Плотность щебня: как определить и подобрать оптимальное значение

Щебень по праву является одним из самых распространенных и незаменимых строительных материалов. Технология его изготовления проста: его получают с помощью дробления различных каменных пород (гальки и гравия, доменных и асбестовых шлаков). Есть также вторичный щебень, являющийся продуктом переработки асфальта, кирпича, бетона или другого строительного мусора. Один из важных показателей качества данного строительного материала — плотность щебня. Главное его преимущество состоит в том, что за счет шероховатой поверхности он обеспечивает отличное сцепление с раствором.

Схема разновидностей щебня: а – кубовидный, б – остроугольный, е – клиновидный, г – лещадный.

Виды строительного щебня

В зависимости от материала, из которого изготавливается щебень, строительные классификаторы выделяют несколько его разновидностей. Самые известные из них:

1. Гранитный — самый прочный и ходовой материал с отличными показателями влаго- и морозостойкости.
2. Гравийный. Имеет несколько меньшую прочность, но по показателям вполне подходит для строительства конструкций, имеющих высокий запас прочности.
3. Известняковый — разновидность, имеющая наименьшую прочность. Обладает хорошими показателями морозостойкости. Сфера его применения — частное строительство и возведение сооружений, рассчитанных на небольшие нагрузки.

Кроме этих видов, существуют также шлаковые, граббо-диабазовые, керамзитовые и вторичные (искусственные) щебни.

Вернуться к оглавлению

Основные характеристики щебня

Схема производства щебня.

При выборе того или иного вида для проведения строительных работ необходимо учитывать 3 его основных параметра:

1. Прочность — параметр, на который плотность оказывает непосредственное влияние. Прочность маркируется буквой «М». Например, самый прочный гранитный обозначают «М 1400», а известковый с низким запасом прочности — «М 600».
2. Морозостойкость — определение числа циклов замораживания и оттаивания, которые выдерживает материал без ущерба для полезных свойств. Морозостойкость обозначается буквой «F», цифра указывает на число таких циклов (F400 — морозостойкость гранитного щебня).
3. Фракция — это размеры зерен щебенки в миллиметрах. С этим показателем связана лещадность или форма зерен, влияющая на качество адгезии материала с раствором.

Вернуться к оглавлению

Плотность как ключевой параметр щебня

Каждый бетонщик знает: чем качественнее материал, тем выше его плотность и последующий запас прочности конструкции. Именно поэтому плотность щебня — показатель, имеющий для строительства первостепенное значение.

Таблица характеристик щебня.

Под плотностью (она измеряется в килограммах или тоннах на м³) понимают отношение массы материала к его определенному объему.

Различают 2 вида плотности щебня:

1. Первый — истинная плотность, показатель которой определяют в лабораторных условиях. В таком случае замеряется масса единицы объема предварительно высушенного и измельченного материала.
2. Второй, более важный вид — это «насыпная плотность». Данное свойство позволяет определить вес 1 м³ гравия с учетом всех пустот, образовавшихся между его зернами. Такой показатель имеет прямую зависимость от плотности исходного материала в неуплотненном (насыпном) виде. Здесь наблюдается прямая зависимость: чем меньше фракция, тем выше показатель.

На практике насыпная плотность измеряется довольно просто. Для ее определения в лабораториях используют емкости специальной формы, имеющие объем до 50 л, которые взвешивают, перед тем и после того как наполнят щебнем до высоты 1 м и вровень с верхом. Затем разницу этих измерений делят на объем емкости. Результат — показатель плотности стройматериала в кг/м³. Такие замеры фиксируются в паспорте качества конкретной партии щебня.

Применение щебня при строительстве дороги.

В условиях стройки расчет физической величины прост и состоит из 5 шагов:

1. Берутся замеры строительного корыта для раствора, и путем умножения длины, ширины и высоты вычисляется его объем (V).
2. Производится измерение массы пустого корыта (m1).
3. Корыто заполняется щебнем вровень с краями и повторно взвешивается (m2).
4. Вычисляется масса щебня (m2-m1).
5. Полученная масса делится на объем корыта. Общая формула такова: Pн (плотность) = (m2-m1)/V.

Знать этот показатель необходимо по нескольким причинам. Во-первых, можно существенно сэкономить на цементе для замешивания раствора.

Чем больше насыпная плотность, тем меньше бетона понадобится, чтобы связать щебень.

Во-вторых, расчеты можно использовать для определения тоннажа и габаритов транспорта, чтобы перевозить такой объемный материал. В-третьих, при складировании можно правильно подобрать площади для хранения.

Вернуться к оглавлению

Подбор оптимальной плотности

Рациональный расход средств — это неотъемлемое правило любых строительных работ. Зная специфику объекта и руководствуясь ГОСТом, подрядчик легко сможет подобрать оптимальный вариант материала в соотношении цена — качество. Каждый вид щебня имеет утвержденные нормативные параметры (паспортизацию). Например, насыпная плотность, в зависимости от фракции, колеблется для гранитного от 1320 до 1690. Для гравийного этот показатель составляет от 1350-1450 кг/м³, а для известнякового — 1250-1330 кг/м³.

Определить плотность можно и с помощью марок. Так, маркировка «М 250» означает, что материал имеет плотность до 250 кг/м³, «М 300» — 250-300 кг/м³. Самыми прочными и высокопрочными считаются, соответственно, марки 800-1200 и 1400-1600.

Источник