Фракции щебня - какие бывают и где их используют

С-4 и другие виды щебеночно-песчаной смеси

Щебеночно-песчаная смесь (альтернативные названия: песчано-щебеночная смесь, ЩПС, ПЩС, щебень-песок) — строительный сыпучий материал, в составе которого присутствует песок и щебень в разных соотношениях. Считается, что пропорции должны быть 50 на 50, но содержание материалов в смеси зависит от нескольких факторов.

В соответствии с зерновым составом различают несколько видов ЩПС, каждая из которых предназначена для выполнения конкретных работ. В соответствии с ГОСТом смеси разделяются на три группы:

1)Для покрытий:

С1, фракции 0-40, процент содержания крупных зерен не превышает 10%, используется для устройства покрытий, которые должны обладать идеально ровной поверхностью, например, для строительства взлетно-посадочных полос;
С2, фракции 0-20, применяется для устройства посадочных полос, дорог I-III категорий, готовые покрытия отличает стойкость к воздействию воды, температурных перепадов и механических нагрузок.

ПЩС гранитный. Фото Грунтовозов

2) Для оснований (непрерывная гранулометрия):

С3, рассев крупных фракций 0-120, устройство дополнительных слоев при строительстве дорожных покрытий, применение смеси позволяет сэкономить асфальтобетон;
С4, фракции 0-80, содержание крупных зерен составляет не более 10%, считается одним из наиболее востребованных материалов, популярен при строительстве автомобильных дорог, создании балластных подушек под трамвайные и ж/д пути, укреплении обочин;
С5, фракции 0-40, применяется при устройстве автодорог различного назначения, укреплении обочин, возведении зданий гражданского и производственного назначения;
С6, фракции 0-20, используется в жилом, промышленном и дорожном строительстве, особенно активно применяется для формирования подушек под дорожные полотна;
С7, фракции 0-10 и С8, фракции 0-5, мелкофракционные смеси используются для устройства подушек (нижних слоев) дорожных полотен.

https://youtube.com/watch?v=7CdanqtolX0

3) Для оснований (прерывистая гранулометрия):

С9, фракции 0-80, применяется для строительства автомобильных дорог и стоянок, укреплении обочин;
С10, фракции 0-40, популярен на начальном этапе возведения автомобильных дорог;
С11, фракции 0-20, основной областью применения является дорожное строительство.

Области применения щебня

Фундаменты. В большинстве случаев для постройки фундаментов используется гравийный щебень, он достаточно прочный и недорогой по сравнению с гранитным. Однако при закладке фундамента под крупный, сложный объект, в частности, под жилое строение, гранитный щебень предпочтительнее. Легкие постройки типа гаража или сарая могут иметь основание даже с известняковым щебнем, имеющим преимущество по сравнению с другими наполнителями – низкий радиационный фон.

Приемлемая величина используемых фракций для фундаментов – 5-20 мм или 20-40 мм.

Отсыпка. Процесс строительства нередко требует поднятия грунта, так называемой отсыпки. В качестве материала для этого мероприятия служит щебень разных фракций.

Наиболее крупные фракции – бутовый камень – используются наиболее часто, поскольку обладают повышенной природной стойкостью к внешним воздействиям, таким как резкие перепады температур или кислые почвы. Неоднородный размер камней, чередование у них тупых и острых углов позволяют предотвратить проседание даже в условиях жесткого климата.

Применение фракций стандартных размеров возможно, если брать только самые крупные из них, поскольку от этого зависит прочность отсыпки. Подушка из щебня используется обычно при среднем уровне грунтовых вод.

Использование отсева в качестве подушки нежелательно, хотя он и имеет привлекательную низкую стоимость. Пыль и осколки, из которых состоит отсев, здесь не подходят. Зато этот материал отлично подойдет для дачи, при условии стабильного грунта, защищающего от талых вод. Со временем подушка может проседать по причине вымывания пыли водой, что приведет к образованию трещин.

Какой нужен щебень для бетона

Приступая к строительным работам с использованием бетонных смесей необходимо ясно понимать какой фракции понадобится щебень для бетона. Заполнитель раствора составляет наибольшую долю объема, поэтому щебень для определения качества бетона не меньше важен чем цемент. Именно от щебня зависит долговечность и прочность бетона, он определяет пластичность раствора, уменьшает усадку и расход цемента, снижая стоимость работ.

