В данной статье мы исследуем вопрос влияния характеристик крупного заполнителя на стоимость бетона, в предыдущей статье мы определили, что характеристики песка (за основу был взят модуль крупности) незначительно изменяют стоимость бетона (при условии, что менее крупный песок стоит дешевле). В основе расчета состава бетона лежит метод абсолютных объемов и, по большей части, все результаты следует воспринимать скорее как демонстрационные, нежели как руководство к действию.
Итак, напомним, что для того, чтобы сделать бетон необходимо иметь четыре компонента: крупный заполнитель (гравий или щебень), мелкий заполнитель (песок), вяжущее вещество (цемент) и вода. Все эти компоненты нужно собрать в правильном весовом соотношении (сделать подбор состава бетона) и подождать некоторое количество времени для застывания бетонной смеси.
Каждый из компонентов имеет свои характеристики, которые, так или иначе, влияют на стоимость конечной продукции – бетонной конструкции. Характеристики крупного заполнителя: тип и наибольшая крупность. К типу относятся: гравий или щебень, а наибольшая крупность определяется по максимальному размеру зерен и фракционному составу крупного заполнителя. Гравий представляет собой частицы горных пород, разрушенных естественных путем. Они имеют гладкую округлую форму. Щебень представляет собой также частицы горных пород, полученных, однако, механическим дроблением, в силу чего, они обладают шероховатостью и наличием большого количества острых углов. Для использования гравия или щебня в качестве крупного заполнителя важно знать их прочность и морозостойкость. Прочность должна в полтора-два раза превышать требуемую прочность бетона – из-за того, что горная порода обладает большей упругостью по сравнению с цементным камнем, что приводит к большим напряжениям. Адгезия (сцепление) цементного камня с щебнем намного сильнее, чем с гравием, причиной чего является гладкая форма гравия (цемент хуже цепляется). В расчет состава бетона адгезия входит через параметр качества A, значения которого лежат в диапазоне от 0,55 до 0,65.
Из-за большего количества различных форм зерен, к щебню предъявляются более высокие требования – нормированность лещадных зерен. Их процентное содержание не должно превышать установленных пороговых значений (в зависимости от группы: 10%, 15%, 25%, 35%, 50% — наихудшая). В то же время, гравий в качестве крупного заполнителя должен иметь соответствующую «чистоту» — количество примесей (пыли, иловатых и глинистых частиц) не должно превышать 1%.
Согласно ГОСТ гравий и щебень выпускают в виде следующих основных фракций: от 5(3) до 10 мм, св. 10 до 20 мм, св. 20 до 40 мм, св. 40 до 80 (70) мм. В соответствии с данной номенклатурой мы и проведем расчет стоимости бетона для каждой.
Фиксируем исходные данные: параметры бетона, цемента, песка.
Бетон:
| класс бетона по прочности на сжатие | B25 |
| марка бетонной смеси по удобоукладываемости | П3 (10-15) |
Цемент:
| вид и марка | ПЦ 500 Д0 |
| активность (кгс/см2) | 49,0 |
| нормальная густота (%) | 26 |
| истинная плотность (г/см3) | 3,1 |
| стоимость (1 т) | 3800 руб |
Песок:
| истинная плотность (г/см3) | 2,66 |
| модуль крупности Мкр | 2,0 |
| насыпная плотность (г/см3) | 1,56 |
| стоимость (1 т) | 255 руб |
При расчете состава бетона методом абсолютных объемов считаем, что у нас имеются обычные рядовые заполнители, что даст значение коэффициента А в формуле для расчета водоцементного отношения – 0,6 и водоцементное отношение В/Ц = 0,588. В итоге, имеем следующие данные:
| Гравий, мм | Расход гравия, кг/м3 | Расход песка, кг/м3 | Расход воды, л/м3 | Расход цемента, кг/м3 | Стоимость, р/м3 |
| 3 – 10 | 1368 | 374 | 215 | 366 | 2991 |
| 5 – 20 | 1368 | 415 | 205 | 349 | 2937 |
| 20 – 40 | 1368 | 477 | 190 | 323 | 2854 |
| 40 — 70 | 1368 | 519 | 180 | 306 | 2800 |
| Щебень, мм | Расход щебня, кг/м3 | Расход песка, кг/м3 | Расход воды, л/м3 | Расход цемента, кг/м3 | Стоимость, 1м3 |
| 3 – 10 | 1168 | 542 | 225 | 383 | 3054 |
| 5 – 20 | 1168 | 584 | 215 | 366 | 3000 |
| 20 – 40 | 1168 | 646 | 200 | 340 | 2917 |
| 40 — 70 | 1168 | 687 | 190 | 323 | 2863 |
При расчетах стоимости мы взяли среднюю стоимость гравия – 1100 руб/т, средняя стоимость щебня – 1250 руб/т
Мы видим, что по результатам расчетов использование гравия экономически более оправдано – мы можем получить порядка 200 рублей экономии на 1 м3, при условии, что другие характеристики не пострадают – в частности, гравий имеет смысл применять лишь в низко- и среднепрочных бетонах (классом не более B35), поскольку адгезионные свойства у гравия значительно хуже, чем у щебня. По результатам расчетов видно, что расход цемента можно уменьшить примерно на 20% только за счет изменения свойств крупного заполнителя – применение гравия крупной фракции не всегда возможно (нужно учитывать как размеры бетонной конструкции, так и расстояние между элементами арматуры).
При использовании материалов сайта, активная ссылка на источник обязательна.
Будьте уважительны к авторам публикаций!
