Вибір гравію і щебеню для бетону
компоненти бетону
У бетон входить кілька типів компонентів, що забезпечує його необхідні характеристики. У ньому присутні 3 основних складових, які і надають йому певні властивості. Це вода, заповнювач і цемент.
Щебінь застосовується для приготування розчину підвищеної стійкості. для будівництва застосовується щебінь з діаметром від 5мм. и більше.
Щебінь є тим типом заповнювача, який використовується дуже часто, так як його експлуатаційні характеристики досить високі.
Міцність даного матеріалу може становитиме 1000 МПа або навіть більше. Це буде залежати від конкретної породи і її особливостей. Необхідно більш уважно розглянути такий тип матеріалу, як щебінь для бетону.
Щебінь є сипучим грубозернистим матеріалом з зернами в діаметрі не менше 5 мм, незамінним при будівництві. Щебінь - це подрібнена порода, в якості якої може виступати гравій. Але виробництво бетону, при якому використовується неподрібнений гравій, майже не здійснюється, так як з подрібненими камінням цементна паста зчіплюється краще, ніж з кулястими. Саме тому, коли йдеться про «бетоні на гравії», мається на увазі в переважній більшості випадків бетон на гравійному щебені.
Щебінь буває природним і штучним. Природний отримують шляхом дроблення гірських порід, а штучний виготовляється з будівельного сміття.
Розглянемо, який буває щебінь. Щебінь для бетону буває як природним, так і штучним. Природний будівельний матеріал отримують з гірських порід шляхом дроблення. Штучний же щебінь отримують з домашнього шлаку і будівельного сміття (все це переробляється певним чином), він є вторинним щебенем і найдешевшим, але в будівельних роботах його практично не використовують (їм зміцнюються слабкі грунти там, де будуються не федеральні дороги). За допомогою щебеню збільшується міцність, зменшуються повзучість і усадка, а ще підвищується довговічність бетону.
З якої ж характеристиці найчастіше вибирається щебінь? Це розмір його фракцій (розмір часток, які переважають в даній масі). Чим менше будуть камінчики, що входять до складу щебеню, тим менше буде номер фракції. При виготовленні бетону щебінь з малими фракціями використовується для кращого заповнення порожнин і пустот, а з великими - для забезпечення високої міцності при схоплюванні бетону. Плоский і голчастий щебінь знижує міцність бетону, витрата цементу збільшується. Використання щебеню такої форми зменшить морозостійкість бетону, тому в будівництві намагаються не застосовувати щебінь з шматками з таких форм.
Різні види щебеню
гранітний матеріал
Гранітний щебінь є одним з найміцніших рудних матеріалів. Його виробляють шляхом ділення природного граніту. Після направленого вибуху його уламки перемелюють в спеціальному агрегаті. Він є найкращим заповнювачем для бетонних сумішей, у яких висока марка:
Гранітний щебінь - один з найміцніших матеріалів для будівництва. Його отримують шляхом вибуху рудних матеріалів і перемелюванням в спеціальному агрегаті.
- Мостове полотно та інші види мостових конструкцій. Необхідно підкреслити, що в даному випадку на нього з боку змінного рівня води буде проводитися додаткове вплив, що вважається серйозною проблемою.
- Такі відповідальні ділянки, як плити перекриттів, які несуть велике навантаження, стіни і колони. У таких випадках щебінь поряд з статистичними тиском повинен витримувати ще й динамічне. Це дуже важливо в процесі експлуатації.
- Дорожні та аеродромні покриття. В цьому випадку особлива увага приділяється можливості перенести високі показники динамічних навантажень, а також не деформуватися під їх впливом.
Визначають якість гранітного щебеню такими параметрами, як міцність на стиск, щільність, лещадность і фракція, яка, в свою чергу, знаходиться в межах 5-150 мм. Менше 5 мм - це гранітний відсів, який має найдрібніші зерна і використовується для проведення обробки як декоративний матеріал. Від 5 до 20 мм - найдрібніша фракція, яка користується найвищим попитом. Застосовується для будівництва дорожніх покриттів, мостів і ЗБВ. При її використанні гарантуються високі параметри довговічності і надійності складу. Важливим фактором також є її розумна вартість.
Розмір зерна середньої фракції становить менше 40 мм. Вона застосовується при будівництві великих промислових обєктів в складі бетону. Розмір крупний заповнювач, необхідного для будівництва масивних конструкцій, становить 40-70 мм. Більший камінь використовується для будівництва бутобетонних фундаментів. Подібний щебінь використовується для бетону досить рідко. Щебінь з граніту за своїми технічними характеристиками досить міцний. Його морозостійкість - до 400 циклів, марка знаходиться в межах 1200-1400, а лещадность становить всього від 15 до 18%. Дані характеристики можуть бути збільшені при використанні добірного каменю без вад.
Гравійний і вапняковий види
Для будівництва середньо фракції застосовується щебінь менше 40 мм. Для більших будівельних споруд використовується щебінь діаметром 40-70 мм.
Гравійний щебінь видобувається при дробленні природних скель або просіюванні карєрних породи. Такий матеріал по міцності поступається наповнювача з граніту, але має більш низьку ціну. Широке застосування цей наповнювач знайшов в дорожньому будівництві, виробництві ЗБВ і при зведенні фундаментів. Його поділяють на такі типи: колотий щебінь - подрібнений або пріродний- гравій, який має округлі зерна. Залежно від розміру фракцій: великий гравій (менше 40 мм), середній (10-20 мм) і дрібний гравій (до 10 мм).