Бетонный щебень выбирается исходя из задач, решаемых при строительстве и эксплуатации готовых конструкций из бетона. Давление которой подвергается бетонная дорожка многократно отличается от нагрузки на фундамент здания. Так же, как и условия для фундаментов легких построек отличаются от требований к фундаментам многоэтажных зданий. И хотя на выбор щебня для бетона оказывают влияние множество факторов, однако существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать.

Для заливки фундамента под строительство большого сооружения используется смесь мелких фракций 5 — 20 или 5 — 10 мм гранитного щебня. Зерна кубовидной формы хорошо трамбуются между собой. Крупное зерно в 20 мм дает прочность раствору, а более мелкие зерна от 5 мм заполняют пустоты межу крупными образуя плотную массу. Такой бетон обладает хорошей прочностью и морозостойкостью, но повышает расход цемента.

Для фундаментов под небольшие строения подойдет гравийный щебень средней фракции 20-40 мм. Раствор со средним размером зерна менее пластичен и тяжелее трамбуется и армируется, но обладает запасом прочности и невысокой ценой.

Для бетонных полов, дорожек, отмосток, тротуарных плиток используют известняковые и вторичные виды щебня с зерном мелких фракций, и повышенной лещадностью. Щебень с пластинчатой формой зерна повышает расход цемента, и плохо трамбуется, но наиболее экономичен.

Использование щебня из горных пород нормируется ГОСТом 8267, из металлургического шлака ГОСТом 5578, и из ТЭЦ шлаков ГОСТом 26644.

Так как бетон набирает прочность в течении полугода и более, прочность щебня для гарантии надежности берется на три — пять марок выше.

Марка прочности бетона

Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень его прочность соответствует маркам М1200 — М1400, а морозостойкость марке F400. Применяется в ответственных конструкциях требующих качественного бетона, но наиболее дорогой.

Гравийный щебень немного уступает в характеристиках, но дешевле гранитного, и классифицируется марками М800 – М1000 и F200. Применяется как самостоятельно так в смеси с гранитным для удешевления строительства.

Оба вида щебня применяются для изготовления тяжелых бетонов. Известняковый, вторичный и шлаковый используются для получения легких бетонов.

Форма зерен щебня влияет на качество бетона, чем она больше напоминает куб, тем плотнее она ляжет в заданный объем и тем больше его прочностью. Пластинчатая и игольчатая форма зерен образуют рыхлый раствор, менее прочны и хуже трамбуются.

В бетонных растворах используется щебень с зерном от 5 до 70 мм. Чем мельче щебень, тем выше его стоимость, так как он требует больших затрат на производство.

Для заливки фундаментов под индивидуальные коттеджи чаще употребляют мелкие фракции щебня 3 – 8 мм; 5 – 10 мм; 10 – 20 мм и 5 — 20 мм. Их используют как в одиночку, так и для экономии, в смеси со средними фракциями. Для заливки армированного пояса преимущество так же отдается мелким фракциям 5 — 10 мм и 10 — 20 мм. Наименьший размер опалубки редко достигает 35 см и средние фракции хуже заполняют армированные пояса и образуют много пустот.

Щебень средней фракции 20 — 40 мм применяют в фундаментах домов, перекрытиях, изготовлении балок, полов, несущих конструкций. Её используют как в частном строительстве, так и для возведения промышленных объектов.

Крупные фракции щебня 25-60 мм; 20-70 мм; 40–70 мм используется при больших объемах бетонных работ при возведении многоэтажных зданий. И применяется в смеси со щебнем средних и мелких фракций. Для индивидуальных домов эта фракция почти не используется.

Фракции гранитного щебня

Такой материал получают путем взрыва монолитной скалы и дальнейшего дробления камней. Для данной цели применяется специальное оборудование. В строительстве зданий и в обустройстве автомобильных трасс используются разные фракции щебня гранитного. Рассмотрим некоторые варианты.

