Лещадность щебня: определение по ГОСТу, сферы применения

Щебень относится к категории сыпучих материалов, широко используемых в строительной отрасли. Его получают механическим путем, в результате дробления и распределения по фракциям различных горных пород. К главным характеристикам щебня относится лещадность наряду с прочностью, морозостойкостью и радиоактивностью. Этот материал используется как самостоятельный продукт, либо в качестве крупного заполнителя при изготовлении железобетонных и бетонных конструкций. Мелкую фракцию применяют для создания декоративных отделочных растворов.

Как производят щебень

Добыча сырья для создания стройматериала проходит в горной местности, на скалах. Площадь очищают от верхнего земляного слоя. Растительный покров на территории добычи ликвидируют. На чистом от посторонних объектов месте в определенной последовательности бурят скважины. Глубина каждого шурпа достигает 20 метров. Для измельчения породы скважины наполняют взрывчатым веществом.

Для переработки породы ее привозят на предприятия, специализирующиеся на дроблении и сортировке стройматериалов. Машины измельчают породу до требуемых ГОСТом размеров. Камни подвергаются грохочению — сортировке отдельных экземпляров материала по фракциям. Готовый стройматериал расфасовывают, развозят по строительным магазинам, промышленным предприятиям.

Функции заполнителя

Являясь крупным заполнителем, щебень дает ряд преимуществ для будущего бетона:

• отличное сцепление с цементно-песчаным раствором;
• сильный каркас, который будет принимать все нагрузки раствора;
• повышенная прочность и упругость раствора;
• меньшая вероятность усадки;
• увеличение показателей морозостойкости;
• снижение риска деформации под нагрузкой.

Для того чтобы будущий бетон обладал высокой прочностью, надежностью и отвечал требованиям долгосрочности, необходимо правильно подходить к вопросу: какой щебень используют для бетона.

При выборе заполнителя обязательно стоит учитывать некоторые вещи. Это классификация щебня: виды и фракции.

Рассмотрим основные виды, применяемые в качестве заполнителя.

Что такое лещадность?

В результате дробления горной породы образуется определенная часть камней с отклоняющимися от нормы параметрами. В общей массе появляются материалы игольчатой, плоской форм. Это явление называют лещадностью.

Предотвратить образование стройматериала с отличными от нормативов параметрами практически невозможно. Это объясняется несовершенством производственной техники, различными качествами горной породы. Единичные дефектные камни могут встретиться в упаковке с качественным материалом. Однако использование малой части нестандартных зерен в строительных работах безопасно.

Щебень с содержанием дефекта до 40% используют при изготовлении лещадки — бетона плосковидной формы. Свойства стройматериала придают плиткам огнестойкости. Распространено применение лещадки в сооружении муфельных печей. Характеристики плиток обеспечивают сохранение пода в целости, защищают от появления трещин, разрушения.

Фактор существенной экономии

Дабы снизить общие затраты при работе с бетонной смесью, большинство строителей используют отсев, если речь идет о частном строительстве. При изготовлении бетонной смеси, отсев используется в качестве заместителя основного материала, при этом прочность готового продукта только возрастает. Работать с ним также проще, так как фракция материала приравнивается к 0,5 мм. Простой замены будет недостаточно, ведь чем крупнее зерна, тем меньше их понадобиться для заполнения образовавшихся пустот.

При укладке ленточного типа фундамента, большую часть крупнокалиберного щебня, можно заменить более мелким отсевом. Для достижения наиболее оптимального результата рекомендуется провести несколько обычных замесов, что позволит определить прочность полученного сырья. В некоторых случаях возможно полное замещение гравия его отсевом, но речь идет о бетонировании забора, отмостки, гаража или беседки. Этот материал никаким образом не может полноценно заменить песок, который делает состав более клейким.

Пластинчатые и игловатые зерна

Среди нестандартных экземпляров материала выделяют две группы. К пластинчатым относят маленькие, но очень широкие элементы. У игловидных гранул, наоборот, длина в три раза превышает ширину.

