Щебень различных видов применяется для фундаментов, дренажа, благоустройства участка и многих других строительных работ. Щебень - один из самых востребованных строительных материалов. Обустройство индивидуального дома, включая инженерные сети и ландшафтный дизайн, предполагает и бетонные работы, и устройство различного вида дренажей и ливневой канализации, а при сложных грунтовых условиях и достаточно высоких, «мощных» подушек под фундамент здания. Виды щебня значительно отличаются по материалу и техническим характеристикам, и от правильного выбора вида щебня зависит корректный подбор состава любой бетонной смеси. Прочный и подвижный марочный бетон невозможен без крупного заполнителя, самым распространенным видом которого является щебень. Обустроить подъездную площадку, искусственный водоем, выполнить основание – а иногда и декоративный слой сухого ручья и садовой дорожки – везде требуется щебенка. И в каждом конкретном случае применения нужен разный щебень, причем характеристики физики и чистоты щебня варьируются довольно широко. Строительные нормы отвечают на подавляющее большинство вопросов по характеристикам щебня и областям применения этого материала, и строго регламентируют прочность, морозостойкость, фракцию и лещадность заполнителя для бетона.
Щебень. Виды
Щебень – неорганический сыпучий материал, который получают способом переработки (дробление) горных пород или производственных отходов. После дробилки щебень разделяют по фракциям способом рассева. Отечественные стандарты регламентируют минимальный размер зерна щебня 5 мм, европейские – от 3 мм. Для устройства оснований и фундаментов применяют щебенку, изготовленную из различного исходного материала. Примерное разделение щебня по группам в зависимости от источника:
- Плотная и прочная горная каменная порода
- Отходы от переработки каменных пород и от горно-обогатительного производства
- Отходы промышленных предприятий (шлак), источники - ТЭЦ, металлургические заводы
- Вторичный бетон – прочный старый бетон, возможный при демонтаже старого здания и фундамента, или от разборки сборных железобетонных изделий
Происхождение щебня влияет на физические свойства очень значительно. Бетонные, шлаковые, гранитные, гравийные и известняковые щебенки имеют свои плюсы и минусы, и область их применения в частном строительстве различна.
Гранитный щебень
Гранитные щебни производят из самых твердых горных пород – гранитных. Основной минералогический состав гранита – это кварц, полевой шпат и слюда, а время образования и формирования пород – много сотен лет. Природные граниты – каменные материалы высочайшей прочности и твердости. Для того, чтобы определиться с принадлежностью щебенки к гранитным источникам, иногда достаточно рассмотреть оттенки его зернистых структур, которые очень характерны. У гранитного щебня в каждом зерне будут вкрапления и разноцветных полевых шпатов, и блестящих слюдяных чешуек. Оттенков у полевых шпатов множество: зеленые, серые и голубые в различных сочетаниях, красные и розоватые, охряные, черные, светло-серые до белых и так далее.
Гранит пропускают через дробилку, и получают смесь фракций, невозможную для общего употребления. Рассеивание и раздел результатов дробления (для получения смесей, регламентируемых нормами фракционных составов) делают методом просева через стандартные сита-решетки с ячейками различных размеров. Гранитная щебенка не имеет конкурентов для постройки прочного фундамента под здание и для любых конструкций из сборного и монолитного железобетона, при любой степени нагружения и любых условиях эксплуатации – этот щебень признан оптимальным и прошел проверку временем.
Известняковый щебень
Известняковые щебни, в отличие от гранитных, для ответственной нагруженной конструкции подходят ограниченно. Стоимость известнякового щебня радует по сравнению с гранитным, но прочности кальцитов осадочной горной породы может оказаться недостаточно для получения бетона требуемого класса прочности. Производят известняковый щебень из крупных камней природного известняка, технологии включают механизированное дробление и сортировку по фракциям. Для устройства подушек под фундаменты тяжелых зданий известняковые щебни однозначно не годятся, так же как и для приготовления прочных бетонов. Минеральный состав известняка не может дать достаточной механической прочности, и подвержен эрозии. Отличный плюс этой щебенки – небольшая стоимость, и в качестве основания под легкие каркасные деревянные постройки это отличный вариант. Применять этот щебень можно для оснований любых строений, если нет значительной нагрузки на фундамент.
Гравийный щебень
Гравийную щебенку получают, пропуская через дробилки крупные каменные валуны осадочного происхождения. Карьерные грунты при просеве так же дают огромное количество гравийных зерен разной крупности. Речную и морскую гальку – донные отложения – так же относят к одному из видов гравийного щебня, но размеры зерен могут быть намного крупнее, чем галечные. Гравийный щебень, полученный в результате дробления, может уступать в прочности гранитному, но имеет и преимущества: цена значительно ниже, и радиоактивный фон часто полностью отсутствует, чего нельзя сказать о гранитных «аналогах». Визуально гравийную щебенку от гранитной отличают по виду зерна и цветам. Каждый камешек гравия имеет свою окраску, как правило, а галечный и карьерный гравий еще и скругленный. Формы аккуратные, граней и острых углов нет, характеристика лещадности практически бессмысленна. В бетон гравийная галька не годится, поскольку не обеспечит определяющего условия общей прочности бетонного камня – сцепления крупного заполнителя с цементным камнем. Созревший и набравший прочность бетон на гравии несравним по прочности с бетоном на гранитном щебне. Дробленые гравийные щебни практически не уступают гранитным, и для частного строительства применяются очень широко, благодаря экономической выгоде.
