Известковый щебень для бетона можно ли использовать

Обновлено: 18.05.2024

При обустройстве фундаментной подушки у многих возникает соблазн приобрести для этих целей известняковый щебень — ведь он практически вдвое дешевле гранитного. Стоит ли это делать — давайте разберёмся!

Каким факторам должна противостоять подушка под фундамент?

Подушка под фундамент (песчано-гравийный или щебневый уплотнённый слой в основании фундамента) должна противостоять трём основным факторам:

не бояться влаги или не разрушаться под её воздействием;
не давать усадку;
не разрушаться при трамбовке и давлении конструкции.

В чём принципиальная разница между гранитом и известняком?

Гранит — это магматическая порода, образовавшаяся при твердении природного расплава магмы (лавы). В его составе: плагиоклазы, кварц, слюда и полевой шпат. Магматические породы кристаллизуются из расплава и образуют монолит, в котором вероятность трещин, пустот и структурных дефектов в разы меньше, чем у осадочных пород.

Известняк — это осадочная порода, основным материалом которого является карбонат кальция, образованный на дне бывших океанов и морей из скелетов моллюсков и рыб. Известняк образован банальным уплотнением (слёживанием) при небольшой температуре и давлении с участием бактерий (по научному — диагенез). Этому материалу свойственна пористость, следствием чего являются большое влагопоглощение и низкая механическая прочность.

Сравнение основных параметров известнякового и гранитного щебня

Начнём сравнение характеристик с прочности — она показывает, насколько материал устойчив к нагрузкам. Известняк выдерживает давление 0,4–100 МПа. Гранит — 90—250 МПа; габбро — 200–300 МПа.

Марка по дробимости у известняка — М400-М1200 (М1200 — это показатель самого прочного известняка, добываемого на Урале). Аналогичный показатель у гранита — М1000-М1400. Вывод: известняк значительно проигрывает граниту в прочности.

Именно из-за высокой прочности гранитный щебень используется в ответственных железобетонных конструкциях: подводных сооружениях, мостах, многоэтажных домах и пр. Этот материал не даст усадку и не будет разрушаться при трамбовке.

Известняковый щебень, наоборот, при больших нагрузках просядет и может разрушаться в процессе трамбовки, что недопустимо при обустройстве подушки под фундамент.

Водопоглощение, водостойкость, морозостойкость

Пористость у известняка высокая, порядка 0,36-27%. Поэтому коэффициент водопоглощения у известнякового щебня может доходить до 40%. Это, в свою очередь, значительно снижает его морозостойкость (50–200 циклов). И также бетон на известняковом щебне требует больше воды, что негативно сказывается на его прочности. А при длительном контакте с водой известняк размокает и вследствие этого разрушается. Его коэффициент размягчения составляет 0,35-0,37 ед. при норме 0,7 ед. Это совершенно неводостойкий материал.

Магматические породы, к которым относится гранит, имеют низкий коэффициент влагопоглощения — 0,21-0,34% (у гранитного щебня). Вследствие этого морозостойкость у гранита выше — до 400 циклов. И также гранит относится к высокой марке водостойкости (B1), а такое понятие, как коэффициент размягчения, не касается гранита никаким боком.

Вывод

Известняковый щебень не стоит использовать при обустройстве подушки под фундамент, так как он обладает низкой прочностью, морозостойкостью, а также способен разрушаться от воздействия воды. Его можно использовать для подсыпки дорог, но никак не для ответственных конструкций. Известняк может разрушиться и не сразу, но негативные последствия его применения обязательно всплывут через некоторое время.

А вы применяли известняковый щебень? Напишите, в каких целях!

Известняковый (доломитовый) щебень – твердый природный материал, который получают путем механического дробления горных пород в карьере. После просеивания по нормативам отбираются фракции щебня, которые затем применяются в различных направлениях – от прокладывания автомагистралей до благоустройства клумб.

Различают следующие виды щебня:

гравийный;
гранитный;
известняковый;
вторичный;
габбро-диабаз.

Щебень известняковый в основном белого цвета (как на фото), хотя расцветка может варьироваться от серого и грязно желтого до бурого и почти красного, в зависимости от химических примесей окиси железа, кварца и глины.