От доли нестандартных камней в упаковке зависит качество материала. Для серьезных строительных работ выбирают щебень с низким процентом дефектных компонентов. По содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы определяют прочность камней. Нестандартные элементы не выдерживают больших физических нагрузок, ломаются под малым давлением.

Когда требуется бетонная подготовка

Подбетонка – это прослойка из тощего цемента, прокладываемая между слоем гравия или щебня и телом фундамента. Как правило, толщина подушки не превышает 1 дм.

Благодаря ей здание надежно опирается на стойкую основу. Этого больше всего не хватает в таких ситуациях:

• рыхлых почвах;
• существовании сейсмоопасности;
• непосредственной близости склонов, откосов и насыпей;
• высокой сжимающей нагрузке от здания.

Помимо базового назначения – прочной опоры строения – фундаментная подготовка облегчает многие этапы процесса:

1. Монтаж сборных конструкций на выровненной поверхности происходит удобнее, и результаты получаются точными.
2. Бетон высокой марки расходуется более экономично, когда выкладывается на ровную уплотненную основу из дешевого материала.
3. На бетоне проще с максимальной точностью установить каркас из арматуры для изготовления монолитного фундамента. Щебневая подушка не даст столь точного результата.
4. Создается специальное покрытие, препятствующее проникновению влаги.
5. Предохранение бетона от потери марки вследствие утечки цементного молока, полноценная гидратация вяжущих зерен.

Группы щебня

В зависимости от свойств, прочности, количества нестандартных элементов стройматериал делят по отдельным классам. Принадлежность щебня к группе определяет рыночную стоимость продукта, возможность использования камней в строительстве и других сферах.

При разделении камней на категории обращают внимание на лещадность и форму зерен. Эти характеристики важны для определения свойств, прочности материала.

По лещадности

Камни делят на пять категорий. Выбор определенного класса зависит от числа дефектных экземпляров в составе упаковки стройматериала.

Выделяют следующие группы щебня по лещадности:

• V. Включает материалы с содержанием дефекта от 35 до 50 процентов от общей массы. Используется для отсыпки дорожного полотна. Может пригодиться в постройке временных сооружений, легких конструкций.
• IV. Содержит 25-35% нестандартных элементов. Материал необходим для изготовления цемента, лещадки, стекла.
• III. Лещадность материала третьей группы колеблется от 15 до 25 процентов. К этому типу щебня относят известняк, мягкие измельченные породы.
• II. Включает 10-15% дефектных экземпляров. Маленькая доля пластинчатых и игловидных частиц позволяет использовать камни в возведении построек. Во вторую группу входит гравийный щебень.
• I. Максимальный процент содержания нестандартных элементов — 10. Прочность материала способствует его широкому применению в серьезных строительных работах: производстве конструкций из железобетона, изготовлении дорожного полотна. Низкая лещадность гранитного щебня делает его лидером среди прочих типов камней.

В строительных магазинах встречаются материалы первой и второй групп. Их стоимость за тонну колеблется от 500 до 1200 рублей. Щебень III, IV, V групп используют редко, приобретают в частных компаниях.

По форме

Стройматериалы разных видов отличаются видом. Внешние характеристики влияют на качество и свойства камней.

Выделяют следующие группы щебня по форме зерен:

• Обычная. Содержание дефектных материалов превышает 25% от общей массы. Внешне могут быть плоскими и тонкими, в виде пластинки, или широкими, но короткими. Щебень этой группы редко используют для строительства ввиду непрочности.
• Обычная. Включает 15-25% нестандартных экземпляров. Внешне напоминают обыкновенные остроугольные камни. Представляют собой строительный материал качества ниже среднего.
• Улучшенная. Процент содержания дефектных элементов — от 10 до 15. Форма остроугольная или клиновидная. Материал отличается средним уровнем прочности, используется для строительства, возведения фундамента здания.
• Кубовидная. Содержит менее десяти процентов нестандартных камней. Форма соответствует названию, внешне экземпляры напоминают квадрат. Кубовидность щебня предполагает высокое качество материала. Его используют при проведении тяжелых строительных работ, сооружения дорог.

Форма щебня — один из показателей качества, прочности камня.

