Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя бетонной смеси применяют природный или искусственный щебень либо гравий с крупностью зёрен от 5 до 70 мм.

• Щебень - обычно искусственный рыхлый материал с неокатанными шероховатыми зёрнами, получаемый путём дробления горных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. Для определения пригодности щебня необходимо знать: истинную плотность горной породы, среднюю плотность щебня, среднюю насыпную плотность щебня, относительную межзерновую пустотность и влажность щебня

• Гравий - рыхлый природный материал с окатанными, гладкими зёрнами, образовавшийся в процессе физического выветривания горных пород. К гравию предъявляют те же требования, что и к щебню.

В большинстве районов чаще всего используют щебень. Гальку или камень, отсеянный из гравия, также применяют, если они соответствуют требованиям, предъявляемым к щебню. Щебень, как и песок, должен быть чистым, твердым, прочным и стойким, не содержать пыли и слишком плоских и длинных частиц; в щебне не должно быть солей, глины и посторонних примесей.

Минимальный размер частиц щебня 4,8 мм. Благодаря хорошей сортировке щебня в бетоне бывает меньше пустот, которые приходится заполнять раствором, следовательно, сокращаются затраты на цемент. Почти округлые и "кубические частицы" лучше уплотняются и требуют меньше раствора, чем частицы неправильной или удлиненной формы. Чем крупнее частицы щебня, тем меньше в нем пустот и тем меньше площадь поверхности его частиц.

Щебень с частицами размером не более 19,1 мм лучше всего подходит для большинства железобетонных работ. В таком щебне от 50 до 67% частиц должны оставаться на сите с отверстиями 9,5 мм, причем их содержание ни в коем случае не должно быть ниже 45% или выше 75%.

Щебень с максимальным размером частиц 38,1 мм пригоден для бетонных фундаментов и железобетона, в котором стальные прутья расположены не очень густо. В этом щебне от 65% до 90% частиц должно оставаться на сите с отверстиями 9,5 мм и от 30 до 70%-на сите с отверстиями 19,1 мм.

Щебень с частицами размером до 76 мм является самым крупным в железобетоне и тяжелом монолитном бетоне. Такой щебень должен содержать от 85 до 95% частиц, остающихся на сите с отверстиями 9,5 мм, от 65 до 75% частиц, остающихся на сите с отверстиями 19,1 мм, и от 45 до 55% частиц, остающихся на сите с отверстиями 38,1 мм.

Чтобы получить щебень необходимого сорта, часто приходится смешивать щебень двух или трех размеров. Лучшую смесь можно получить только пробным путем, потому что щебень, выпускаемый различными заводами, различается по размерам частиц. В общем, довольно хорошие смеси образуются, если поступают следующим образом:

• смесь составляют из одной части щебня с частицами не менее 19,1 мм и трех частей щебня с частицами 12,7 мм;

• смесь составляют из двух частей щебня с частицами 38,1 мм, одной части щебня с частицами 19,1 мм и одной части с частицами 12,7 мм.

Щебень одного размера использовать целесообразно, потому что для заполнения пустот требуется много раствора. Щебень получают из различных горных пород, например из гранита, кварцита, доломита, долерита, норита, песчаника, известняка. Для высокопрочного бетона наиболее подходят доломит и долерит. Некоторые граниты, кварциты, песчаники и известняки слишком мягки и хрупки, они делают бетон непрочным. Слоистые породы, например сланец, для бетона применять нельзя. Котельный шлак и клинкер пригодны только для приготовления легкого бетона. Очищенный от штукатурки битый кирпич дает малопрочный бетон. Один кубический метр большинства щебней весит от 1300 до 1500 кг.