Гравий для бетона

Гравий с размерами зерен 5-70 мм применяют в строительстве в качестве крупного заполнителя для бетона.Гравий — зерна окатанной формы и гладкой поверхности размером 5…70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Качество гравия характеризуется: зерновым составом и формой зерна, прочностью, содержанием зерен слабых пород, наличием пылевидных и глинистых примесей, петрографической характеристикой, плотностью, пористостью, пустотностью и водопоглощением.

Для бетона наиболее пригодна мало окатанная (щебне видная) форма зерен, хуже яйцевидная (окатанная), еще хуже пластинчатая и игловатая, понижающие прочность бетона. Часто гравий залегает вместе с песком. При содержании в гравии песка 25…40% материал называют песчано-гравийной смесью. Гравий, подобно песку, может содержать вредные примеси пыли, ила, глины, органических кислот. Количество в гравии глинистых, илистых и пылевидных примесей, определяемых отмучиванием, не должно превышать 1% по массе.

Рисунок-1. Внешний вид гравия

 

 

 

 

 

 

 

Оценку прочности гравия производят испытанием на дробимость в цилиндре. Последняя определяется путем раздавливания пробы гравия в цилиндре статической нагрузкой. После этого пробу просеивают через сито с размером отверстия, соответствующим наименьшему размеру зерна в исходной пробе гравия, и устанавливают величину потери в массе. В зависимости от этой величины гравий делят на марки: Др 8 (при потере в массе до 8%), Др 12 (свыше 8 до 12%), Др 16 (свыше 12 до 16%) и Др 24 (свыше 16 до 24%).

Для конструкции промышленных и гражданских зданий прочность зерен гравия должна быть более чем в 1,5…2 раза выше прочности бетона. Гравий для бетона должен характеризоваться также петрографическим составом с указанием количества в нем зерен слабых пород, а также механической прочностью на износ. Износ гравия определяют в полочном барабане. При этом необходимо знать сопротивляемость каменного материала скалыванию кромок, удару и истиранию при падении и изнашивании, при трении зерен гравия друг о друга или при ударе падающих с полки шаров.

Показателем износа считают потерю(%) гравия в массе от первоначальной массы. По износу гравий делят на четыре марки: И-I, И-II, И-III и И-IV.
Гравий, предназначенный для бетонных конструкций, подвергающихся действию воды и низких температур, должен обладать определенной степенью морозостойкости. По степени морозостойкости гравий делят на марки F 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300.

Морозостойкость гравия определяют непосредственным замораживанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Гравий считают морозостойким, если в насыщенном водой состоянии он выдерживает без разрушения многократные (15 циклов и более) попеременные замораживание при температуре —17 °С и оттаивание. При этом потеря в массе после испытания составляет не более 5%.

Для марок F15 и F 25 допускается потеря массы до 10%. Морозостойкость гравия можно определить не только непосредственным замораживанием и оттаиванием, но и ускоренным испытанием раствора сернокислого натрия. Сущность этого метода заключается в том, что вместо замораживания образцы погружают в насыщенный раствор сернокислого натрия и затем высушивают при температуре 105…110°С.

Кристаллы сульфата натрия, образующиеся при этом в порах материала, давят на стенки пор сильнее, чем частицы льда. При испытании сернокислым натрием число циклов меньше, чем при замораживании: один цикл испытания в растворе сернокислого натрия приравнивается 5—20 циклам испытания замораживанием в зависимости от степени морозостойкости гравия.

В случае получения неудовлетворительных результатов при испытании сернокислым натрием проводят испытание непосредственным замораживанием, и результаты этого испытания являются окончательными. Наиболее экономично для приготовления бетона применять крупный гравий, так как благодаря меньшей его суммарной поверхности требуется меньше цемента для получения прочного бетона.

Допустимая крупность зерен гравия зависит от размеров бетонируемой конструкции. Для хорошей укладки бетонной смеси гравий должен применяться не крупнее 1/2 минимального размера сечения конструкции и не больше 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. Для бетонирования массивных гидротехнических сооружений применяют гравий крупностью зерен более 70 мм.

Рисунок-2. График зернового состава гравия ( щебня)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хорошим зерновым составом гравия считается тот, в котором имеются зерна разной величины, так как при этом пустотность его оказывается наименьшей. Зерновой состав гравия определяется просеиванием 10 кг сухой пробы через стандартный набор сит с размерами отверстий 70, 40, 20, 10 и 5 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси нескольких фракций гравия должен находиться в пределах, указанных на графике (рисунок-2).

Остатки на контрольных ситах при рассеве гравия различных фракций

За наибольшую крупность зерен гравия D наиб принимается размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 10% навески. И за наименьшую крупность гравия D наим-размеры отверстия одного из верхних сит, через которое проходит не более 5 % просеиваемой пробы. Ниже приведены значения полных остатков на контрольных ситах при рассеве гравия (щебня) фракций от 5(3) до 10 мм, свыше 10 до 20; свыше 20 до 40 и свыше 40 до 70 мм( смотри таблицу-1).

При рассеве гравия щебня смеси фракций от 5 (3) до 20 мм полные остатки на контрольных ситах должны соответствовать указанным данным( смотри таблицу-2).