Фракция 0-5 мм – сыпучий материал, широко применяемый при приготовлении раствора, при укладке тротуарной плитки, а также при отсыпке площадок. Это наиболее мелкая фракция щебня. Такой материал является побочным продуктом. При сортировке камней используются грохоты. Масса насыпается на наклонные решетки, которые постоянно вибрируют. Крупные камни скатываются на конвейер. А вот мелкие камушки проваливаются в небольшие ячейки. Они ссыпаются в кучи. Таким образом получается отсев, предназначенный для проведения работ в сфере ландшафтного дизайна, возведения домов. Мелкие камушки, внешне напоминающие крупнозернистый песок, являются прочным материалом. Их свойства приравниваются к граниту. Поэтому мелкая фракция щебня используется для решения разных задач:

обустройство пешеходной территории;
изготовление панелей для стен;
декорирование садовых дорожек;
приготовление бетонной смеси;
облагораживание парковой территории.

Фракция 0-10 мм – щебеночно-песчаная смесь, состоящая из песка и щебня. Она обладает прекрасными дренажными свойствами и приемлемой ценой. Такие факторы имеют огромное значение, из-за которых сыпучие материалы часто применяются в различных сферах. ЩПС используется при изготовлении бетонных покрытий, при укладке асфальтного покрытия, при обустройстве дренажных систем. Согласно ГОСТу, материалы классифицируются по гранулометрическому составу компонентов. Поэтому на выбор представлено несколько видов щебеночно-песчаной смеси. Клиенты выбирают то, что им нужно для обустройства объекта.

Фракция 5-10 мм – небольшой размер щебня, который продается по доступной цене. Это прочные нерудные материалы, отличающиеся замечательными техническими характеристиками. Они применяются при изготовлении бетонной смеси, при возведении производственных сооружений, при создании массивных конструкций. Какая фракция щебня идеально подходит для проведения работ по заливке фундамента? Для решения подобной задачи используются камни, размер которых составляет 5-20 мм. Это смесь двух разных фракций, находящая использование не только в строительстве. Гранитный щебень прочный и морозостойкий. С его помощью проводится заливка мостового полотна и обустройство аэродромного покрытия.

фракция 20-40 мм – камни такого размера всегда находят достойное применение. К числу главных задач, которые решаются с помощью прочных материалов, относится заливка фундамента под многоэтажные дома, асфальтирование автомобильных стоянок, обустройство трамвайных линий. Щебень такой фракции является незаменимым материалом при оформлении искусственных водоемов и придворовых территорий.

фракция 40-70 мм – камни крупного размера, отличающиеся повышенной прочностью. Они используются при обустройстве объектов, на которых никак не обойтись без значительного количества бетонной смеси. Рассматриваемая фракция щебня предназначается для дорожного строительства и для создания больших конструкций. Материал отлично себя зарекомендовал. Поэтому заказчики часто отдают ему предпочтение.

фракция 70-120 мм – большие куски камня, имеющие неправильную форму. Они отвечают строгим требованиям, касающимся прочности, водостойкости и устойчивости к низким температурам. Фракции щебня ГОСТ, определенные в специальной таблице, используются при возведении гидротехнических сооружений (дамбы, плотины). Из камней больших размеров обустраивается бутобетонный фундамент. Его ключевым преимуществом является высокая прочность. Поэтому фундамент выдерживает вес двухэтажного дома. Еще бутовый камень используется при мощении дорог, при отделке цоколя и при облицовке забора. Крупная фракция гранитного щебня применяется в декоративных целях. С помощью камней разной формы создаются красивые садовые дорожки и обрамляются клумбы. Необработанный щебень становится центром ландшафтной композиции и привносит в окружающее пространство природные нотки.

Фракции щебня, фото которых представлены на нашем сайте, пригодны для выполнения многочисленных задач. По техническим характеристикам гранитный щебень, добытый из монолитной скалы, превосходит другие сыпучие материалы. Он обладает низкой лещадностью, благодаря которой обеспечивается плотная утрамбовка. Гранитному камню не страшны морозы и негативное воздействие влаги. Материалы остаются прочными на протяжении продолжительного срока.

Фракции

Говоря о том, какие существуют основания для классификации щебенки, следует остановиться на его фракционном разделении. В зависимости от особенностей исходного сырья и мощности дробильных установок камень могут выпускать в нескольких типоразмерах.

5-20

Такую щебёнку используют преимущественно при производстве изделий малых габаритов, например, тротуарной плитки.