Проверка качества цемента

Учитывая то, что цемент – весьма (если не самый) востребованный строительный материал, количество компаний, занимающихся его производством, достаточно велико. Нужно понимать, что многие безответственные производители (именно они часто предлагают вяжущий стройматериал в мешках, на которых не указано никакой информации), добавляют в цемент балластные вещества, которые только ухудшают его качество. Этими добавками может быть размолотый слежавшийся цемент, минеральный порошок – все, что угодно! Как приготовить бетон для фундамента из такого цемента – вопрос, который не сможет решить ни один специалист. К сожалению, далеко не всегда можно купить качественный заводской материал, поэтому ниже мы приведем пример анализа цемента «на коленках» — способы, которые как-никак позволяют определить качество цемента. Естественно, дать точную оценку позволят лишь лабораторные исследования, но это уже лишнее для индивидуального застройщика.

• оценка «свежести» цемента. Если на упаковке нет даты изготовления (лучше такой цемент вообще не покупать), то в первую очередь необходимо проверить степень окаменелости стройматериала. Сделать это можно, стукнув по мешку – ощущения не должны напоминать как от удара по камню. Необходимо также наощупь проверить углы мешка, т.к. они каменеют быстрее всего. Вскрываем мешок, внутри должны обнаружить однородное вещество серого цвета, которое может отличаться оттенками (от темно- до светло-серого, может быть даже зеленоватым). Свежеприготовленный цемент отличается текучестью: с легкостью просыпается между пальцами. Если из цемента можно слепить снежок, который потом с легкость рассыпается, то это нормальный материал. Обнаружили в мешке отдельные комки? Если они легко распадаются при сжатии, то это всего лишь свидетельствует о том, что цемент уже успел «полежать». В этом нет ничего страшного, но если комки рассыпаются лишь при значительном воздействии на них, причем рассыпаются на отдельные твердые песчинки, то такой стройматериал лучше не использовать – он успел испортиться;
• оценка состава цемента. Для анализа нам потребуется гидрокарбонатно-натриевая (например, «Боржоми») или гидрокарбонатно-хлоридно-натриевая («Ессентуки» №4 или №17) минеральная вода. Открываем бутылку, даем воде «выдохнуться» — избавляем ее от углекислоты. Далее надеваем резиновые перчатки и используем минералку для замеса цементного теста из испытуемого образца цемента. Из полученного теста необходимо слепить «лепешку» диаметром где-то 15 см, с утолщенной центральной частью (около 5 см) и тонкими краями (до 1 см). Схватывание действительно качественного цемента наблюдается не позже 10 минут, причем утолщенная часть «лепешки» будет ощутимо нагреваться. Также возможно изменение оттенка цементного теста – он приобретает сине-зеленый оттенок. Все это свидетельствует о том, что цемент не содержит добавок – д0. Напротив, если схватывание не наблюдается в течение получаса и более, то стоит заволноваться. Как правило, это свидетельствует о низком качестве вяжущего вещества и наличии посторонних примесей: «лепешка» при схватывании покрывается трещинами, твердеет фрагментами, не нагревается. На всякий случай помещаем испытуемый образец в полиэтиленовый пакет и закладываем в теплое место на сутки. Если по истечении 24 часов образец потерял форму, имеет внушительные трещины, то цемент не оправдал наших ожиданий – от него лучше сразу избавиться…либо использовать на свой страх и риск. Вполне возможно, что применение некачественного цемента впоследствии обернется необходимостью усиления фундаментов цементацией и прочими дорогостоящими работами.

Формула для подсчета лещадности

Долю содержания нестандартных элементов вычисляют вручную. Количество пластинчатых и игловидных камней считают по следующей формуле: Sl = (m1/m2)*100%.

В указанном выражении m1 обозначает число нестандартных частиц в килограммах. Значение m2 — масса продукта. В конце результат деления умножают на 100% для преобразования числа в проценты.

Лещадность щебня показывает количество стандартных компонентов в составе стройматериала. Прочный камень отличается низким показателем доли дефекта. Не рекомендуется использование материалов с процентом лещадности выше 15 в тяжелом строительстве.

Методика определения

Без специальных инструментов и строгого порядка действий невозможно определить лещадность щебня. Основной прибор для определения категории — штангенциркуль, размеры которого в открытом виде должны иметь соотношение 1:3.

Смысл тестирований состоит в том, чтобы с предельной вероятной точностью разбить опытную пробу на «верные» и «неверные» камни. После окончания сортировки их взвешивают и подсчитывают соотношение лещадных элементов в единой массе щебня. Наименьшее число материала для тестирования зависит от размеров зернышек щебенки.

Если порода состоит из множества разнофракционных элементов, то перед тестированием ее пропускают через специальные сита, которые имеют пронумерованные ячейки. Понятно, что чем ниже лещадность, тем лучше качественные показатели и стоимость материала. Не стоит недооценивать данный факт. Ведь несоответствие элементов наполнения бетонных растворов может привести к перерасходу материала или к существенным убыткам из-за быстрого разрушения конструкции.

Итоги

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что щебень, и каждый его вид в частности, является незаменимым материалом в строительстве разнообразных сооружений, таких как дороги, жилые здания, массивные бетонные сооружения, железнодорожные пути.

Это часто используют ландшафтные дизайнеры в своих проектах. Также стоит помнить насколько полезно уметь рассчитать коэффициент плотности данного материала, что даст вам возможность рационально и грамотно построить план предстоящих работ.

Беря во внимание особенности данного материала, его характеристики и отличительные свойства, с помощью правильных расчетов можно извлечь максимальную пользу от работы с ним.

Гранитный

Гранитный наполнитель, считающийся самым прочным, является нерудным материалом, который извлекается из пород твердого происхождения (природного гранита).

Сфера применения:

• строительство дорог и укладка насыпи на железнодорожных путях;
• укладка дорожных площадок и тротуаров;
• возведение железобетонных конструкций;
• изготовление высокопрочного бетона;
• возведение стен, плит перекрытий и колонн, испытывающих большую нагрузку;
• закладка фундамента.

В связи с тем, что данный вид считается самым прочным, то и бетон на гранитном щебне будет самым надежным.

3ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандартеприменены, следующие термины.

Щебеньиз горных пород

— неорганическийзернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблениемгодных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих породили некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных,цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллическихископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктовдробления.

Гравий из горных пород

— неорганический зернистый сыпучий материал сзернами крупностью св. 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаныхсмесей.

Морозостойкость

Позволяет понять, в каких температурных рамках разрешено использовать различные виды щебня.

Обозначается морозостойкость как F, а следующее за ней число указывает циклы замораживания и оттаивания (измерение происходит во время лабораторных испытаний, при которых определяется, сколько именно циклов каменные зерна могут без утраты эксплуатационных свойств выдержать).

В рамках морозостойкости различают марки щебня от F15 до F400. Чем выше цифра, тем качественнее материал.

В случае с применением под фундамент зданий, лучше использовать щебень маркировкой F250-F300 (гранитный или гравийный щебень).

Гравийный

Данный вид щебня получают при помощи дробления в скалах природного происхождения и дальнейшего просеивания пород в карьере.

В свою очередь гравийный щебень подразделяется на подвиды:

• округлый (под воздействием морской или речной воды);
• колотый или дробленый.

Основной сферой применения являются:

• заполнение железобетонных конструкций;
• ландшафтный дизайн;
• создание пешеходных дорожек, а также площадок;
• выравнивание поверхностей и насыпей.

Бетон на гравийном щебне характеризуется меньшей прочностью в сравнении с гранитным, а следовательно, сумма затрат будет меньше.

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Институтом ВНИПИИстромсырье с участием ВНИИжелезобетона, НИИЖБа, СоюзДорНИИ Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Госстроем России

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 10 ноября 1993 г.

За принятие проголосовали:

4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1995 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Госстроя России от 17 июня 1994 г. N 18-43

5 ВЗАМЕН ГОСТ 8267-82, ГОСТ 8268-82, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 23254-78, ГОСТ 26873-86

6 ИЗДАНИЕ (июль 2022 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, принятыми в феврале 1998 г., январе 2000 г., июне 2002 г., декабре 2008 г. (ИУС 5-98, 5-2001, 10-2002, 6-2009)

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)