкие постройки, такие как гаражи, беседки, сараи, то прекрасным, подходящим вариантом станет применение недорогого известнякового щебня.
Важнейшее достоинство, присущее гравийному щебню – это его значительно низкий показатель радиоактивного фона. Другие материалы в этом ему уступают.
Если говорить о лещадност и, то этот критерий измеряет плоскостность элементов. Щебень будет лучше утрамбовываться, если у наибольшего числа камешков имеется форма, которая приближена кубовидной. А вот если в материале содержится наибольшее число камешков игольчатой и пластинчатой формы, то в процессе замеса бетона для возведения фундамента значительно увеличатся затраты цемента.
Виды строительного щебня
В сознании любого человека щебень — это куски гранитной породы, на деле же бывает значительно больше его видов. Вот некоторые:
Для фундамента лучше всего подходит гранитная щебенка, ведь она самая прочная. Чтобы получить надежную конструкцию, нужно применять именно ее для приготовления бетонного раствора. Но гранитный щебень довольно дорогой в сравнении с остальными вариантами, поэтому под более легкие хозяйские строения его лучше не использовать. Чем же можно заменить? Неплохо зарекомендовали себя гравийные и известняковые щебни. Первый имеет похожую прочность с гранитным, но немного ему уступает, а цена отличается значительно. Поэтому, если строить небольшой дом до 2-х этажей, то можно применять и его. Но если почва под домом песочная, рядом, на небольшой глубине, водные потоки, то лучше выбрать гранит, так как гравий может не справиться с задачей обеспечения прочности конструкции.
Известняковый щебень с примесями гравия — еще одна доступная по стоимости альтернатива. Среди положительных моментов материала, кроме цены, отмечают его экологичность и доступность. Но прочность у известняка заметно хуже, нежели у остальных материалов. Поэтому его не стоит применять для фундамента под дом. Идеальная сфера применения – гаражи, беседки, небольшие летние кухни и т. д.
Материалы изготовления щебня
Для производства щебня используют разные материалы. Камень получают путем измельчения гранита, гравия, извести, шлаков и вторичного сырья. Каждый вариант обладает своими характеристиками, которые влияют на качество и сферу использования щебня.
Гранитный камень считается наиболее прочным и устойчивым. Именно этот вариант и используют для основания. Гравийный щебень фундамента дома получают при измельчении отходов природного камня при карьерных работах. Дальше материал должен просеяться, чтобы исключить мелкие фракции. Гравийный щебень не такой прочный как гранитный, зато дешевле.
С помощью осадочных горных пород можно получить известняковый вариант. Для вторичного щебня перерабатывают бетон и кирпич. Пористые отходы металлургии подходят для шлакового камня.
По каким параметрам подбирают щебень
Итак, какие качества материала самые важные? Выше мы уже рассказали, что щебень должен обеспечивать прочность бетона , противодействовать просадке и разрушению построек.
Самые важные свойства щебня, способные обеспечить эту функцию, следующие:
- Вид
- Прочность
- Морозостойкость
- Фракция
- Лещадность
- Адгезия
Дальше мы раскроем некоторые детали.
Вид щебня
Бетон изготавливают из следующих видов щебня:
- Амфиболитового
- Вторичного
- Гравийного
- Гранитного
- Известнякового
- Серпентинитового
Обратите внимание, что щебень из габбро, диоритовой, мраморной и кварцевой пород для создания бетона не подходит. Известняковый щебень – довольно популярный наполнитель для производства бетона. Он отлично подходит для создания невысоких марок М100 и М150
Но и у него бывает разная п р очность. Она во многом зависит от состава известняковой породы и присутствия примесей доломита
Он отлично подходит для создания невысоких марок М100 и М150. Но и у него бывает разная п р очность. Она во многом зависит от состава известняковой породы и присутствия примесей доломита
Известняковый щебень – довольно популярный наполнитель для производства бетона. Он отлично подходит для создания невысоких марок М100 и М150. Но и у него бывает разная п р очность. Она во многом зависит от состава известняковой породы и присутствия примесей доломита.