20-40

Этот материал востребован при создании монолитных форм, к примеру, колодезных колец. Щебень этой фракции задействуют при выпуске бетонов всех типов.

40-70

Крупная фракция актуальна для создания крупных форм и выпуска бетона в больших объемах. Подобный щебень востребован при подготовке обустройства автомобильных магистралей и возведении крупных промышленных объектов. Для увеличения толщины слоя при обустройстве дорожного полотна обычно устраивают двухслойную подушку: снизу засыпают крупный камень, сверху – средний.

70-150

Фракции гранитной щебенки 70-120, 120-150, а также 150-300 могут еще называться бутом. Этот камень используют преимущественно в декоративных целях – при монтаже изгородей и заборов.

Классификация

Сыпучий наполнитель принято разделять на несколько категорий с учетом горных пород, из которых был произведен этот материал:

гранитный;
гравийный;
известняковый;
шлаковый;
вторичный.

Гранитный

Такой вид щебня получают в результате дробления нерудных пород, чаще всего это монолитная скала. Качество гранитного строительного материала регулирует ГОСТ 8267-93. По прочности этот материал превосходит другие разновидности наполнителя.

Можно выделить несколько категорий в зависимости о того, какой фракции щебень:

мелкозернистая (фракция 0-5 мм и 5-10 мм);
среднезернистая (5-20 мм и 20-40 мм);
крупнозернистая (камни здесь достигают 40-70 мм или 70-120 мм).

В строительных работах чаще всего применяют среднюю фракцию (5-20 мм). Этот вариант считается оптимальным для прокладывания автомагистралей, строительства фундаментов, возведения железобетонных конструкций.

Гравийный

Такой сыпучий материал производят из скал. Часто для добычи используют технологию рассеивания горных пород после добычи из карьера. Качество продукции должно отвечать требованиям ГОСТ 8267-93.

Прочность этих камней ниже, чем гранитных, однако у данной разновидности есть несколько преимуществ:

низкая цена (относительно других видов щебня);
минимальная радиоактивность.

В зависимости от способа добычи стройматериал бывает таких типов:

гравий для бетона- эти камни имеют речное и морское происхождение;
дробленный — его можно получить с помощью дробления горных пород.

Фракции щебня этой разновидности могут быть следующие:

мелкая — размер камня варьируется в пределах 3-10 мм;
средняя — здесь представлены 2 варианта (5-20 мм и 5-40 мм);
крупная — зерна достигают 20-40 мм.

Гравийный материал нашел применение при устройстве пешеходных дорожек, заполнении железобетонных изделий, строительстве площадок.

Известняковый

Для получения известняковой щебенки используют осадочные горные породы. Камни в данном случае представляют собой карбонат кальция. Преимуществом является минимальная стоимость.

Размеров зерна может быть несколько:

5-20 мм (самая мелкая фракция);
20-40 мм (наиболее востребованная);
40-70 мм.

В связи с низкой прочностью известняковый материал имеет ограниченное применение. Он подходит для строительства дорожек с небольшой нагрузкой, работ в полиграфической и стекольной промышленности, приготовления цементного раствора.

Шлаковый

Под шлаковым щебнем принято понимать камни разной величины, которые получают из шлака, использованного в производстве.

В зависимости от размера щебня выделяют:

крупный;
средний;
мелкий;
отсев.

Использовать такой наполнитель можно для приготовления легких бетонов. Наиболее распространенная сфера применения — теплоизоляция.

Вторичный

Вторичным щебень называют по той причине, что получают этот материал из строительного мусора, в том числе старого асфальта, кирпичей, бетона. Эта продукция должна соответствовать критериям ГОСТ 25137-82. Главное преимущество состоит в низкой стоимости.

Среди недостатков можно указать невысокую прочность и морозостойкость. Несмотря на это, вторичное сырье часто применяют для укрепления слабых грунтов и строительства дорог.

Почему именно гравийный фундамент?

Почему вдруг возник вопрос об актуальности такого фундамент? Потому, что в некоторых случаях именно такой вариант несущего основания дома может быть единственно возможным к использованию.

