Сколько щебня понадобится для приготовления куба бетона

Щебень (гравий) широко применяется как твердый наполнитель в бетонных конструкциях. Из-за своей специфической формы и шероховатой поверхности, он демонстрирует отличную адгезию с цементно-песчаными растворами. На прочность сооружения влияют не только технические характеристики щебня, но и то, сколько его содержит кубический метр бетона.

Оглавление:

1. Виды смесей
2. Наполнители
3. Основные характеристики
4. Определение необходимого количества щебня

Классификация растворов

Вес смесей напрямую зависит от типа наполнителя. По этому признаку они делятся на:

• Сверхтяжелые.
• Тяжелые.
• Легкие.
• Сверхлегкие.

Первые создают уникальные монолитные структуры, плотностью свыше 2600 кг/м3. Для этой цели в раствор добавляют минералы со специфическими качествами: барит, лимонит, магнетит. Более широко распространен тяжелый бетон (1900–2600 кг/м3), из которого делают всевозможные армированные конструкции, гидротехнические сооружения, дороги и взлетно-посадочные полосы. В него включают гравий или щебень.

Из легких смесей производят керамзито-, пено- и газобетон, арболит. Благодаря рыхлым или газообразующим добавкам добиваются низкой плотности материала — до 1900 кг/м3. Сверхлегкий бетон (до 500 кг на кубометр) получают из торфа, тырсы или пенопласта. Он практически не обладает конструктивной прочностью и используется лишь как утеплитель.

Виды

Чтобы создать тяжелый бетон с определенными характеристиками, употребляют наполнители разного типа. Гранитный щебень — раздробленная твердая горная порода, отличающаяся особой граненой формой. В строительстве востребованы 6 фракций: от 5 до 120 мм, но наиболее популярен размер — 5–20, из которого выполняют железобетонные конструкции, железнодорожные насыпи и дорожные покрытия. Гравий добывается путем просеивания карьерных пород. Он уступает гранитному материалу в плотности, но выигрывает в стоимости и уровне радиоактивности. Добавляют 4 размера: 3–10, 5–40, 5–20 и 20–40 мм. Гравий чаще всего выступает основой для пешеходных дорожек и спортивных площадок.

Известняковый щебень отличается самой низкой стоимостью и делится на 3 фракции: 20–40, 5–20 и 40–70 мм. Его получают при обработке карбонатных осадочных пород. Невысокие прочностные характеристики обусловили узкую область применения: полиграфия, стекольное дело, создание и ремонт неглавных дорог. Вторичный щебень — измельченные отходы строительства: твердый мусор, асфальт, бетон. По всем принципиальным характеристикам он уступает классическим типам, поэтому используется там, где их значение непринципиально. Его главное достоинство — минимальная стоимость.

Принципиальные параметры

Прочность наполнителя, как способность выдерживать предельные нагрузки, определяется его плотностью (Гщ). Чем она выше, тем большую марку можно с его помощью создать. Объемная масса (Рщ) характеризует, сколько сухой щебенки помещается в кубическом метре. Она меняется в зависимости от типа последней, размера, формы и влажности. Насыпная масса (Рнас.щ) учитывает не только объем зерен, но и свободное пространство между ними.

Прежде чем ответить на вопрос, сколько нужно щебня на 1 куб бетона, потребуется узнать его вес (каждой фракции) и марку прочности. Находятся эти данные в сопроводительных сертификатах качества продукта и в справочных таблицах.

По показателям прочности он условно разделен на 5 групп:

• М1200–М1400.
• М800–М1200.
• М600–М800.
• М300–М600.
• М200.

Для получения монолита определенного класса необходима подходящая марка наполнителя.

Чаще всего для М250 и ниже берут гравий, а для М300 и выше — гранит. Менее плотные фракции добавляют и в высокопрочные смеси, но только после экспертного обоснования и соответствующей коррекции пропорций песка и цемента.

Варианты подсчета

Определить, сколько щебня нужно для создания 1 м3 бетона, можно теоретическим и практическим методом. В первом случае применяется классическая формула:

• Щ = 1000/α*(Vпуст.щ/Рнас.щ+1/Гщ), где α — коэффициент раздвижки зерен, Vпуст.щ — пустотность, Рнас.щ — объемная насыпная масса, Гщ — средняя плотность.

Например, надо получить кубический метр бетона М200 и рассчитать количество необходимого наполнителя. Имеется щебень с фракцией 20 мм и плотностью 2,5 кг/л, насыпная масса которого равна 1,3 кг/л, а показатель пустотности — 0,49 кг/л. Традиционно используется цемент М400, марка которого в 2 раза превышает класс бетона. Для него коэффициент раздвижки зерен находится в пределах от 1,05–1,15, поэтому выбирается средне значение 1,1.

• Щ = 1000/1,1*(0,49/1,3+1/2,5) = 1227 кг/м3.

Из теоретических расчетов выходит, что на куб бетона приходится 1227 кг щебня. Такой метод гарантирует точные результаты, но занимает много времени, так как требует поиска исходных данных в справочной литературе и технической документации. В быту популярны практические способы. Первый из них основан на знании того, что вес тяжелой смеси составляет от 1900 до 2600 кг. Соотношение ее компонентов, в зависимости от их прочностных характеристик, покажет таблица.

Таким образом, заданным условиям отвечает смесь, состоящая из 230–320 кг цемента, 580–790 песка и 980–1330 щебенки, залитая 110–160 литрами воды. Более распространен другой метод. В идеале количество наполнителя должно соответствовать объему готового бетона. Поэтому для создания 1 м3 раствора понадобится кубический метр щебня, который при фракции 20 мм будет весить примерно 1300 кг. Остается добавить цемент, песок и воду: 0,3, 0,65 и 0,18 м3 соответственно.