Прочность
Прочность щебня влияет на марку бетона. Поэтом у выбирать его нужно с учетом того, какой класс конечного продукта вы хотите получить.
Обратите внимание на таблицу, представленную ниже. Соответствие марок щебня и бетона. Соответствие марок щебня и бетона
Соответствие марок щебня и бетона
| Марка бетона | Марка щебня по прочности |
| М100 | М600 |
| М200 | М800 |
| М300 | М1000 |
| М400 — М500 | М1200 |
Разберем таблицу на конкретных примерах:
Как вы могли заметить, прочность бетона выходит в несколько раз ниже, чем у щебня. К тому же, чем слабее прочность щебня, тем ниже марка бетона. Невозможно получить крепкий бетон высокой марки , используя щебень с низким показателем прочности.
Морозостойкость
В холодном и умеренном климатах морозостойкость обязательно учитывается на любых стройках. Если этот показатель у щебня низкий, то постоянные пе р епады температур от плюса до минуса могут быстро привести к разрушению бетонной конструкции.
Фракция щебня
Фракция (размер зерен) влияет на качество бетона не меньше, чем вид щебня. Ее выбор тоже зависит от предполагаемых работ.
Условно можно поделить все фракции на:
- Мелкие (5-20)
- Средние (20-40)
- Крупные (от 40 мм и выше)
К мелким фракциям относятся:
- 5-10
- 5-20
- 10-15
- 10-20
- 15-20
Зерна от 20 мм до 40 мм считаются средними. Бетон, приготовленный с таким щебнем, используется в ответственных работах: при строительстве фундаментов, возведения жилых зданий, создания бетонных подушек под трассами и железнодорожными путями.
Зерна, чей диаметр больше 40 мм, можно отнести к крупным.
Здесь выделяют следующие фракции:
Такой материал берут для строительства промышленных объектов и многоэтажек.
Чтобы бетон получился максимально качественным, а конструкция – прочной и надежной, при замешивании нужно использовать щебень не одной , а нескольких фракций. Объясним на примере.
Лещадность
Вскользь мы уже упомянули выше, что форма зерен, как и их размер, тоже важен. Именно форма (или лещадность) определяет, как сложится мозаика, останутся ли в бетонной конструкции не заполненные материалом места.
Кавабанга! Какую марку бетона использовать для ленточного фундамента
Адгезия
Адгезивные свойства щебня – это его возможность сцепляться с цементом. Она напрямую зависит от лещадности.
Кроме того, адгезия связана с видом горной породы, из которой получили щебень. Эта характеристика выше у материала с шероховатой поверхностью (гранита) и ниже у гладких камней (известняка, гравия).
Теперь вы знаете, как свойства щебня влияют на бетонный материал. Далее мы поговорим о том, какую щебенку выбрать для тех или иных марок бетона и конкретных работ.
Видео описание
В видео специалист рассказывает, какую фракцию щебня выбрать для фундамента:
Прочность
Производитель в лабораториях определяет эту характеристику. Для этого гранулы щебенки подвергают нагрузке прессом. Как только камень разрушится, это и будет его прочность, которая отобразится на циферблате пресса.
Этот параметр считается гостированным, поэтому есть точные определенные характеристики прочности, под которые материал подгоняют. Вот они:
М200 – это наименьшая прочность щебня; М300 и М600 – это маркировка низкой характеристики; до М800 – прочность средней степени; от М800 до М1200 – хорошая прочность; М1200 и М1400 – высокопрочный материал.
Какой щебень использовать для фундамента – не ниже М1200. Для подушки подойдет М800. Если строение легкое, то и для подсыпного слоя, и для фундаментной конструкции можно использовать М800.
Максимальная прочность у гранитного варианта, минимальная у известкового и шлакового.