РАЗНОВИДНОСТИ ИЗВЕСТНЯКОВОГО ЩЕБНЯ

Выделяют несколько фракций известнякового щебня:

5-10 мм – самая мелкая фракция, которая отлично применяется в производстве бетона и строительных смесей. Оптимальная форма зерен увеличивает плотность и может формировать из такого щебня жесткие насыпи;
10-20 мм – невостребованная величина щебня. Ограниченный спрос наблюдается только на некоторые виды фундаментов и дорожного покрытия;
5-20 мм – самая популярная фракция, которая идеально подходит для строительства. Небольшие зерна этого щебня дают высокий коэффициент сцепления, а также особую прочность. Как правило, эта продукция лежит в основе фундаментов, дорог, и используется как основа для многих строительных смесей;
20-40 мм – выше средней величины фракция, отлично подходит для фундаментов не только домов, но и технологических площадок в производственных зонах. На такой прочной подушке, выдерживающей большие нагрузки, сможет работать очень тяжелое оборудование и автомобили.
40-70 мм – самая крупная фракция щебня. Такая фракция имеет ограниченное применение за счет своей формы. Тем не менее, в некоторых вариантах может служить для подсыпки площадок под фундаменты серьезных объектов, а также тяжеловесных инженерных конструкций. Иногда такой крупный щебень используют для механической фильтрации воды в промышленных резервуарах.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНОГО ЩЕБНЯ

Происхождение и величина напрямую влияют на ряд других практических характеристик щебня. Эти функции имеют решающее значение в строительстве. К ним относятся:

радиоактивность;
морозостойкость. Морозостойкость известнякового щебня – это возможность материала не терять своих характеристик и целостности как можно большее число циклов моментального охлаждения и нагревания. Различают несколько марок морозостойкости по числу полных циклов быстрого замораживания-оттаивания: f15, f25, f50, f100, f150, f200, f300, f400. Оптимальный щебень известняковый для строительных работ имеет маркировку f300.
лещадность. Параметры, определяющие приплюснутую, удлиненную форму зерен щебня. Различают:
кубовидную;
улучшенную;
обычную.
прочность известнякового щебня. Естественная характеристика твердого материала, от которой зависят предельные возможности выдержать давление без разрушений и изломов. Это свойство особенно важно при изготовлении мощных бетонных конструкций, а также при использовании щебня в качестве прослойки фундамента.

Морозостойкость известнякового щебня объясняется необычной молекулярной структурой, которая остается стабильной даже при экстремально низких температурах.Дробление щебня

В зависимости от свойств, щебень делят на группы по прочности. Марки известнякового щебня по прочности распределяются на:

высокопрочный м 1200 и м 1400,
прочный м 800 и м 1200,
средней прочности м 600 и м 800,
слабой прочности м 300 и м 600,
очень слабой прочности м 200.

Плотные сорта щебня часто используют для благоустройства территорий и укладки подъездных и автомагистральных дорог, выдерживая все необходимые нормы и ГОСТы. Бетон на известняковом щебне подходит для любого строительства, учитывая еще и то, что радиоактивный фон у него самый низкий из всех известных видов твердого сыпучего материала.

КАКОЙ ЩЕБЕНЬ, ИЗВЕСТНЯКОВЫЙ ИЛИ ГРАНИТНЫЙ, ВЫБРАТЬ?

Главным отличием известнякового щебня является его лояльная стоимость по сравнению даже с гранитной разновидностью. Совсем немного уступая в прочности, известняковый щебень очень популярен на строительных площадках, а также при изготовлении железобетонных конструкций. Щебень известняковый, плотность которого меньше, располагается совсем близко к поверхности и добывается легче, отсюда и небольшая цена на этот строительный материал. Выбирая из нескольких видов щебня, учтите, что известняковый является наиболее практичным решением для строительства, декоративного оформления садовых дорожек и площадок, а также железобетонных конструкций.

Известняковый щебень – одна из наиболее дешевых разновидностей материала. Однако каждая из его фракций находит свое применение в строительстве. К примеру, мелкий щебень (5-20) нередко используется в строительстве дорог, облицовке зданий и производстве извести. Средняя фракция (20-40) часто применяется для отсыпки приблагоустройстве территории, производстве средних железобетонных конструкций. Щебень 40-70 чаще всего используется в авто- и железнодорожном строительстве для закладки подушек.

А какой размер известнякового щебня нужен для бетона? Подходят фракции 5-20 и 20-40. При этом второй вариант для фундамента просто идеален, а потому является самым распространенным.

Впрочем, «идеален» – не совсем правильное слово. Известняковый щебень может использоваться для производства бетона, и при хороших характеристиках данного материала конечный продукт получится достаточно высокого качества. Однако у такого подхода есть свои плюсы и минусы.

СВОЙСТВА ИЗВЕСТНЯКОВОГО ЩЕБНЯ

Разумеется, основным преимуществом является цена – особенно на фоне более дорогого гранитного щебня. По характеристикам же известковая щебенка достаточно сильно уступает своему старшему брату, что, однако, не мешает использовать ее при производстве бетона.

Для получения бетонной конструкции лучшего качества важны показатели прочности, морозостойкости, лещадности и наличия примесей.

Прочность. Обычно для бетонных растворов используется щебень марки М400-М600. Таких показателей вполне достаточно для производства качественного бетона, особенно если нагрузка на конструкцию будет небольшой или средней.

