Выбор ПГС для бетона, можно ли использовать и как подбирать смесь

Песчано-гравийная смесь (ПГС) представляет собой природный материал, образовавшийся в результате выветривания горных пород и состоящий из гравия и песка. В результате просеивания, промывки и разделения материала на фракции получают обогащенную песчано-гравийную смесь (ОПГС). В отдельных регионах ПГС отличается высоким качеством и более низкой стоимостью по сравнению со щебнем или щебеночно-песчаной смесью (ЩПС), что обусловливает ее широкое применение в частном строительстве для приготовления бетона.

ПГС, ОПГС или щебень, что выбрать для бетона

При выборе заполнителя для бетона важно понимать разницу между материалами:

• ПГС (природная песчано-гравийная смесь). Самый дешевый вариант. Состав непредсказуем, содержит много примесей. Подходит только для бетона низких марок (до М150-М200) и неответственных конструкций (дорожки, отмостки).
• ОПГС (обогащенная песчано-гравийная смесь). Оптимальный компромисс по цене и качеству. Состав стабилен, содержание гравия известно и регулируется. Подходит для бетона марок М150–М200, в том числе для фундаментов хозяйственных построек.
• Щебень + песок (раздельное использование). Самый дорогой, но и самый качественный вариант. Щебень имеет шероховатую поверхность, обеспечивая лучшее сцепление с цементом, а песок для бетона позволяет точно контролировать состав смеси. Это единственный способ получить бетон высоких марок (М300 и выше) с гарантированными характеристиками.

Можно ли применять ПГС для изготовления бетона

Использование песчано-гравийной смеси для изготовления бетона допускается. На ее основе готовят бетонные растворы, применяемые для фундаментов хозяйственных построек, небольших частных домов, столбов заборов, заливки дворов, парковок и садовых дорожек.

Материал в большинстве случаев пригоден для выполнения менее ответственных работ. ПГС способна одновременно заменять крупный и мелкий заполнители при условии, что в ее составе присутствует прочный гравий, а содержание вредных примесей (глинистых комков, пыли, валунов) минимально.

Приобретение ПГС целесообразно в регионах, где она доступна и стоит дешевле щебня, прежде всего в областях с крупными реками и песчаными карьерами. Из такого материала возможно получение бетона марок прочности от М25 до М200 (в отдельных случаях до М250 и М300). Для приготовления рекомендуется использовать цемент М400 или М500.

К преимуществам ПГС относят:

• Многокомпонентность. Смесь состоит из песка и гравия, выполняющих функции мелкого и крупного заполнителя, что позволяет вместо приобретения двух материалов ограничиться одним.
• Низкая цена. Покупка ПГС позволяет сократить расходы на отдельное приобретение песка и щебня, в ряде регионов цена смеси существенно ниже, чем на аналогичные материалы.

Вместе с тем ПГС присущ ряд существенных недостатков:

• Различное соотношение компонентов. Согласно государственным стандартам, содержание гравия в ПГС составляет от 10% до 90% общей массы, то есть разброс достигает 80%. Вследствие этого состав смеси может значительно различаться даже в пределах соседних карьеров.
• Низкая адгезия гравия. Адгезия — свойство материала сцепляться с цементом, которое зависит от поверхности горной породы: чем она шероховатее, тем прочнее сцепление и выше прочность бетона. Поверхность гравия гладкая, камни округлые, поэтому его взаимодействие с цементом хуже, чем у щебня.
• Загрязненность. ПГС часто загрязнена глиной и илом, может содержать значительное количество пылевидных частиц и крупных валунов, поскольку материал добывается из рек или карьеров и реализуется без дополнительной обработки.
• Отсутствие ГОСТов, регулирующих характеристики ПГС для бетона. Государственный стандарт, устанавливающий конкретные показатели ПГС для бетона, отсутствует. ГОСТ 23735-2014, определяющий технические условия для песчано-гравийных смесей для строительных работ, прямо указывает: «настоящий стандарт не распространяется на ПГС, применяемый в качестве заполнителей для бетонов». Получается, что ориентироваться можно только на требования, предъявляемые к другим материалам.

