Щебень

Щебень получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5 — 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят на камнедробилках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее подвижна.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как к гравию.

Марку щебня определяют пределом прочности горной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии . Щебень имеет следующие марки: 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400. При этом щебень из изверженных горных пород должен иметь марку не ниже М800, из метаморфических — не ниже М600 и осадочных карбонатных пород — не ниже М300. По прочности исходной горной породы марка щебня при сжатии в насыщенном водой состоянии должна быть выше марки бетона в 1,5 — 2 раза. В отдельных случаях допускается применение щебня марки ниже указанной, но только при условии испытания в бетоне и при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Зерновой состав щебня устанавливают с учетом Днаим и Днаиб зерен. Наибольший размер зерен щебня применяют в бетонах в зависимости от вида изделия, насыщенности арматуры и толщины изделия. Так, для балок, колонн, рам наибольший размер зерен должен быть не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры, а для плитных изделий — не более 1/2 толщины плиты. Подобно гравию щебень по крупности зерен делят на четыре фракции: 5 — 10 мм, 10 — 20, 20 — 40 и 40 — 70 мм.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267-75 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшенную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15,25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в щебне из гравия допускается для марок по дробимости Др8, Др12 и Др16 не более 1%, а в щебне из осадочных пород М600 — 1200 — не более 2% и М200 — 400 — до 3%, в том числе содержание глины в комках не более 0,25%.

Щебень, гравий и щебень из гравия должны применяться, как правило, в виде фракций, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси.

В качестве крупного заполнителя для всех видов тяжелого бетона сборных и монолитных конструкций, изделий и деталей должен использоваться щебень и щебень из гравия с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в количестве не более 35% по массе.

Морозостойкость крупных заполнителей должна обеспечить получение бетона требуемой марки по морозостойкости.

Шлаковый щебень получают дроблением шлака, который образуется в процессе доменной плавки металлов (доменный шлак) или при сжигании минерального топлива (топливный шлак). Шлаки должны обладать кристаллической структурой и не иметь признаков распада. Шлаковый распад является результатом перехода одних соединений шлака в другие под действием газов, содержащихся в воздухе, и влаги. Этот переход сопровождается увеличением объема образующихся новых соединений, что вызывает растрескивание и распад кусков шлака. По физико-механическим свойствам шлаковый щебень должен удовлетворять тем же требованиям, что и щебень из природного камня.