Щебень

Определение

Щебень — неорганический зернистый материал с зёрнами размером от 5 до 70 мм, получаемый дроблением массивных горных пород, гравия или промышленных отходов (шлака), составляющий 40–50% объёма бетонной смеси.

Виды щебня

По источнику сырья

• Гранитный щебень — самый прочный, водостойкий, серого или красного цвета
• Известняковый щебень — менее прочный, светлый, может использоваться при низких требованиях к прочности
• Доломитовый щебень — промежуточный по свойствам
• Щебень из шлака — отходы доменных печей, может содержать несметные включения
• Гравийный щебень — получается дроблением природного гравия, менее однородный

По форме зёрен

• Кубовидный — лучший вариант для бетона, хорошее уплотнение
• Лещадный — плоские зёрна, плохо уплотняются
• Игловидный — вытянутые зёрна, худший вариант, требуют больше вяжущего

Фракции щебня

Щебень подразделяется на фракции по размеру отверстий в ситах:

• 5–10 мм — мелкая фракция, используется редко (часто считается крупным песком)
• 5–20 мм — наиболее распространённая, универсальная
• 10–20 мм — используется в сборных конструкциях
• 20–40 мм — крупная фракция для массивных конструкций
• 40–70 мм — очень крупная, для крупногабаритных конструкций (фундаменты, массивы)

Обычно в бетон вводят щебень одной или двух фракций, реже — нескольких для оптимального заполнения объёма.

Лещадность

Коэффициент лещадности характеризует содержание плоских и вытянутых зёрен (длина : толщина > 3):

• Лещадность группы I (кубовидный) — до 10% плоских/вытянутых — лучший вариант
• Лещадность группы II — 10–25% — нормально
• Лещадность группы III — 25–50% — допускается
• Лещадность выше 50% — недопустима для ответственных конструкций

Высокая лещадность ухудшает уплотнение смеси и требует больше вяжущего.

Прочность щебня

Определяется маркой по дробимости при раздавливании:

• М800–М1000 — очень прочный (гранит, базальт) — для железобетонных конструкций
• М600–М800 — прочный (гранит, известняк твёрдый) — общего назначения
• М400–М600 — средней прочности (известняк, доломит) — для низкопрочных бетонов
• М200–М400 — низкопрочный (мягкий известняк, шлак) — редко используется

Марка щебня должна быть не менее марки бетона по прочности на 20–30%.

Содержание примесей и дефектов

• Пыль и глина (< 0,14 мм) — не должны превышать 1–3%
• Слабые зёрна — расслаивающиеся, разрушающиеся при дроблении (не допускаются)
• Глинистые и илистые частицы — должны быть промыты
• Органические примеси — недопустимы (плохо влияют на гидратацию)
• Сульфаты (в щебне из шлака) — могут вызвать расширение бетона

Насыпная плотность

Плотность уложенного щебня (без уплотнения) составляет 1,3–1,5 т/м³. Учитывается при расчёте состава бетона.

Контроль качества

По ГОСТ 8267-93 проверяют:

• Зерновой состав — просеивание через стандартные сита
• Лещадность — подсчёт плоских/вытянутых зёрен
• Прочность — испытание на раздавливание в специальной камере
• Истираемость — потеря массы при истирании
• Морозостойкость — циклы замораживания-оттаивания
• Чистота — содержание пыли и глины

Применение в бетоне

• В10–В15 — щебень м400–м600
• В20–В25 — щебень м600–м800
• В30–В60 — щебень м800–м1000
• Для ответственных конструкций (мосты, гидротехнические сооружения) требуется щебень максимальной прочности и морозостойкости