Один из основных компонентов бетона – сыпучий наполнитель неорганического происхождения. Благодаря этому строительному материалу конструкции и сооружения выдерживают колоссальные эксплуатационные нагрузки. Плюсом щебенки является то, что она снижает себестоимость раствора и придает ему по окончании застывания твердость и упругость, уменьшает усадку и риск деформации.
Получают ее методом дробления или взрыва горных пород и в дальнейшем сортируют по фракциям, то есть по размерам максимальной величины отдельных элементов.
Классификация и марки
Классифицируют щебень по нескольким показателям:
- вид карьерного камня;
- форма зерен;
- фракция;
- морозостойкость;
- прочность при сжатии.
1. В зависимости от природы происхождения камня он бывает гравийным, известняковым, гранитным.
- Лучшим наполнителем для фундамента считается щебень из гравия.
- Второй вид, известняковый, получают методом измельчения доломита с дальнейшей обработкой химическими средствами. Он отличается невысокой прочностью, зато экологичен, недорого стоит, ему не страшны резкие колебания температур. Чаще всего в бетонных растворах его используют как добавку, но для фундаментов он не актуален.
- Гранитный щебень – весьма востребованный в строительной индустрии. У него отличные технические характеристики: высокая морозостойкость и прочность, не стираемость и не гигроскопичность. В этом кроется причина его использования в асфальтовых покрытиях, и он считается лучшим щебнем для бетона.
2. Форма материала и его процентное содержание в смеси указывает на тип:
- Она может быть кубической. В этом случае в составе засыпки 12–15% подобных камешков. Кубовидная разновидность считается самой плотной.
- Обычного щебня должно быть 18–35% в россыпи. Расстояние между зернами среднее.
- Лещадная форма указывает на содержание пластинчатых и игольчатых зерен с шириной и толщиной в 3 раза меньше длины. По процентам его должно быть более 25.
3. Главным показателем для этого материала является размер камешков – фракции щебня. Они определяют стандартность или нестандартность наполнителя согласно таблице:
| Щебень | Размеры в мм |
| Стандартный | 3–8, 5–20, 10–20, 20–40, 20–70, 25–60, 40–70 |
| Нестандартный | 5–10, 10–15, 15–20, 70–120, 100–300 |
Щебень некрупных фракций дороже. Объясняется это использованием специализированного дробильного оборудования необходимого для просева. Наиболее целесообразно применение 5–10 или 5–20 мм.
4. Морозостойкость определяется количеством оттаивающих и размораживающих процессов материала, находящегося в растворе натриевой соли серной кислоты. Лучшей щебенкой из гравия считается наполнитель с показателем выше 300, который указывается в паспорте вместе с размером фракций.
5. Прочность на сжатие определяется способностью сопротивляться внешним эксплуатационным нагрузкам, которые характеризуются процентным содержанием в смеси слабых пород. В высокопрочной марке М1400 эта величина находится в пределах 5 %, в М300 – уже 15 %.
Соотношение марок щебня и бетона
Крепость по окончании затвердевания зависит от параметров ингредиентов, которые указываются на упаковках и инструкциях к применению. Используя цемент М400, создать раствор для фундамента с прочностью, равной 500, не получится. Этот показатель в большей степени определяется фракциями щебня для бетона. Ориентировочная зависимость марки окончательной продукции от характеристики сыпучего компонента приведена в таблице:
| Бетон | Щебень |
| М100 | М600 |
| М300 | М1000 |
| М500 | М1200 |
Для получения конкретной марки необходимо строгое соответствие пропорций. Выбирая щебень, в первую очередь ориентируются на назначение сооружаемой конструкции и определяются с нагрузками. Для М250 достаточно гравия даже нестандартных размеров. В высокопрочных марках, М300 и тверже, используется гранитный отсев с фракциями до 20.
Приготовление смеси
Занимаясь изготовлением раствора в домашних условиях, важно следить за чистотой и качеством применяемых материалов. Содержание в песке инородных примесей не должно превышать 5%. Особенно это касается вкраплений глины, которые своей жирностью отрицательно сказываются на прочности бетона и эксплуатационных свойствах фундамента. Гранулы песка могут быть только в пределах 1,2– 3,5 мм.
Наполнитель для самостоятельного приготовления берется чистый, без примесей и с размерами 1–2 см. Щебень с крупной фракцией способствует уменьшению показателя твердости изготавливаемого материала. Рекомендуется использовать разнокалиберные камни, что позволяет сократить расход цемента без изменения прочности.
Расход ингредиентов при производстве бетона для фундамента нужной прочности:
| Марка | Пропорции Ц:П:Щ для цемента, кг | Количество в л получаемого бетона из 10 л цемента М400 | Количество в л получаемого бетона из 10 л цемента М500 | |
| М400 | М500 | |||
| М100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 5,8 : 8,1 | 78 | 90 |
| М200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 | 54 | 62 |
| М300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 | 41 | 47 |
| М400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1:1,6 :3,2 | 31 | 36 |
Легче работать с бетономешалкой, которую включают и еще пустой заливают водой. А дальше работа ведется в такой последовательности:
- засыпается половина нужного количества цемента;
- добавляют щебень;
- снова цемент;
- в завершении – песок.
Все смешивается до однородной консистенции в течение 2-3 минут. Один замес состоит примерно из 15 л воды (ведро), 6 лопат щебенки, 3 лопат цемента и 8 лопат песка. В работе барабан должен быть в максимально горизонтальном положении. После очистки емкости ее обязательно промывают водой.
При изготовлении ручным способом сначала в приготовленной емкости смешивают сыпучие материалы, а затем они разбавляются водой небольшими порциями до получения консистенции густого творога. Дозируются компоненты объемными величинами (чаще всего ведрами) в соответствии с объемом цемента. Перемешивание проводится интенсивно, чтобы создать качественный бетон нужной прочности. Для проверки его «зрелости» применяется такой способ: лопату переворачивают тыльной стороной и по направлению «к себе» сооружают ряд гребней. Если они не изменяют своей формы, а масса остается гладкой на вид, значит, смесь можно использовать для сооружения фундамента.