Общая прочность известкового щебня варьируется от М200 до М800. До показателей гранитного не дотягивает, но экономичность материала делает его неплохой альтернативой для маленьких и средних строительных проектов.

Лещадность. В основном, данный материал относится к I-II классу, что по ГОСТу означает «высококачественный щебень». Количество игольчатых и пластинчатых зерен составляет менее 15% от общей массы. Это значит, что в бетоне будут отсутствовать пустоты, уменьшающие прочность конструкции, а затраты раствора при этом будут не слишком высокими.
Морозостойкость. В среднем составляет 50-200 циклов. Для данного вида щебня резкие перепады температуры и большое количество осадков не является проблемой. Поэтому морозостойкость – одно из главных преимуществ.
Примеси. Как правило, процент примесей составляет порядка 5-12%, поэтому на конечную прочность эта характеристика влияния не оказывает.

Дополнительными преимуществами данного материала является ударопрочность, низкая радиоактивность и стойкость к воздействию влаги.

Гранитный щебень применяется в случае необходимости получить бетон высоких марок. Гранит добывают в гранитных карьерах, где монолитные каменные глыбы раскалывают взрывами. Получившиеся после взрыва валуны гранита направляются в специальные дробилки. Проходя через дробилки, гранит раскалывается на камни разных размеров. Гранит после дробления проходит через сеть грохотов (как правило, это грохоты Гризли), где сортируется по размерам.

На определенном этапе в накопительные бункера попадают камни примерно одного размера. Подходящий размерами для заполнителя гранитный щебень попадает в отведенный для него накопитель.

Остаток мелких фракций после грохотов передается транспортерами на просеивание, которое проводят на промышленных вибрирующих установках – ситах.

После просеивания также мелкие фракции поступают в накопитель щебня. Мельчайшие фракции – крошка, накапливаются отдельно. Крошку также используют в качестве заполнителя в бетоне из гранитной крошки.

Гранитный щебень подразделяют на:

Прочный, марки 800-1200.
Высокопрочный, марки 1400-1600.
Стойкий к низким температурам или морозоустойчивый, марки 300-400.

Достоинства, недостатки и особенности материала

При отливке железобетонных конструкций гранитный щебень в качестве заполнителя используется для повышения их прочности, а значит — срока службы.

Преимущества

К основным плюсам гранитного бетона относят:

высокая прочность по отношению к бетону с другими заполнителями;
устойчивость к критически низким температурам, что особенно актуально для районов Крайнего Севера;
универсальность материала, его можно применять при отливе ЖБИ разных сфер применения.

Есть и дополнительные преимущества гранитного бетона, особенно с заполнителем из крошки: принято говорить о возможности такого бетона принимать и поглощать колебания, попросту — пружинить. Это свойство обусловило применение бетона из гранитной крошки и мелкого щебня для отлива:

взлетно-посадочных полос аэродромов;
мостов и путепроводов;
автомобильных дорог повышенной нагрузки и так далее.

Следует отметить и высокую прочность бетона на граните на сжатие и растяжение, следовательно — его стойкость и к высоким температурам.

Недостатки

Главным недостатком бетона на граните надо считать высокую цену на заполнитель — гранит, а значит, и общая стоимость выше, чем на бетон с заполнителем не из гранита.

Особенности заполнителя

При использовании гранита требуется обязательно измерять его радиационный фон, так как есть месторождения с повышенным уровнем радиации этого камня.

Сферы применения бетона на граните

Благодаря повышенной прочности и устойчивости к пиковым температурам гранитный бетон используют во многих направлениях, в том числе для:

Известняк – распространенная осадочная порода, состоит из кальцитов в виде окаменелых раковин и отложений кремния. Его добыча ведется открытым способом в европейской части России.

Известняк классифицируется как пильный камень. Его легко распиливать и раскалывать на строительные блоки и облицовочные плиты, но применение для кладки ограничено малоэтажными зданиями. В массовом строительстве известняк используется в виде щебня для подсыпки при прокладке дорог и как заполнитель для бетона.

Щебень получают на дробильных машинах в карьерах, здесь же его сортируют по размеру и форме зерна. Расположение мест добычи – вблизи городов. Простая технология обработки породы определяют невысокую стоимость известкового щебня. Бетон с таким наполнителем применяют везде, где нет особых условий по прочности.

Характеристика известкового бетона

Требования к известковому щебню для строительных работ содержатся в ГОСТ 8267-93 [1]. На качество бетона влияют характеристики зерна, такие как:

форма;
размер;
прочность;
морозостойкость.

Форма

Выделяют кубовидную, пластинчатую и игловую. В засыпке для бетона должно быть не менее 90-95% кубовидной фракции. Щебень такой формы распределяется в массе равномерно и обеспечивает лучшее сцепление. Наличие плоских фракций (лещадность) препятствует уплотнению и снижает прочность.