Испытание щебня на прочность Источник avtoregionstroy.ru
Морозостойкость
Эта характеристика измеряется в циклах от полной заморозки до полного оттаивания. При этом материал не должен утратить своих технических и эксплуатационных характеристик. Обозначается этот параметр буквой английского алфавита – «F». А цифровые обозначения показывают именно количество циклов. Чем больше число, тем дольше отработает материал. Определяется данная характеристика также лабораторным путем.
Итак, морозостойкость щебня из разного сырья:
- гранитный – F300-F400;
- гравийный – F200-F300;
- известковый – F25-F100;
- шлаковый – F75-F200;
- бетонный – F50-F75.
Какой щебень нужен для бетона для заливки нагруженного фундамента – не ниже F300.
Марка щебня по морозостойкости Источник proconstr.ru
Лещадность
Это один из важных показателей, который отразиться на качестве фундаментной конструкции. Само название характеристики произошло от слова «лещ». Это плоская рыба.
Необходимо понять, что качество сцепления щебенки с другими ингредиентами бетонного раствора зависит от того, какого качества плоскости у гранул материала. Если они гладкие и ровные, то сцепление будет низким. А значит, велика вероятность разрушения бетонной конструкции под действием действующих на неё нагрузок.
Если плоских камней в общей массе щебня велика, то вероятность получить низкое качество фундамента тоже велика.
Поэтому на лещадность щебёнки оказывают влияние два вида камней: плоской формы, или по-другому пластинчатой, и игольчатой. Первый – это когда толщина камня меньше ее длины в три и более раза. Второй – это когда ширина гранулы меньше длины в три или более раз.
То есть получается так, что сам показатель лещадности – это количество двух вышеописанных вида камней, находящихся в общей массе стройматериала. Поэтому чем ниже лещадность, тем лучше.
Лещадность щебёнки в пределах 15-20% Источник prodomostroy.ru
Как сделать подушку
Сначала траншею или котлован выстилают речным песком, лучше крупным, толщиной 10-15 см. В нем отсутствуют органические включения, что исключает процессы гниения.
Песок должен целиком покрывать дно котлована. Поверхность ровняется и утрамбовывается. Для исключения смешивания грунта с песчаным слоем и вымывания грунтовыми водами, делают подложку из геотекстиля или рубероида.
Поверх песка укладывается щебенчатый слой высотой до 20-25 см. Чем больше будет нагрузка строения на основание, тем толще делают подложку. Щебень разравнивается и утрамбовывается специальным катком или виброплитой. Уплотнение требуется для устранения пустот, более плотного прилегания друг к другу компонентов. Идеальный показатель плотности готовой подушки – от 1,6 т/м³.
Подсыпку насыпают и утрамбовывают пока ее поверхность не расположится на уровне края котлована.
Делается покрытие строительным раствором с цементом толщиной 15-20 см от уровня грунта. Если участок с близко расположенными подземными водами, высоту щебенчатого слоя лучше увеличить. Во время укладки постоянно контролировать ровность поверхности, своевременно исправлять огрехи. Усилить фундамент помогает арматурный каркас.
Основные характеристики щебня
Для контроля качества, чтобы определить, какой щебень лучше для бетона на фундамент ориентируются на основные характеристики материала. Учитывает прочность камня, морозостойкость, лещадность, радиоактивность. Для определения показателей выполняют лабораторные исследования. Фундамент нужно оборудовать с максимально прочного щебня. Он обойдется дороже, но зато такое основание прослужит долго.
Основные характеристики щебня:
- Прочность;
- Возможность выдержать низкие температуры;
- Процентное соотношение камней разной формы;
- Радиоактивность;
- Плотность.
Лещадность определяет количество камешков неправильной формы. При большом количестве в составе плоских и острых зерен использовать материал для фундамента запрещается. Лучшая лещадность у гранитного щебня.