Вапняковий щебінь є одним з найдешевших, що застосовуються в будівництві. Він виглядає як біле каміння і складається з мінералу кальциту, відтінок якого змінюється в залежності від домішок: глини, кварцу або заліза. Можна виділити кілька груп по класу міцності. До першої групи належить М600-800, це продукт переробки доломіту вапняку, що володіє високими параметрами і має великий розмір фракції. До другої групи відноситься М300-600, що виготовляється в основному з вапняку. До третьої - М200. Даний продукт майже не застосовується при виробництві бетону, так як для цього типу матеріалу він є занадто дорогим.
Морозостійкість вапнякового щебеню становить всього 50-100 циклів, але це не заважає застосовувати вироби на його основі при капітальному будівництві. При покупці щебеню для бетону необхідно переконатися в наявності спеціальних документів, що дозволяють говорити про відповідність необхідних та очікуваних параметрів.
Після розгляду даних видів щебеню можна відповісти на питання, який з них краще і є найбільш вживаним. Їм є гранітний щебінь.
великі наповнювачі
Щебінь і гравій застосовуються для максимального зниження витрати цементу при зведенні великих будівельних споруд.
Великими наповнювачами в бетоні є щебінь, гравій, а також щебінь з гравію. Необхідно знати найбільшу і найменшу крупність зернового складу для характеристики крупний заповнювач. Найбільша крупність заповнювача повинна відповідати розміру отворів стандартного сита. Розміром отворів першого з сит визначається найменша крупність. Через нього проходить не більше 5% від проби, яку просівають. Найменша крупність зазвичай дорівнює 5 мм. Найбільша крупність заповнювача повинна відповідати відстані між стрижнями арматури і розмірами бетонируемой конструкції. Для того щоб заповнювач при бетонуванні без зависань, рівномірно розподілявся в обсязі конструкції, його найбільша крупність призначається з урахуванням розмірів конструкції, її види та густоти армування.
Щебінь або гравій, як правило, застосовують фракціонованим. Призначають такий зерновий склад кожної фракції або суміші фракцій заповнювача, який може забезпечити мінімальну витрату цементу в бетоні. Вони зізнаються задовільними за зерновим складом за умови, що їх крива просіювання потрапляє в область, яка обмежена ламаними лініями.
Марки великих складових
Міцність заповнювачів сильно впливає на міцність бетону. Встановлюються вимоги щодо міцності тільки для крупного заповнювача, так як застосовуються зазвичай кварцові піски як дрібний заповнювач є свідомо міцніше бетону. При стисненні кварцу межа міцності понад 1000 МПа.
Міцність щебеню залежить від його межі стиснення. Мінімальна межа стиснення повинен складати 160 МПа.
Максимальною міцністю бетону по ГОСТ 26633-85 є 80 МПа. Нормують міцність крупний заповнювач з урахуванням міцності бетону. Марка щебеню з природного каменю повинна бути більше міцності бетону не менше ніж в 1,5-2 рази. Марка щебеню із вивержених гірських порід у всіх випадках повинна бути не нижче 80 МПа, марка щебеню з метаморфічних порід - не нижче 60 МПа, а з осадових порід не нижче 30 МПа. Вміст зерен слабких і вивітрених порід у щебені і гравії має бути не більше 10% по масі.
Проектна марка бетону за морозостійкістю буде отримана при забезпеченні морозостійкості щебеню і гравію. Вона визначається шляхом циклічного заморожування, а потім відтавання проби заповнювача в водонасиченому стані. Дозволяється прискорювати випробування для попередньої оцінки морозостійкості шляхом насичення проби в розчині сірчанокислого натрію з її подальшим висушуванням. Крупні заповнювачі по морозостійкості поділяють на 7 марок: 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300. За морозостійкістю марка заповнювач характеризує число циклів заморожування-відтавання, втрата маси проби при якому не перевищує 5%. Винятком є марки F15 і F25. Для них встановлено ліміт 10%.
Використання зольного гравію
Зольний гравій отримують шляхом випалу окатанних гранул, які складаються з пилоподібної золи ТЕС з малою добавкою палива. Можливо ще виготовляти безобжіговиє зольний гравій, окремі частинки золи в якому зєднані між собою у єдине ціле вязкою речовиною, наприклад - портландцемент. При спіканні і частковому спученні неорганічних домішок в топках утворюються паливні шлаки, що містяться у вугіллі. Даний матеріал характеризується неоднорідністю властивостей, що як пористий заповнювач обмежує його застосування. При спалюванні розмеленого камяного вугілля утворюється пилоподібна зола теплоелектростанцій. Вона використовується як дрібний заповнювач в легких бетонах за умови, що вміст частинок незгорілого палива не буде перевищувати встановлених меж, що, як правило, становить не більше 5% по масі.
Розглянемо, який основною характеристикою володіє пористий заповнювач. Їй є насипна щільність в сухому стані. Для пористого піску встановлені марки за насипною густиною від 100 до 1400 кг / м3, а для крупного пористого заповнювача 250-1200 кг / м3. Поставляються великі пористі заповнювачі окремо за фракціями 5-10, 10-20 та 20-40 мм. Їх міцність визначається шляхом роздавлювання в циліндрі проби крупного пористого заповнювача. Для кожного виду наповнювачів значення міцності різні. Наприклад, у керамзитового гравію вона становить 0,6-2,5 МПа. У пористих заповнювачів морозостійкість повинна відповідати марці не нижче F15. Заповнювачі здатні поглинати значну кількість води завдяки розвиненій системі пір, при цьому швидкість водопоглинання є особливо інтенсивної в перші 15-20 хвилин, тобто в момент приготування і укладання легкобетонну суміші.