Размер

Оптимальной для засыпки бетона считается фракция 20-40 мм. Размер определён по показателям прочности и адгезии. Крупноразмерные фракции используют для насыпки дренажных подушек. У известкового щебня хорошая насыпная плотность из-за относительно невысокой устойчивости при трамбовании. Фракции от 70 мм применяют в ландшафтном дизайне.

Прочность (дробимость): марка и класс

Показатели прочности щебня – от 300 до 800 кгс на кубический сантиметр. В маркировке стройматериалов она обозначена как «М». Известковому щебню соответствует диапазон М300-М600.

Классификация бетона осуществляется согласно ГОСТ 26633-91 [2]. Если марка бетона содержит информацию о его составе, класс более точно описывает прочностные характеристики. Для определения класса проводят лабораторные испытания образцов. На прочность бетона влияют не только пропорции компонентов, но и условия затвердевания. Качество цемента также зависит от завода-производителя и условий хранения: химический состав песка и щебня разный в каждом месте добычи, поэтому для более точных инженерных расчетов нужен этот показатель.

Прочность известкового щебня различается в разных карьерах и зависит от состава породы. Испытание проводят согласно ГОСТ 8269.0-97 [3]. Отсеянный по размерам фракции щебень помещают в цилиндре под пресс. Дробимость рассчитывают после отсева мелких отколовшихся частиц.

Морозостойкость

Важный показатель для климата с большими сезонными колебаниями температур. Морозостойкость влияет на долговечность бетона. При испытаниях известковый щебень выдерживает до 200 циклов заморозки, что считается достаточным для строительных конструкций.

Определение морозостойкости бетона проводится по ГОСТ 10060-2012 [4]. По результатам испытаний бетон с засыпкой из известкового щебня показывает хорошие результаты. Средний показатель морозостойкости – F100. По водопроницаемости он уступает бетону с засыпкой гравием и гранитным щебнем: W2-W6. Снижают водопроницаемость специальные добавки в цементную смесь.

Достоинства и недостатки бетона на известковом щебне

Прочность бетона с засыпкой из известкового щебня зависит от пропорций других компонентов и марки цемента. При взаимодействии с водой происходит гидратация цемента, и при застывании образуется прочный строительный материал.

Известковый щебень благодаря шероховатой структуре зерна обладает высокой адгезией, что препятствует образованию пустот и усадке при застывании. Но щебёночные частицы имеют невысокую прочность, поэтому марка бетона на щебне из известняка не выше М300: это соответствует классу бетона В15 и ниже.

Засыпка из щебня создает прочностной каркас, который воспринимает часть нагрузок. По этому показателю известняк уступает гранитному щебню и гравию. Преимущества – это дешевизна и доступность известняка. В строительной практике такой бетон удовлетворяет основным требованиям. При правильном расчете использование известкового щебня позволяет удешевить возводимый объект.

Процентное содержание цемента и наполнителей влияют на качество бетона. Повысить прочность конструкций с известковой засыпкой можно за счет марки используемого цемента и увеличения его пропорции в бетонной смеси. В жилищном строительстве многие компании используют только известковый щебень. Большинство известняков имеет достаточные показатели прочности.

Теплотехнические характеристики бетона, важные при расчетах толщины стен жилых и промышленных зданий, приведены в СНиП 23-02 [5]. За счет пористой структуры известняка теплопроводность бетона ниже, чем при использовании более плотных заполнителей. Он прекрасно подходит для строительства жилья в зонах с сезонными минусовыми температурами.

Области применения

Для конструктивных элементов многоэтажных зданий используют марки М250 и М300: по прочности он не уступает бетону с засыпкой гранитным щебнем.

Самое массовое применение у бетона марки М200 – он относится к категории лёгких, считается универсальным для малоэтажного строительства. Обладает устойчивостью к износу, поэтому используется для стяжки полов и изготовления дорожных плит с металлическим каркасом. Его применяют для отливки железобетонных панелей, строительных блоков и лестничных маршей. В наружных работах бетон М200 идет на заливку площадок, дорожек и возведение подпорных стен.

При строительстве частных домов и коттеджей часто используется только эта марка (прочностью 200 кгс/см 2 ). Им заливают фундамент и полы в подвалах, используют в строительных блоках и плитах перекрытий.

Бетон марки М150 применим для малозаглублённых фундаментов гаражей и подвалов. Не рекомендован для сырых участков.

М100 берут для заполнения пустот. Самостоятельно он не используется, потому что быстро разрушается. Им можно выравнивать поверхности под покрытие более прочным материалом.

Бетон на известковом щебне – самый востребованный строительный материал. Это основная продукция бетонных заводов.

Читайте также: