Заполнитель бетона

Заполнитель бетона должен подходить по зерновому составу, иметь необходимую прочность и быть чистым. Заполнитель бетона с зерном более 5 мм – считается крупным, это может быть гравий или щебень.

В идеале зерна крупного заполнителя для бетона должны быть подобраны так, чтобы площадь их поверхности была максимальна, а объем пустот между ними – минимален. Чем ближе реальный крупный заполнитель к данному «идеалу», тем более подвижный бетон получается, и одновременно меньше подверженный расслоению, а расход цемента при этом минимален.

Крупные заполнители бетона

Важный нюанс – крупный заполнитель назначают в зависимости от габарита бетонной конструкции и густоты ее армирования.

1. Наибольший размер зерен должен быть меньше 2/3 минимального расстояния между продольными рабочими стержнями арматуры.
2. Наибольший размер зерен не должен превышать 1/5 наименьшего сечения элемента бетонной конструкции. Если ширина балки или ростверка, к примеру, 250 мм, то максимально допустим размер зерна 50 мм.

Для частного строительства в основном применяют заполнитель фракций 5-40, причем в крупном заполнителе для бетона должны быть все фракции – от 5 до 40 мм. Но реальная щебенка и гравий до этого требования не дотягивают, а дополнительно дробить – такая практика даже на крупном производстве применяется нечасто, что уж говорить о частной стройке. Какой же выход? Реальный крупный заполнитель недостаточно хорош по зерновому составу, и в реале это компенсируют небольшим увеличением количества цемента – а главное, тщательным уплотнением бетонной смеси.

Второе требование строительных норм к крупному заполнителю – прочность, превышающая прочность бетона в два раза, на производстве заполнитель испытывают на дробимость. Щебень из горных пород (гранит, диабаз и т.д.) этому требованию удовлетворяет.

Щебень как заполнитель для бетона

Щебень для бетона – это материал, который получают дроблением камней гранита, диабаза, доломита, кварцита, то есть магматических и плотных осадочных горных пород. Плюс щебенки по сравнению с гравием – в щебне не встречаются зерна слабых пород, а в гравийных и пескогравийных смесях они есть. Еще плюс - щебень чище, чем гравий, и обычно органики в нем нет.

Если в щебне есть пыль и/или глинистые примеси – его однозначно нужно мыть. Видны примеси визуально, чтобы убедиться, можно провести «испытание» - промыть пробу щебенки в ведре с водой и дать ей отстояться. Частицы песка осядут за две-три минуты, и, если вода осталась мутной – значит, глины и пыли слишком много. В бетоне глина обволакивает зерна щебня, и значительно ухудшает сцепление заполнителя с цементным камнем, и как следствие, ухудшает характеристики бетона. Допустимый процент глины и пыли - 3%. Комки глины недопустимы, их присутствие сильно снижает морозостойкость бетона. Ил, торф и прочая органика содержит кислоты, активно разрушающие цемент. Исправлять ситуацию добавкой цемента - нельзя.

Примеси в заполнители бетона

Глинистые примеси в крупном заполнителе снижают прочность бетона до 30 %! Поэтому грязный щебень необходимо мыть, и в условиях частной стройки это несложно, песок промывать и сушить намного проблемней. Щебень промывают из шланга. Влажность щебня не требует значительной корректировки водоцементного отношения.

Гравий как заполнитель для бетона

Гравий – естественный материал, результат выветривания горных пород. Обычно имеет окатанные зерна от 3 до 70 мм, содержит песок, пыль, глину, иногда органику. Если песка много, этот материал называют ПГС (песчано-гравийная смесь) или гравелистый песок. В гравии имеются не только прочные гранитные зерна, но и слабые пористые известняковые. Для бетона гравий – на втором месте, щебень намного предпочтительней.

Лещадность в заполнителях

Важное требование к зернам крупных заполнителей – лещадность. Для бетона нужны зерна кубовидные, малоокатанные, хуже будут – окатанные (яйцевидные), еще хуже – игловатые и пластинчатые, или лещадные. Лещадным зерно считается, если его ширина больше толщины втрое и более. Количество игловатых и лещадных зерен допускается не более 15% по массе.

Лещадные зерна в бетоне при уплотнении укладываются, как «черепица», они не скользят и не сдвигаются по отношению друг к другу. Если лещадки в щебне будет больше 50% - в результате бетон станет неудобоукладываемым, его очень трудно будет уплотнить, особенно в конструкции малого габарита. В конструкции при этом остаются каверны, пустоты, а объемный вес бетона, как ни странно, увеличивается. Влияет это все на будущую прочность бетона крайне негативно. При покупке щебня на форму зерна и лещадность нужно обращать самое серьезное внимание. Самая лучшая форма зерен для бетона – «кубики», и для прочности, и для технологии укладки.

Соотношения компонентов для бетонной смеси

Приведем таблицы с соотношение цемента М-400 (Ц), песка (П) и щебня (Щ) для бетона

Соотношение цемента М-500 (Ц), песка (П) и щебня для бетона