Как следует из изложенного, ПГС имеет множество недостатков. Даже в регионах, где материал добывается целенаправленно, найти качественную смесь удается не всегда. При заказе ПГС без обработки (природной) ее состав трудно предугадать. В связи с этим для устранения недостатков смеси предпочтительно использовать обогащенный вариант, который очищен от примесей, пыли и крупных включений, а соотношение компонентов в нем известно.

Параметры и характеристики ПГС для бетона

Подбор песчано-гравийной смеси (ПГС) для бетона осуществляется по ряду характеристик. При этом следует учитывать, что ПГС не является оптимальным материалом для бетона, изготавливаемого в соответствии с требованиями ГОСТа, поскольку специальный официальный документ для такого применения не предусмотрен. Многие компании и заводы допускают использование ПГС в бетоне при ответственном строительстве, ориентируясь на ГОСТы, установленные отдельно для песка (ГОСТ 8736-2014) и отдельно для гравия (ГОСТ 8267-93).

Рассмотрим часто встречающиеся примеры. Например, имеются отдельная партия песка, полностью соответствующая государственным стандартам и пригодная для бетона, и отдельная партия гравия, также пригодная для этих работ. При самостоятельном смешивании компонентов в необходимых пропорциях получается ПГС. Использование такой смеси для бетонирования, например, фундамента, вполне допустимо. В этом случае можно руководствоваться двумя указанными ГОСТами: если оба компонента изначально соответствуют требуемым качеству и показателям, их смешивание не приводит к ухудшению свойств.

Другой вариант, когда имеется песчано-гравийная смесь, добытая изначально как ПГС. Документы, подтверждающие ее пригодность для бетона, отсутствуют; более того, ГОСТ прямо указывает, что описанные в нем показатели не распространяются на изготовление бетона. В результате неясно, на какие параметры следует ориентироваться. Допустимо разделить смесь на два компонента и оценить каждый отдельно, несколько отступив от государственных стандартов строительства.

Однако, использовать бетон, изготовленный не по ГОСТу, для фундамента жилого дома, в котором будут проживать близкие, нецелесообразно — такое решение принимается исключительно на свой риск.

В то же время из подобного материала допустимо приготовление бетона для заливки садовых дорожек, столбов забора, заезда на участок или парковки. В этом случае можно ориентироваться, как на ГОСТ для песчано-гравийной смеси, так и на стандарты отдельно для песка и гравия. Именно с этой целью ниже перечислены свойства, на которые следует обращать внимание, поскольку далеко не весь материал пригоден даже для простых работ.

При выборе ПГС для приготовления бетона учитываются следующие характеристики:

• вид;
• зерновой состав;
• содержание пылевидных и глинистых частиц;
• содержание валунов;
• прочность гравийной части;
• морозостойкость;
• содержание зерен слабых пород.

Вид смеси

Песчано-гравийная смесь классифицируется по двум основным параметрам: происхождению и методу обработки. Именно эти классификации имеют значение для применения материала в бетоне.

По происхождению ПГС подразделяется на:

• речную;
• морскую;
• горно-овражную.

Смеси речного и морского типов характеризуются наиболее округлыми и гладкими зернами, которые хуже сцепляются с цементом, что снижает прочность бетона. Кроме того, в таких материалах могут присутствовать глина и ил.

Горно-овражная ПГС состоит из зерен различной формы с шероховатой поверхностью, хорошо сцепляющихся с цементом. Недостатком данного материала является значительное количество примесей, комков глины и пылевидных частиц, в связи с чем без предварительной обработки он для изготовления бетона не используется.

По методу обработки материал разделяется на:

• природный (необработанный);
• мытый;
• просеянный;
• ПГС из песка;
• обогащенный.