Одно из применений гладкой и эстетически привлекательной гравийной смеси – элементы ландшафтных дизайнов. Садовые дорожки и обрамления искусственных водоемов, сухие ручьи и площадки под патио, заполнение сетчатых габионных форм для самых разных деталей благоустройства и малых форм – далеко не все возможности украсить свой участок. Мало какой материал сравниться по красоте с природным округлым гравием, цвета и оттенки которого очень разнообразны и живописны, а при увлажнении дождем или росой играют не хуже поделочных минералов. Природные оттенки гравия имеют широчайший спектр – от белых и желтых до черных, включая серые, зеленые, голубые, оранжевые и красно-розовую гамму. Освещение и даже уровень влажности воздуха влияет на оттенки гравия, и созданный дизайн никогда не наскучит.
Шлаковый щебень
Шлаковые щебни отличить от природных и дробленых несложно – цвета черные и серые, структуры пористые, иногда просматривается зерно. В фундамент шлаковый щебень малопригоден, и лучше не рисковать. Но для формовки железобетонных изделий различного назначения эта щебенка вполне приемлема, и ценовой фактор здесь одна из причин выбора данного материала. Шлаковую щебенку производят из промышленных отходов предприятий металлургии и при сжигании топлива на теплоэлектроцентралях. В результате дробления, рассева и сортировки шлаковых отходов получают привлекающий дешевизной инертный сыпучий материал, но вот вариации физико-технических характеристик этого щебня требуют особенно осмотрительного подхода при покупке. Химический состав, структура, плотность и прочность, пористость шлаков разные, и разные шлаки могут стать после обработки как отличным заполнителем для легких бетонных и растворных смесей, так и совершенно непригодными в бетон. Для монолитного железобетона многие виды шлаков противопоказаны, поскольку агрессивны для щелочной бетонной химии или опасны для металлического армокаркаса. Кроме недостаточной прочности и химической несовместимости с бетоном и металлом, шлак как металлургический отход может еще и иметь завышенный радиационный фон. При покупке шлаковой щебенки для частной стройки следует выбирать ответственного поставщика и проверять технические документы, совершенно нелишней будет и проверка на радиоактивность, лабораторно или с помощью портативного прибора.
Щебень из вторичного бетона
Бетонная щебенка – результат демонтажа старой конструкции, срок эксплуатации которой по каким-либо причинам закончен, но бетон прочный. Вторичная переработка даст материал, сопоставимый по прочности с марочным бетоном. Выбракованные по форме и размеру бетонные сборные элементы также дают вторичный бетон после переработки, причем цены на данный материал будут в 1,5- 2 раза меньше, чем на гранитные щебни. Доступные цены и полная «бетонная совместимость», несомненно, важные плюсы, но имеются и подводные камни. Прочность щебенки из вторичного бетона намного ниже даже гравийной, уж не говоря о граните. На частной стройке бетонный щебень для фундаментов под кирпичный дом не применяют, но для устройства оснований под легкие постройки это вполне практично. В любом случае, бетонная щебенка применима для бетонных и растворных смесей при лимите марочной прочности до М150-200. Но для того, чтобы с минимальными затратами выполнить отсыпку подъездной площадки или укрепить откосы, или неустойчивый грунт при благоустройстве – бетонная щебенка неплохое решение. Фундаментная подушка под не тяжелое сооружение или отливка не ответственных железобетонных элементов также возможна с применением дешевого бетонного боя или щебня.
Но прежде чем применять для постройки своего дома и обустройства ландшафта бетонный бой или щебенку, важно убедиться в полной безопасности этого материала, экологической и радиационной. Бетонные сооружения эксплуатируются порой в экстремальных условиях, в неблагоприятных экологических зонах, и могут подвергаться самым различным негативным воздействиям, в том числе и радиации. Бетонная щебенка неизвестного происхождения от непроверенного поставщика или без документов – всегда фактор риска здоровью и жизни, никакая экономия данный риск не оправдает. Визуально качество бетонного щебня можно увидеть по отсутствию в дробленке стекол и кирпичного боя (крайне вредного для бетона), органики, щепок и керамического боя, остатков изоляции и отделочного материала – это низкосортных щебень, пригодный только для забутовки в качестве вторичного грунта. Бетонный щебень второго сорта – допускает засоренность перечисленными влечениями не более 2-5% по насыпному объему.