Как выбрать песок и щебень для качественного бетона

Без бетона не обходится ни одна стройка, даже самых маленьких масштабов.

Основными составляющими бетонной смеси являются:
• Цемент
• Песок
• Щебень
• Вода

Для того чтобы все постройки служили как можно дольше, были крепкими и надежными, необходим качественный бетон. Его качество напрямую зависит от основных его компонентов. Чем более ответственно производитель подходит к выбору цемента, песка и щебня, тем более высокий результат качества получится в итоге при приготовлении раствора.

Песок для бетона

Основным компонентом бетона является песок. Качественный песок способен снизить содержание цемента в бетоне, а значит понизить его стоимость и получить в итоге хорошее качество. Для чего вообще нужен песок? Он выполняет задачу мелкого заполнителя, и при связке с цементом закупоривает все самые мелкие поры и пустоты. То есть наполняет те места, которые крупный заполнитель (такой как щебень) заполнить не может.

Казалось бы, что может быть проще, взять песок, которого везде хватает и замесить раствор с цементом и щебнем. Но обычный песок может быть нескольких видов. Он различается по своим физическим характеристикам и свойствам. Различный тип песка необходим при проведении разных строительных работ. Его выбор зависит от целей строительства, материалов, которые будут произведены из бетона, требований которые к ним предъявляются.

Виды песка

Существует несколько классификаций песка. В зависимости от способа добычи различают:

1. Речной. Добывается в поймах рек. Он дороже карьерного, но является наиболее оптимальным вариантом для приготовления бетонного раствора. Его зерна имеют средний диаметр, который подходит для любых марок бетона. Округлая форма, которая достигается за счет постоянной шлифовки песка водой, является идеальной для производства бетона. К тому же содержание мусора, пыли, различных примесей, глины в речном песке практически сводится к нулю. Единственным недостатком является возможность содержания илистых отложений. Применяя такой песок в бетонной смеси стоит учитывать его естественную способность к выпадению в осадок. Для достижения однородности всей массы ее необходимо постоянно перемешивать.

2. Морской. Залегает на дне морей и океанов. Морской песок нередко используется для производства бетона. На него всегда большой спрос. Правда, добывают его не так много, сам процесс добычи гораздо сложнее, чем например, для речного песка. Морской песок может содержать небольшое количество камней и ракушек. Его необходимо дополнительно очищать, просеивать.

3. Карьерный. Разрабатывается в песчаных карьерах – естественных залежах. Как правило, он содержит примеси глины. В основной своей массе карьерный песок достаточно мелкий и выглядит просто как пыль. Его вообще не рекомендуется применять для изготовления бетона. Ведь даже обычный тест на чистоту такой песок не пройдет. При помещении его и воды в прозрачную емкость вода становится очень мутной. Поэтому при отсутствии возможности заказать другой тип песка перед применением карьерного его необходимо промыть, очистить от мусора, просеять. Для просеивания нужно специальное сито с крупными отверстиями и ветер или вентилятор, который бы выдувал лишнюю пыль.

В зависимости от размера зерен песок может быть разделен на несколько классов:
1. Первый. К этому классу принадлежит крупный, средний и мелкий песок.
2. Второй. Сюда относится мелкий и тонкий песок.

По способу обработки:
1. Намывной. Получается при помощи способа промывки.
2. Сеяный. Его получают путем очистки от крупных камней и мусора.

Характеристики по ГОСТ

Песок для бетонной смеси, прежде всего, должен соответствовать ГОСТ. В зависимости от типа и предназначения готового бетона, существуют определенные требования к диаметру песчаных зерен. В основном требуется, чтобы они были не крупнее 5 мм в диаметре. Также по ГОСТ существует определенное требование к плотности песка, ведь от плотности основных составляющих зависит и плотность самого бетона. Обычно этот показатель не должен превышать 2700 кг/м3.

В зависимости от марки и класса бетона различаются и требования к песку:
• Для бетона от М100 до М300 необходим песок с диаметром зерен до 2,5 мм.
• Для бетона от М350 и для более высоких марок нужен крупный песок с зернами от 3 мм.