Природная необработанная ПГС, как отмечалось ранее, для бетонного раствора не подходит. Мытый и просеянный материал пригоден для любых марок, однако, дополнительная обработка увеличивает его стоимость, поскольку смесь пропускается через специальное оборудование и грохоты. При наличии в регионе щебня, песка или отсева применение данного вида экономически нецелесообразно.

ПГС из песка представляет собой побочный продукт добычи золота и других драгоценных металлов, а также извлекается из затопленных песчаных карьеров. Материал состоит преимущественно из глины и гравия и для бетона не пригоден.

Обогащенная ПГС получается путем обработки природного материала: его просеивают через сита, разделяя на фракции, удаляя слишком мелкие и крупные частицы, а иногда промывают.

В зависимости от содержания гравия в конечном продукте смесь делится на пять групп:

• I группа — содержание гравия 15–25% от общей массы;
• II группа — 25–35%;
• III группа — 35–50%;
• IV группа — 50–65%;
• V группа — 65–75%.

Для бетонирования следует применять материал третьей, четвертой и пятой групп. Из смеси пятой группы можно получить тяжелую марку М200, из более низких групп тощий бетон.

Другие характеристики

Зерновой состав. В ПГС содержание гравийного компонента должно составлять не менее 10% и не более 90%. Диаметр зерен от 5 до 150 мм (частицы размером 70–150 мм относятся к валунам). Для добавления в бетон предпочтителен материал с содержанием гравия от 30% до 75%. Песчаная фракция состоит из зерен диаметром 0,16–5 мм; включения меньшего размера считаются пылью.

Для улучшения показателей ПГС обогащают: удаляют пылевидные частицы и крупные камни, добавляют необходимые фракции гравия (5–10, 10–20, 20–40, 40–70 мм). Бетон в этом случае получается более прочным.

Содержание пылевидных и глинистых частиц. Мелкие частицы поглощают жидкость и набухают. При их высоком содержании увеличивается расход воды для раствора, что отражается на прочностных характеристиках и морозостойкости конечного продукта.

Показатель регулируется ГОСТом для ПГС:

• в природной ПГС должно содержаться не более 5% пылевидных и глинистых частиц;
• в ОПГС не более 3%.

В смеси для бетона М200 количество пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 2%; для более низких марок (до М150) допускается 3% мелких частиц.

Содержание валунов. Валунами называются зерна диаметром свыше 70 мм. В ПГС они могут присутствовать, если их наибольший размер не превышает 150 мм. Однако бетон из такого материала получить не удастся. Наполнитель для растворов должен быть без валунов, допустимы лишь камни размером до 70 мм.

Прочность гравийной части. Окончательная прочность бетона во многом зависит от гравия, поэтому обязательно проводится проверка марки по дробимости камней. Согласно нормативам, она должна быть не ниже М600. Поскольку в состав ПГС входит порода различного происхождения и прочности, после испытания нескольких образцов принимается среднее значение.

Морозостойкость гравия. Устойчивость бетонных фундаментов и перекрытий к морозу во многом определяется показателем крупного заполнителя. Если зимой температура часто опускается ниже −15 °С, морозостойкость гравийной части ПГС должна быть не ниже F25, что означает способность материала выдерживать 25 циклов замораживания и оттаивания. Как и в предыдущем случае, определяется среднее значение после испытания нескольких образцов.

Содержание зерен слабых пород. В ПГС всегда присутствуют зерна слабых пород с более низкой маркой по дробимости, чем остальной гравий. В бетоне они образуют уязвимые участки, менее устойчивые к нагрузкам, при давлении в них могут возникать трещины или дефекты. В связи с этим содержание слабых пород в смеси не должно превышать 5%.

