Сколько щебня пригодится для приготовления куба бетона
Щебень (гравий) широко используется как твёрдый наполнитель в конструкциях из бетона. Из-за собственной неординарной формы и поверхности с шероховатостью, он показывает прекрасную адгезию с песчано-цементными растворами. На надёжность строения оказывают влияние не только технические свойства щебня, но и то, сколько его имеет метр кубический бетона.
Вес смесей зависит от типа наполнителя. По этому признаку делятся они на:
Первые делают уникальные монолитные структуры, плотностью более 2600 кг/м3. Для данной цели в раствор добавляют минералы со нестандартными качествами: барит, лимонит, магнетит. Более широко популярен нелегкий бетон (1900–2600 кг/м3), из которого выполняют различные железобетонные конструкции, гидротехнические строения, дороги и взлетно-посадочные полосы. В него включают гравий или щебень.
Из легких смесей делают керамзито-, пено- и блок из ячеистого бетона, опилкобетон. Благодаря рыхлым или газообразующим добавкам добиваются невысокой плотности материала — до 1900 кг/м3. Сверхлегкий бетон (до 500 кг на кубометр) получают из торфа, тырсы или пенополистирола. Он почти не обладает конструктивной прочностью и применяется только как материал для утепления.
Чтобы создать нелегкий бетон с конкретными свойствами, употребляют наполнители различного типа. Щебень из гранита — раздробленная жесткая горная порода, выделяющаяся особенной граненой формой. В строительстве популярны 6 фракций: от 5 до 120 мм, но наиболее популярен размер — 5–20, из которого выполняют армированные конструкции, ЖД насыпи и покрытия дороги. Гравий добывается путем просеивания карьерных пород. Он уступает гранитному материалу в плотности, но выигрывает в цене и уровне радиоактивности. Добавляют 4 размера: 3–10, 5–40, 5–20 и 20–40 мм. Гравий очень часто выступает базой для дорожек для пешеходов и спортивных площадок.
Щебень из известняка выделяется самой малой ценой и разделяется на 3 фракции: 20–40, 5–20 и 40–70 мм. Его получают во время обработки карбонатных осадочных пород. Низкие характеристики прочности определили узкую сфера использования: полиграфия, стекольное дело, создание и ремонт неглавных дорог. Щебень вторичный — измельченные строительные отходы: твёрдый мусор, асфальт, бетон. По всем принципиальным свойствам он уступает традиционным типам, по этому применяется там, где их значение непринципиально. Его основное положительное качество — самая маленькая стоимость.
Надёжность наполнителя, как возможность держать предельные нагрузки, определяется его плотностью (Гщ). Чем она больше, тем большую марку можно при его помощи создать. Объемная масса (Рщ) определяет, сколько сухой щебня помещается в кубическом метре. Она меняется в зависимости от типа последней, размера, формы и влаге. Насыпная масса (Рнас.щ) предусматривает не только объем зерен, но и пустое пространство между ними.
| Параметр | Мерная единица | Гранитный | Щебеночный | Известняковый |
| Плотность | кг/м3 | 2600 | 2400 | 1800–2 600 |
| Объемная масса | 2500 | 2200 | 1600–2 500 | |
| Насыпная масса | 1300–1400 | 1200–1 300 | ||
Перед тем как дать ответ на вопрос, сколько необходимо щебня на 1 куб бетона, потребуется выяснить его вес (каждой фракции) и марку прочности. Находятся эти сведения в сопроводительных сертификатах качества продукта и в справочных таблицах.
| Щебень | Размер | Марка | Вес, кг/м3 |
| Гранитный | 5–10 | М700–М800 | 1410 |
| М1200 | 1430 | ||
| 5–20 | 1400 | ||
| М700–М800 | 1390 | ||
| 20–40 | 1370 | ||
| М1200 | 1380 | ||
| 25–60 | 1370 | ||
| М700–М800 | 1360 | ||
| 40–70 | 1340 | ||
| М1200 | 1350 | ||
| Известняковый | 10–20 | М600 | 1410 |
| 20–40 | М800 | 1310 | |
| 40–70 | М600 | 1260 |
По прочностным показателям он условно поделен на 5 групп:
Для получения монолита конкретного класса нужна которая подходит марка наполнителя.
| Бетон | Щебень |
| М100 | М600 |
| М200 | М800 |
| М300 | М1000 |
| М400–М500 | М1200 |
Очень часто для М250 и ниже берут гравий, а для М300 и выше — гранит. Меньшей плотности фракции добавляют и в очень прочные смеси, но исключительно после экспертного обоснования и подобающей корректировки пропорций песка и цемента.
Определить, сколько щебня необходимо для создания 1 м3 бетона, можно теоретическим и практическим методом. В первом варианте применяется традиционная формула:
- Щ = 1000/?*(Vпуст.щ/Рнас.щ+1/Гщ), где ? — показатель раздвижки зерен, Vпуст.щ — пустотность, Рнас.щ — объемная насыпная масса, Гщ — средняя плотность.
К примеру, нужно получить метр кубический бетона М200 и высчитать кол-во нужного наполнителя. Есть щебень с фракцией 20 мм и плотностью 2,5 кг/л, насыпная масса которого равна 1,3 кг/л, а критерий пустотности — 0,49 кг/л. Классически применяется цемент М400, марка которого в несколько раз превосходит класс бетона. Для него показатель раздвижки зерен находится в границах от 1,05–1,15, по этому подбирается средне значение 1,1.
Из теоретических расчетов получается, что на куб бетона приходится 1227 кг щебня. Подобный вариант гарантирует точные результаты, но занимает очень много времени, так как просит поиска начальных данных в справочниках и техдокументации. В бытовых условиях востребованы практические способы. Первый из них построен на знании того, что вес тяжёлой смеси может составлять от 1900 до 2600 кг. Соотношение ее элементов, в зависимости от их характеристик прочности, покажет таблица.
| Марка цемента | Бетонная марка | Компоненты | |
| Щебень | Песок | ||
| М500 | М100 | 7,1 | 5,3 |
| М400 | 6,1 | 4,1 | |
| М500 | М150 | 5,8 | 4,0 |
| М400 | 5,0 | 3,2 | |
| М500 | М200 | 4,9 | 3,2 |
| М400 | 4,2 | 2,5 | |
| М500 | М250 | 3,9 | 2,4 |
| М400 | 3,4 | 1,9 | |
| М500 | М300 | 3,7 | 2,2 |
| М400 | 3,2 | 1,7 | |
| М500 | М400 | 2,8 | 1,4 |
| М400 | 2,4 | 1,1 | |
| М500 | М450 | 2,5 | 1,2 |
| М400 | 2,2 | 1,0 | |
Аналогичным образом, заданным условиям отвечает смесь, которая состоит из 230–320 кг цемента, 580–790 песка и 980–1330 щебня, залитая 110–160 литрами воды. Более распространен другой метод. В совершенстве кол-во наполнителя обязано отвечать объему приготовленного бетона. По этому для создания 1 м3 раствора понадобится метр кубический щебня, который при фракции 20 мм будет весить приблизительно 1300 кг. Остается добавить цемент, песок и воду: 0,3, 0,65 и 0,18 м3 исходя из этого.