Требования к составу

Независимо от типа бетона, который должен получиться в итоге, выделяют ряд общих требований к составу песка:
1. Отсутствие крупных зерен или частичек гравия. Песок можно изготавливать и искусственным методом. Получают его путем дробления гравия. 2. Отсутствие глины (в карьерном песке).
3. Отсутствие ила (в речном и морском песке).
4. Отсутствие мусора, камней, ракушек и других посторонних предметов.
5. Отсутствие органических соединений. Их наличие проверяется с помощью раствора NaOH.

Весь мусор, примеси, глина, ил способны существенно снизить плотность бетона, а значит, и повлиять на его качество. Они не только делают бетон более жидким, но и препятствуют прочной связке основных элементов смеси. Естественно, получить идеально чистый песок, тем более в больших объемах, невозможно. Поэтому определенное количество различных примесей допускается для производства бетона.

Выбор песка

При выборе песка стоит ориентироваться на:
• Тип песка.
• Цену (речной и морской песок стоит дороже карьерного). Стоимость песка напрямую зависит от присутствия в его составе примесей. Чем их меньше, тем дороже песок.
• Сопровождающие документы. В них указывается класс песка – мелкозернистый или крупнозернистый, способ добычи, а также коэффициент пористости. Он проверяется только в лабораторных условиях при помощи специальных испытаний. Чем выше этот коэффициент, тем большее количество влаги способен пропускать песок, а значит и бетон.
• Фирму поставщика. Серьезные фирмы, которые ответственно относятся к поставкам и покупателям, как правило, работают в течение длительного времени и имеют все необходимые документы, подтверждающие качества песка, а также постоянных клиентов.

Таким образом, если взять цемент одной и той же марки и одинаковый заполнитель, но различные виды песка, получается различный тип бетона, который различается по своему качеству, физическим свойствам и эксплуатационным характеристикам.

Характеристика качественного щебня для бетона

Еще одним важным элементом бетона является щебень. Он относится к классу крупного заполнителя и применяется для:
• Уменьшения расхода цемента и улучшения плотности и качества бетона.
• Сокращения усадки изделий, блоков, фундамента при застывании смеси.
Для того чтобы получить качественный бетон, необходимо учитывать технические характеристики и разновидности щебня.

Виды щебня

1. Гранитный. Он является самым распространенным и наиболее предпочтительным вариантом для производства бетона. Подходит для выполнения большинства строительных работ. Фракции гранитного щебня имеют форму куба, благодаря чему способны свести к минимуму пустоты и поры. К основным достоинствам этого вида относятся:
• Надежность. Твердая мощная структура обеспечивает необходимый запас жесткости и устойчивости бетона.
• Долгий срок службы, удобство в эксплуатации, высокая степень износоустойчивости.
• Способность выдерживать значительные нагрузки.
• Отличные показатели морозоустойчивости.
К основным недостаткам можно отнести достаточно высокую цену (по сравнению с другими разновидностями).

2. Известняковый. Имеет более легкую текстуру, благодаря чему круг его достоинств значительно сужается. К основным преимуществам можно отнести сравнительно дешевую стоимость и возможность применения в бетонной смеси, предназначенной для отделочных работ, например для украшения территорий пешеходными дорожками, бордюрами. К недостаткам относятся неспособность к значительным нагрузкам, низкое качество бетонной смеси, разрушение под воздействием перепадов температур или при нагрузках.

3. Гравийный. Выступает в качестве более дешевого аналога гранитному щебню. В принципе, не во многом уступает ему в качестве. Достаточно стойко выдерживает нагрузки, его смело можно применять в смеси бетона для фундаментов и опор. Достаточно прочный вариант, устойчив к воздействию влаги, температурным изменениям, обладает высоким уровнем прочности.

Правильный выбор щебня

Для того чтобы получить качественный бетон необходимо учитывать 2 основные характеристики крупного заполнителя – фракцию и прочность.

