Гранитный щебень как заполнитель для бетонной смеси

Бетон — это строительный материал искусственного происхождения, который является затвердевшей смесью нескольких ингредиентов. При его производстве используют такие компоненты:

• вяжущее вещество;
• воду;
• заполнители;
• добавки (для повышения определенных характеристик материала при укладке, застывании или эксплуатации).

Первые три компонента — обязательны, четвертый — факультативный.

Состав бетонной смеси

В качестве компонента, способного застывать в реакции с водой и переходить в камневидное состояние, в рецептуре бетона используется вяжущее вещество. Оно является так называемой активной частью бетона. Как вяжущий компонент в состав материала может входить:

• цемент;
• гипс;
• известь;
• силикат и т. д.

Вода также определяется как активный ингредиент в составе бетона. В процессе испарения она обеспечивает застывание смеси. Важно: соотношение воды и цемента в бетонном растворе влияет на прочность этого искусственного стройматериала.

Заполнители — также важный компонент. Это может быть:

• щебень;
• гравий;
• песок;
• пемза;
• вулканические шлаки;
• отходы промышленности;
• керамзит;
• топливные шлаки;
• древесные отходы и т. д.

Они скрепляются между собой с помощью вяжущего вещества. Содержание и качество заполнителей влияет на технологические свойства бетона (прежде всего прочность и консистенцию), а также легкость перемешивания, укладку и т. д.

Щебень как заполнитель для бетона

Довольно часто как бетонный заполнитель в строительстве используют гранитный щебень. Это связано с высокими эксплуатационными характеристиками сыпучего материала. В составе бетона он занимает от 80 до 85 % объема. При этом для производства бетонной смеси важно использовать только чистый щебень, который не содержит примесей, пыли, руды.

Функции щебня в бетонной смеси:

• сокращение ползучести и облегчение процесса укладки;
• увеличение плотности и устойчивости материала;
• обеспечение водонепроницаемости конструкции.

Для производства бетона лучше всего подходит гранитный щебень тетраэдной или кубовидной формы: такие зерна обеспечивают более высокую адгезию, чем игловатый или пластинчатый щебень.

Благодаря неправильной форме и шершавой поверхности зерен материала между цементным камнем и щебнем создается прочное сцепление (в отличие, например, от плоского гладкого гравия). Но прочность бетона зависит не только от этого, но и от размера щебня (фракции).

Прочность бетона в зависимости от фракции щебня

По ГОСТу существует только четыре основные фракции щебня: 5‒10 мм, 10‒20 мм, 20‒40 мм и 40‒70 мм. Но есть также смеси фракций. Для производства бетона используется щебень разных размеров. В таком случае разной будет и прочность искусственного стройматериала.

Чем крупнее зерна щебня, тем больше пустот образуется в бетонном растворе. Результат — снижение прочности бетонной конструкции. Так, щебень фракции 40‒70 мм не пригоден для изготовления бетонных блоков или плит, но может использоваться для фундамента масштабных конструкций промышленного значения.

Слишком мелкий щебень — диаметром менее 5 мм — также редко входит в рецептуру бетона. Чаще он используется как декоративный материал.

Для получения бетона с высоким показателем прочности лучше всего подойдет щебень фракции 5‒10 мм и 10‒20 мм. Зерна средних размеров хорошо примыкают друг к другу, обеспечивая прочность, долговечность и надежность бетонной конструкции.

Для изготовления бетона используют также смесь фракций 5‒10 мм и 10‒20 мм — щебень с диаметром зерен от 5 до 20 мм. Раствор с таким заполнителем универсален: используется для перекрытий, отмостки и т. д.

Также для высокой прочности бетона рекомендуют смесь щебня и других смежных фракций, поскольку зерна разных размеров хорошо заполняют все пустоты.