Плотность строительного щебня

Одна из основных характеристик щебня — плотность. И неудивительно, ведь именно от нее зависит прочность строительного материала, а значит, и конструкций, для которых его используют. При расчете следует учитывать, что если камни лежат насыпом, то их вес в условном кубе будет отличаться приблизительно в два раза.

Удельная плотность

Рассчитывая пропорции для приготовления бетонной смеси необходимо знать насыпную плотность щебня, так как соотношения компонентов берутся в объемном выражении на м3. Этот показатель будет разниться даже для одного литотипа пород, рассеянного при этом на разные фракции.
Таким образом, чем мельче зерна гравия, тем плотнее они укладываются, а значит, возрастает и насыпная плотность (еще ее называют кажущейся либо удельной). Кроме того, следует также учитывать и тот факт, что между крупными камнями воздушных зазоров больше, следовательно, 1 м3 стройматериала будет весить меньше. Это не самый удачный вариант для приготовления бетона, ведь все эти «карманы» или пустоты придется заполнять песком либо более дорогим материалом – цементом. Между тем, для устройства подушки под бетон или дорожное покрытие использование крупных фракций щебня себя оправдывает.
Знание удельной плотности стройматериала также помогает при необходимости организовать его транспортировку или хранение. Причем узнать данную величину несложно, если вы располагаете емкостью, объем которой заранее определен. Также понадобятся весы достаточной грузоподъемности. Щебень достаточно засыпать в емкость и взвесить. Результаты за минусом тары, разделенные на ее объем – это и есть искомая величина, выраженная в т/м3 или в кг/м3.

Истинная плотность

Истинная плотность представляет собой среднюю плотность зерен щебня. Этот показатель должен быть как можно выше, ведь он неразрывно связан с остальными прочностными характеристиками заполнителя. Однако повлиять на данный показатель нельзя, так как истинная плотность зависит от типа породы. Не получится и самостоятельно рассчитать его — это можно сделать только в лабораторных условиях. Поэтому потребителю остается только полагаться на собственный правильный выбор и приобретать щебень подходящего происхождения.

Сравнение показателей

Как мы знаем, щебень производят из нескольких видов пород. Какие-то из них являются более доступными, и отыскать их на рынке не представляет сложности.

Используя щебень в строительных работах, следует помнить, что насыпная плотность фракционного заполнителя незначительно изменяется в зависимости от степени его трамбовки. Так, например, хорошо уплотненный щебень фракции 40-70 мм может иметь такой же вес в т/м3, что и рыхлый фракции 20-40. Данная особенность этого стройматериала вызывает немало вопросов при его приемке после доставки на стройплощадку. Согласно ГОСТу коэффициент уплотнения является равным 1,1. Однако при составлении договора возможны варианты его пересмотра в сторону уменьшения. В этом случае щебень еще в кузове грузовика следует обмерить и умножить на заранее оговоренный с поставщиком коэффициент. Если результат соответствует оплаченному объему либо немного превышает его, то претензии к продавцу, понятное дело, отсутствуют.

Основные характеристики

Как правило, щебень изготавливается из пород, имеющих достаточно высокую зернистость на сколе. После дробления таких пород получают каменную крошку разной величины с шероховатой поверхностью и неровными краями. Данная особенность обеспечивает надежную сцепку с цементом, что гарантирует монолитность будущего бетона. Форму зерен, которая отвечает за адгезию, принято называть лещадностью щебня. Данный показатель выражается в процентах. Низкий показатель лещадности свидетельствует о том, что в породе содержится большое количество «цепких» зерен-пластин и иголок.  Однако и высокая лещадность, которая означает, что в смеси преобладают зерна кубовидной формы, тоже востребована. Данный материал хорошо поддается трамбовке и уплотнению, а значит, его можно с успехом использовать при засыпке подушки для фундамента и работе с битумными составами.

Кроме плотности и прочности щебень имеет и другие важные характеристики, отражающие его способность к влагопоглощению и морозоустойчивость.

Наиболее распространенные виды пород

Приведем наиболее распространенные виды пород, из которых, как правило, изготавливают щебень. На первом месте по частоте использования и популярности находится гранит. Щебень, получаемый из этой породы, – очень крепкий вплоть до марки М1400. Это дает возможность использовать его для производства тяжелых бетонов, к прочности которых предъявляются высокие требования. Гранит имеет очень низкую степень влагопоглощения, которая в массовом отношении не превышает 0,2%. Таким образом, морозостойкость гранитного щебня достаточно высока – около 400 циклов. Гранитный щебень по праву считается самым лучшим, и соответственно и самым дорогим.

На втором месте пород для производства щебня находится известняк. Понятное дело, по своим  характеристикам он гораздо слабее гранита, однако при этом его плотность составляет 2,7-2,9 т/м3. Такой высокий показатель плотности обеспечивает содержание доломита, кварца, других особо прочных минералов в известняковых породах. Однако общая крепость из-за более слабых связок между компонентами не поднимается выше М800. Морозостойкость составляет не больше 150 циклов, ввиду того, что известняк поглощает около 2,5% влаги. Эти особенности следует учитывать при расчете количества воды для раствора. Боле того, такие характеристики делают применение этой породы для строительства в северных районах невозможным. Во всех остальных районах, преимущественно, используют только известняковый щебень 20-40 мм.

На третьем месте находится гравий. Он имеет близкие с гранитом характеристики, правда,  немного уступает ему в прочности (М1200), а его стойкость к замораживанию/оттаиванию составляет 350 циклов. При этом и цена данного стройматериала относительно невелика, так как в РФ функционирует множество карьеров,  где в достаточном количестве добывается гравий. Отметим, что при выполнении бетонных работ следует отдать предпочтение горному гравию, так как речной не даст должного сцепления с цементным раствором.

На четвертом месте по популярности находится шлаковый щебень. Он имеет достаточно большие разбежности в характеристиках, так как делится на несколько видов. Однако в целом марки этого материала вызывают уважение – от М800 до М1200. Плотность щебня, полученного из шлака, варьируется в пределах 2700-2950 кг/м3, однако в некоторых конструкциях это скорее минус, чем плюс. Процент влагопоглощения у шлака велик и составляет 1,5%. Однако из-за того, что производство шлакового щебня является, по сути, вторичной переработкой отходов металлургического производства, его цена является очень маленькой. Таким образом, и себестоимость бетонных изделий с заполнителем из шлакового щебня снижается примерно на 20%.

Приобретая строительный щебень, достаточно ознакомиться с паспортом на продукцию, чтобы узнать точную плотность и прочие характеристики данного материала.