1. Фракция. Данное понятие используется для обозначения максимально возможного размера отдельного зерна в составе щебня. Наиболее предпочтительным является вариант щебня с фракциями различных размеров. Таким образом достигается максимально высокая плотность бетона. Наиболее крупные зерна заполняют основную массу бетонного раствора, более мелкие при сцеплении с цементом позволяют заполнить образовавшиеся пустоты. Самые незначительные по размерам поры заполняет мелкие камешки и песок. Но такой способ производства бетона является достаточно трудоемким и сложным процессом. Подобрать фракции различной величины из одной и той же массы щебня, да еще и в нужном количестве непросто. Поэтому тщательному отбору подвергаются только наиболее крупные фракции. На мелкие в основном не обращают внимания, их роль сыграет песок. По форме зерна щебня фракции могут быть нескольких видов:
• Кубовидными
• Остроугольными
• Лещадными
• Клиновидными

Кубовидная форма позволяет добиться более плотной усадки камней в составе бетона, повышая тем самым его прочность и надежность. Последние 3 формы являются менее предпочтительными. Они образуют значительные пустоты между камнями, снижая тем самым плотность. Размер фракций также необходимо учитывать, ориентируясь на цели строительства, типы зданий и сооружений, для которых будет применяться бетон.

2. Прочность. Определяя марку прочности бетона, следует брать во внимание одно важное условие. Прочность бетона не может превосходить прочность щебня. Например, при использовании щебня марки М600 получится бетон М300. Для производства наиболее распространенной марки бетона, такой как М400, необходим щебень ни ниже, чем М800. Если по какой-то причине полученный раствор кажется недостаточно крепким стоит использовать дополнительную порцию цемента для повышения прочности.

3. Степень прочности на сжатие. Данная характеристика определяет максимально допустимый объем нагрузок, которые может выдерживать щебень.

Также как и песок, щебень должен быть очищен от различного мусора, различных элементов, которые могут повлиять на качество бетона и его эксплуатационные характеристики. Все перечисленные характеристики щебня обязательно указываются в его сопроводительных документах, в паспорте, который обязана иметь фирма, занимающаяся его поставкой.

Области применения щебня различных фракций
Разработаны определенные нормы, регламентирующие применение щебня в зависимости от его фракций в различных условиях. • Гранитная крошка (до 5 мм). Она получается в результате дробления более крупного щебня. После дробления она тщательно промывается и используется в составе бетонной смеси для производства тротуарной плитки, бетонного пола, украшения и благоустройства зон отдыха. Крошка может быть разноцветной и широко используется для проведения различных реставрационных работ, а также работ по декорированию и отделке.

• Мелкий щебень (до 20 мм). Применяется в основном при производстве бетона, который используется для несложных бетонных конструкций, укладки асфальтного полотна, для отделки и декорирования зданий, тротуарной плитки, бордюров, пешеходных дорожек, производства искусственного бетонного камня.

• Щебень с фракциями средних размеров (до 40 мм). Применяется для строительства небольших бетонных конструкций, малых архитектурных сооружений, при закладке фундаментов, производстве и укладке асфальта.

• Крупный щебень (до 100 мм). Используется в составе бетона, предназначенного для мощных конструкций, строительства промышленных зданий и сооружений, отделки бассейнов, берегов водоемов. Данный вид щебня трудно найти в обычных фирмах, которые производят бетона. Он заказывается дополнительно и в больших объемах, так все работы связанны со строительством объектом повышенной важности.

Главным достоинством щебня, независимо от его вида и размеров, является его экологичность. Он абсолютно безвреден для окружающих – людей, растений иди животных, так как имеет природную основу.

Заполнитель бетона, и мелкий (такой как песок), и крупный (щебень) оказывает значительное влияние на состав бетона, его основные свойства и характеристики. Их правильная подборка, оптимальное соотношение, в совокупности с цементом и водой, позволяет соорудить прочный каркас, надежную основу для бетонного раствора. Благодаря качественному песку и щебню, все основные свойства бетона становятся лучше – он способен выдерживать значительные нагрузки и не разрушаться, выдерживает перепады температур, устойчив к воздействию влаги, становится более плотным, упругим и прочным, не дает усадки при строительстве. И в целом, затраты на его производство заметно сокращаются. Ведь качественный песок и хороший щебень в любом случае обходятся дешевле цемента и позволяют сократить его пропорции в основном составе. От качественного бетона зависит надежность и долговечность всех результатов строительных работ.