Щебінь і гравій - основні матеріали, що використовуються як крупний заповнювач для бетонів. Заповнювачі складаються з окремих шматків і зерен (5-70 мм). Останні можуть бути фракціонований і рядовими.
Пухкий матеріал, який утворився шляхом вивітрювання (природного руйнування) твердих гірських порід. Зерна характеризуються округлою формою.
Пухкий великий заповнювач для бетону, що отримують за рахунок штучного
дроблення відходів різних виробництв або вивержених метаморфічних осадових гірських порід.
Міцність великого заповнювача пропорційна міцності тієї гірської породи, з якої він був проведений. Заповнювачі з діабазу, граніту та інших міцних гірських порід мають високий показник міцності (від 80 МПа). З вапняку і інших осадових порід - від 30 МПа.
Міцність великого заповнювача не позначається на кінцевій міцності бетону, якщо вона вище останньої більш ніж на 20%. Але в заповнювачі можуть бути присутніми окремі слабкі зерна. З огляду на це рекомендовано для більшої надійності, щоб показник міцності гірської породи для заповнювач був в 1,5-2 рази більше міцності бетону.
Визначення міцності великих заповнювачів для бетону
Міцність і марка гравію / щебеню визначається за дробильністю матеріалів (Др) і виду вихідної породи. До поміщеним в сталевий циліндр зразкам заповнювач прикладається задана навантаження. Після чого їх просівають через сито. Про дробності судять, виходячи з втрати маси вихідного кількості зразків.
Для фракцій 5-20 мм для випробувань застосовується циліндр, діаметр якого дорівнює 75 мм, і прикладається навантаження 50кН. Для фракцій більше 20 мм - циліндр діаметром 150 мм з навантаженням 200 кН.
Формула для розрахунку подрібнюваністю щебеню і гравію
Дробильність (в%) = (маса заповнювач до випробувань (в кг) - маса заповнювач після випробувань (в кг)) / маса заповнювач до випробувань (в кг) х 100%
* Маса заповнювач після випробувань - це залишок гравію / щебеню на ситі після просіювання роздробленого крупний заповнювач у циліндрі.
Для виробництва бетону рекомендовано використовувати такі марки гравію і щебеню (табл. 1).
Таблиця 1 - Співвідношення марок бетону і гравію / щебеню
Марка крупний заповнювач
Чистота крупний заповнювач для бетону
На економічність і міцність бетону великий вплив робить чистота крупний заповнювач. Глинисті і пилоподібні домішки в гравії і щебені створюють на поверхні їх зерен плівку, яка перешкоджає якісному зчепленню заповнювача з цементним каменем.
Через наявність зазначених домішок бетон може втрачати до 30% міцності. У таблиці 2 наводяться орієнтовні значення допустимої кількості домішок.
Вид крупний заповнювач
Частка забруднюючих домішок
з вивержених порід
з осадових порід
Марка щебеню / гравію за стиранням
Для визначення марки гравію / щебеню за стиранням використовується практично той же метод, що і для визначення подрібнюваністю.
Заповнювач закладається в поличковий барабан. Розтирання щебеневої фракції відбувається за допомогою металевих куль, що також закладаються в барабан (їх кількість визначається за спеціальною таблицею). Барабан обертають із заданим числом оборотів в хвилину (приблизно 30-33). Крім звичайного сита для просіювання, застосовується додатково підконтрольне - більш дрібне.
Формула для розрахунку стиранням
Стираність (%) = Різниця між масою досліджуваного щебеню (кг) і масою залишків заповнювач на ситі (кг) / маса щебеню до випробувань (кг) х 100%
Зерновий склад і крупність щебеню / гравію
Заповнювач проводиться по фракціям від 5 до 70 мм. Для приготування бетонної суміші доцільно застосовувати гравій або щебінь максимально допустимої крупності. Оскільки в такому випадку великий заповнювач характеризується меншою питомою поверхнею.
Щоб забезпечити належну укладання і ущільнення бетону, використовується заповнювач не крупніше 1 / 3-1 / 4 частини мінімального розміру конструкції.
Морозостійкість щебеню та гравію
Морозостійкість крупний заповнювач визначається числом циклів заморожування / відтавання. При цьому втрата по масі гравію і щебеню (в%) не перевищує допустимих норм.
Морозостійкість також може оцінюватися за кількістю циклів насичення в розчині сірчанокислого натрію і висушування.
Марки щебеню і гравію по морозостійкості: F15. F400.