Морозостойкость имеет большое значение при заливке основания. Она определяется количеством циклов заморозки и оттаивания, за которые камень не теряет своих свойств. Лучшей устойчивостью к холоду обладает мелкий натуральный щебень.
Классификация материала
Какой щебень нужен для фундамента, нужно решать в зависимости от того насколько прочным должно быть будущее основание строения, какие требуются материальные затраты и в соответствии с классификацией по основным характерным признакам — происхождению (составу), прочности, морозостойкости, лещадности (поверхности). К примеру, такой строительный материал как песок, имеет гораздо меньше учитываемых характеристик.
Устройство основания строительных сооружений предполагает использование таких видов щебня под фундамент:
- гранитный;
- гравийный;
- известняковый;
- вторичный;
- шлаковый.
Первые три получают методом дробления и разделения на фракции соответствующих горных пород. Вторичный — это результат дробления бетонных и кирпичных элементов старых строений после их сноса. Шлаковый — отходы металлургических производств, которые были подвергнуты дроблению.
Подсыпка из щебня перед заливкой фундамента
При определении какой щебень нужно использовать для фундамента, следует помнить, что самое прочное устройство основания можно получить при добавлении в бетон дробленого гранита, но он и самый дорогой из всех видов.
Оптимальным вариантом, когда проводится устройство основания, по соотношению цена-качество может быть гравийный щебень, а в случае постройки фундаментов для небольших сооружений и когда требуется подсыпка или отмостки, можно использовать известняковый, вторичный или шлаковый — они значительно дешевле первых двух, особенно когда в качестве разбавителя используется песок.
Когда проводится подготовка траншей под заливку бетоном — делается подсыпка, формируется подушка под фундамент из щебня и песка, выравнивается поверхность и создается устройство основания под монолитную плиту или отдельный блок, можно использовать любой разные фракции щебня, так как в этом случае прочностные характеристики не столь важны и используется песок.
При постройке небольших сооружений, которые дают не очень большую нагрузку на щебеночное основание под фундаментом, или когда делается подушка, отмостки или объемный блок, есть смысл, в целях экономии, использовать известняковый, а в некоторых случаях и вторичный, и даже шлаковый щебень в которые добавляется песок.
Примером такой постройки может быть гараж для легкового автомобиля, устройство основания которого представляет собой бетонную плиту на гравийной подушке, когда выполнена подсыпка с добавлением песка. Это актуально и когда делается подушка под небольшие нагрузки, создаются отмостки или отдельный массивный блок.
Подсыпка из щебня для ленточного фундамента
Но это не означает, что подготовка к возведению фундамента (когда создается подушка, отмостки, блок) не требует особого внимания к качеству используемых материалов.
Характеристики и марки
К основным характеристикам относятся:
- лещадность (плоскость) — определяется по норме присутствия в каждой фракции пластинчатых и игловатых зерен, и делятся на четыре группы по их содержанию:
- кубовидную — до 15%;
- улучшенную — от 15 до 25%;
- обычную — от 25 до 35%;
- обычную — от 35 до 50%.
- фракции — это результат отсева при производстве по размерам — 0-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм и самая крупная (бут) 70-300мм;
- прочность (марка) — обозначается буквой М и указывает на стойкость щебня к воздействию на него давлением. Чем выше цифра после этой буквы, тем прочнее щебень. Низкопрочный имеет маркировку М200-400, средней прочности — М400-1000, высокопрочный — М1000—1400;
- морозостойкость — обозначают латинской буквой F с последующими цифрами (15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 400), чем они выше, тем лучше, так как указывают на количество циклов замораживания, с последующим оттаиванием, пройдя которые материал начинает терять свои эксплуатационные характеристики;
- радиоактивность — ее величина должна быть определена СЭС и подтверждена соответствующим сертификатом. Имеет два класса — 1-й до 340 Бк/кг (для строительства) и 2-й более 340 Бк/кг (для дорог).