У привычного бетонного фундамента есть некоторые недостатки, которых можно избежать, сделав фундамент из одного гравия:

Для того чтобы возвести бетонный фундамент, понадобится большое количество бетона, стоимость которого довольно велика. Иногда при строительстве дома стоимость нулевого цикла может составлять 15 –20% от общей сметной стоимости.
Бетонный фундамент отлично проводит воду. Поэтому, в почвах насыщенных водой, влага посредством диффузии очень быстро распространяется на все тело фундамента, а при наступлении отрицательных температур, начав замерзать, вызывает, сначала появление микротрещин бетона, а после может привести к серьезным разрушениям частей фундамента, что очень опасно для всего строения.

Гравий относится к дренирующим материалам, поэтому капиллярная влага, легко распространяющаяся в бетоне, по нему подниматься не может.

Таким образом, есть ряд положительных моментов, обусловливающих его использование в качестве единственного материала для устройства фундамента:

гравий способен отводить воду от фундамента;
в уплотненном состоянии он имеет свойство отлично распределять нагрузку от здания на грунт;
устройство подобного фундамента позволяет обойтись без бетона, что значительно экономит бюджет, выделенный для строительства.

Об основных критериях выбора щебня

В основе выбора стройматериала под фундамент лежат многие параметры. Но существует ряд обстоятельств, которые приходится учитывать при строительстве:

Главный критерий выбора – бюджет, позволяющий приобрести лучший вид материала, который обеспечит качество и долговечность дома.
Заменой гранитному камню станет гравийный, стоимость которого ниже, а качество позволяет использовать его для возведения фундамента.
Материал выбирают с учетом замешивания раствора (ручного или механизированного).
Одноэтажные здания строят на основе с гравийным материалом. Многоэтажные строения нуждаются в прочном основании на гранитном. Легкие постройки выдержит известняковый.
Выбирают фракцию зерен в зависти от размеров арматуры.

Если возникают сомнения, можно ли заливать фундамент без щебня, то понятно, что основа дома без камня будет недолговечной и опасной. Для основы строений подойдут два самых крепких сорта гравий и гранит.

Стройматериал не должен иметь радиоактивного фона, быть экологически чистым, но в отдельных горных породах содержатся радиоактивные вещества. По их наличию материал делят на 3 класса:

370 Бк/кг – для жилья.
До 740 Бк/кг – дорог в населенных пунктах.
Свыше 740 Бк/кг д – трасс.

Выбирая материал, уточнять наличие радиации по сертификату товара, поскольку факты его завышения в практике бывают.

https://youtube.com/watch?v=XiEiJO8D3ug

Камень бут, размеры

Бутовым камнем называют фрагменты природного материала больших размеров и неправильной формы. В большинстве случаев им свойственна неровная форма граней, различные габариты и качества, отличающиеся в зависимости от химическо-физического состава и происхождения.

Разновидности камня бутаИсточник building-ooo.ru

Классификация и сфера применения определяется согласно содержанию регламентирующего ГОСТ 4001-2013, называющего данный вид щебня стеновым камнем. Деление по фракциям в данной ситуации не используется. Здесь применяется иная, индивидуальная характеристика, прописанная в п. 3 вышеуказанного норматива и делящая их на 2 группы:

Объёмные, подразделяющиеся на 2 группы: Мерные лицевые – предназначенные для кладки наружных стен и отличающиеся определённой фактурой поверхности. Мерные рядовые – имеющие разную форму и применяющиеся для кладки внутренних стен.
Плитчатые, изготовленные в виде плит либо полосок с обрезанными или обколотыми с одной стороны гранями. Они классифицируются на обработанные и не обработанные (природные).

Основные размеры мерных камней по ГОСТ 4001-2013Источник docs.cntd.ru

Бутовый камень применяется при возведении стен неотапливаемых строений, заборов, гидротехнических сооружений, обустройства фундаментов и оснований зданий.

Пример использования декоративного щебняИсточник building-ooo.ru

Зерновой состав

Если щебень производится из одной породы и имеет примерно одинаковые по размеру зерна, то гравий – совсем наоборот. Он может содержать частицы разных пород, размеров, степени окатанности и выветрелости.

Это хорошо видно на изображении ниже.

Мраморный щебень (справа) имеет однородный оттенок, а его зерна похожи по размеру. Гравий же состоит из смеси камней, принадлежащих к разным породам. Каждое зерно имеет свою форму, свой размер, свой оттенок.

