Гранітний щебінь як заповнювач для бетонної суміші

Бетон — це будівельний матеріал штучного походження, який є затверділою сумішшю декількох інгредієнтів. При його виробництві використовують такі компоненти:

• в'яжучу речовину;
• воду;
• заповнювачі;
• добавки (для підвищення певних характеристик матеріалу при укладанні, застиганні або експлуатації).

Перші три компоненти — обов'язкові, четвертий — факультативний.

Склад бетонної суміші

Як компонент, здатний застигати в реакції з водою і переходити в каменевидний стан, у рецептурі бетону використовується в'яжуча речовина. Вона є так званою активною частиною бетону. Як в'яжучий компонент до складу матеріалу може входити:

• цемент;
• гіпс;
• вапно;
• силікат і т. д.

Воду також визначають як активний інгредієнт у складі бетону. В процесі випаровування вона забезпечує застигання суміші. Важливо: співвідношення води і цементу в бетонному розчині впливає на міцність цього штучного будматеріалу.

Заповнювачі — також важливий компонент. Це може бути:

• щебінь;
• гравій;
• пісок;
• пемза;
• вулканічні шлаки;
• відходи промисловості;
• керамзит;
• паливні шлаки;
• деревні відходи і т. д.

Вони скріплюються між собою за допомогою в'яжучої речовини. Вміст і якість наповнювачів впливає на технологічні властивості бетону (насамперед міцність і консистенцію), а також легкість перемішування, укладання і т. д.

Щебінь як заповнювач для бетону

Досить часто як бетонний заповнювач у будівництві використовують гранітний щебінь. Це пов'язано з високими експлуатаційними характеристиками сипучого матеріалу. У складі бетону він займає від 80 до 85 % обсягу. При цьому для виробництва бетонної суміші важливо використовувати тільки чистий щебінь, який не містить домішок, пилу, руди.

Функції щебеню в бетонній суміші:

• скорочення повзучості та полегшення процесу укладання;
• збільшення щільності та стійкості матеріалу;
• забезпечення водонепроникності конструкції.

Для виробництва бетону найкраще підходить гранітний щебінь тетраедної або кубовидної форми: такі зерна забезпечують більш високу адгезію, ніж голковидний або пластинчастий щебінь.

Завдяки неправильній формі та шорсткій поверхні зерен матеріалу між цементним каменем і щебенем створюється міцне зчеплення (на відміну, наприклад, від плоского гладенького гравію). Але міцність бетону залежить не тільки від цього, а й від розміру щебеню (фракції).

Міцність бетону в залежності від фракції щебеню

За ГОСТом існує тільки чотири основні фракції щебеню: 5‒10 мм, 10‒20 мм, 20‒40 мм і 40‒70 мм. Але є також суміші фракцій. Для виробництва бетону використовується щебінь різних розмірів. У такому випадку різною буде й міцність штучного будматеріалу.

Чим більші зерна щебеню, тим більше порожнеч утворюється в бетонному розчині. Результат — зниження міцності бетонної конструкції. Так, щебінь фракції 40‒70 мм не придатний для виготовлення бетонних блоків або плит, але може використовуватися для фундаменту масштабних конструкцій промислового значення.

Занадто дрібний щебінь — діаметром менше ніж 5 мм — також рідко входить у рецептуру бетону. Найчастіше він використовується як декоративний матеріал.

Для отримання бетону з високим показником міцності найкраще підійде щебінь фракції 5‒10 мм і 10‒20 мм. Зерна середніх розмірів добре прилягають один до одного, забезпечуючи міцність, довговічність і надійність бетонної конструкції.

Для виготовлення бетону використовують також суміш фракцій 5‒10 мм і 10‒20 мм — щебінь з діаметром зерен від 5 до 20 мм. Розчин з таким заповнювачем універсальний: використовується для перекриттів, вимощення і т. д.

Також для високої міцності бетону рекомендують суміш щебеню й інших суміжних фракцій, оскільки зерна різних розмірів добре заповнюють усі порожнечі.