Более того, даже разные типы гравия могут очень сильно отличаться друг от друга. Возьмем для примера горный и речной гравий:

В верхнем ряду лежат зерна горной разновидности. Они менее окатаны и менее прочны. Нижний ряд – это речной гравий. Разница видна достаточно хорошо.

https://youtube.com/watch?v=bPUhbDS2ffo

Для чего нужен щебень в бетоне

Разбираясь с вопросом о том, зачем в бетон добавляют щебенку, нужно подчеркнуть несколько особенностей. Этот строительный материал не всегда используют в ходе приготовления бетонной смеси, однако его включение в состав позволяет решить ряд задач:

Повышение прочности. Частицы щебня обладают неправильной формой, благодаря чему усиливается сцепление материалов, и снижается ползучесть.
Повышенная водонепроницаемость. Бетонные смеси с добавлением крупного наполнителя используют, если готовое покрытие будет часто контактировать с влагой.
Высокая прочность. Если в смеси будет присутствовать такой наполнитель, он возьмет на себя роль каркаса. Бетон на щебне может подвергаться повышенным нагрузкам. По этой причине данную технологию используют при возведении тоннелей, мостов, гидротехнических сооружений, фундаментов для зданий, к которым предъявляют повышенные требования.
Снижение затрат на строительные работы. При изготовлении раствора наполнитель частично заменяет цемент, который характеризуется более высокой ценой.

Если принято решение использовать наполнитель, следует учесть следующие нюансы:

Присутствие в составе нескольких фракций щебня. Если в смеси будут только крупные камни, то в процессе укладки могут возникать воздушные ямы, в связи с чем прочность снизится.
Максимальный размер камней зависит от особенностей конструкции. Фракция должна быть менее ⅔ , чем наименьшее расстояние между соседними арматурными прутами. Еще 1 вариант расчета базируется на ширине готового изделия — камни не должны превышать ⅓ от этого показателя.

Несколько советов

• Практика показывает, что для приготовления бетонных растворов ниже 250-й марки в целях оптимизации денежных расходов выгоднее использовать гравий. Для растворов от М300 и выше берется щебень. • Если бетон необходим для возведения фундамента, то в качестве наполнителя следует применять щебень гранитный. • В случае ограниченности в возможностях выбора продукции следует ориентироваться на гранитный щебень 5 – 20. Растворы на его основе более универсальны и могут использоваться для различных видов работ (основания, перекрытия, отмостки и в ряде других случаев). • Если повышать плотность за счет использования более мелких фракций, то нужно учесть, что вяжущего (цемента) понадобится значительно больше. А это приведет к существенному увеличению стоимости строительства, так как данный материал – самый дорогой (из состава смеси для бетонного раствора). • Для снижения стоимости работ можно смешивать щебни гранитные и гравийные, так как последний материал – более дешевый.

В данной статье рассматривается вопрос о подборе щебня для средних и тяжелых бетонов. Хотя, как отмечалось, имеется несколько его разновидностей – шлаковый, вторичный, известковый и некоторые другие. Если готовится, например, бетон ячеистый, то понятно, что использовать щебенку гранитных пород нет смысла, так как при этом аннулируется такое преимущество пенобетона (или газобетона), как малый вес.

Виды щебня по фракциям

Щебень классифицируют по фракциям (размеру камней), получаемых в процессе просеивания породы. Делятся на 2 вида: стандартные от 3 до 70 мм и нестандартные от 10 до 150 мм. Современнные технологии строительной индустрии предлагают многочисленные варианты применения самых мелких фракций, от 0-20 мм.

Популярный в монументальном строительстве гранитный щебень фракции 5х20. Камни размером 20х40 мм, 25х60 и 40х70 мм применяют для крупных автомагистралей и железных дорог.

Используют щебенку с учетом технических характеристик и назначения работ:

0-5 мм отсев – для автостоянок, производства тротуарной плитки, садовых дорожек;
5-10 и 5-15 мм – для асфальтного покрытия;
5-20 мм – в производстве железобетонных конструкций.

В строительных работах автодорожного покрытия используют щебень из магматических пород. Производство налаживается на специализированных предприятиях, которые обычно находятся вблизи от естественных месторождений.

Что такое фракция щебня