Как проверить качество ПГС перед покупкой: практические советы

Даже если поставщик предоставляет паспорт качества, полезно знать, как оценить материал самостоятельно. Вот несколько простых методов:

• Визуальный осмотр. Обратите внимание на цвет и однородность. Наличие большого количества глинистых комков (желтоватых или бурых сгустков) — тревожный знак. Смесь должна выглядеть как относительно однородная масса из песка и гравия без явных включений глины и крупных валунов.
• Тест на ладонь. Насыпьте немного ПГС на ладонь и слегка увлажните. Если материал сильно пачкает руки и оставляет трудно смываемый глинистый налет, содержание глинистых частиц высоко. В качественной смеси после увлажнения песок и гравий остаются раздельными.
• Проверка гравийной части. Выберите несколько гравийных зерен. Обратите внимание на их форму и поверхность. Речной гравий — гладкий и окатанный, горно-овражный — более шероховатый, что предпочтительнее для сцепления с цементом. Попробуйте расколоть камень: если он легко крошится, прочность гравия низкая.
• Простой тест на примеси. Возьмите прозрачную бутылку, насыпьте ПГС примерно на треть и залейте водой. Взболтайте и дайте отстояться. Песок и гравий осядут на дно, а глинистые и пылевидные частицы образуют мутный слой сверху. Если этот слой превышает 10–15% от общей высоты осадка, содержание примесей, вероятно, слишком велико.
• Запрос паспорта качества. Всегда требуйте у поставщика паспорт качества на партию. В нем должны быть указаны: зерновой состав, содержание глинистых и пылевидных частиц, содержание зерен слабых пород и прочность гравия. Это самый надежный способ оценки.

Песчано-гравийная смесь для конкретных марок бетона

Опытные специалисты рекомендуют готовить из ПГС бетон марки не выше М200.

Встречающиеся рекомендации по производству растворов М250–М350 следует рассматривать с осторожностью: ПГС не способна обеспечить весь комплекс характеристик, предъявляемых к бетонам высоких марок, поскольку отличается неоднородным составом, низкой прочностью гравия и загрязненностью глиной и пылью.

При использовании такого бетона для фундамента многоэтажного здания или капитального перекрытия конструкции не выдержат значительных нагрузок, и в скором времени возможны перекос здания и появление трещин в стенах.

В обычной природной ПГС гравийная часть составляет не более 20–30%, при этом в материале содержится много глинистых включений и пыли. В связи с этим для бетона предпочтительно использовать ОПГС, в которой содержание камней составляет от 40% до 75%.

Ниже приведены рекомендации по выбору ПГС:

• для бетонных растворов М25–М150 подходит ОПГС третьей и четвертой групп;
• для бетона М200 необходима пятая группа;
• при заливке оснований предпочтительно использовать ОПГС с песком до 5 мм (не менее 45%) и гравием 5–70 мм (55–70%);
• для армированного и тощего бетона следует брать ПГС с размером зерен не более 30 мм.

Замешивание ОПГС с цементом рекомендуется ориентировочно в соотношении 8:1. Выполнение более сложных расчетов нецелесообразно, поскольку в зависимости от содержания гравия и песка в конкретной ПГС или ОПГС эти показатели будут постоянно изменяться. Кроме того, точные значения не имеют существенного значения при приготовлении бетонного раствора на ПГС для заливки, например, бетонных столбов.

Пропорции и технология приготовления бетона из ПГС

Для приготовления бетона на основе ПГС важно соблюдать не только соотношение компонентов, но и технологию замеса.

Ориентировочные пропорции (по объему):

Марка бетона	Цемент (М400/М500)	ОПГС	Вода
М100 (В7,5)	1 часть	8 частей	~0,5–0,7 части
М150 (В12,5)	1 часть	6–7 частей	~0,5 части
М200 (В15)	1 часть	5–6 частей	~0,4–0,5 части

Важно отметить, что это ориентировочные данные. Точное количество воды зависит от влажности ПГС. Ключевое правило: воды должно быть столько, чтобы раствор был пластичным, но не растекался. Избыток воды резко снижает прочность бетона.

Технология замеса:

1. Подготовка. Если используется природная ПГС, ее желательно просеять для удаления крупных валунов и излишков глины. ОПГС в дополнительной подготовке обычно не нуждается.
2. Смешивание сухих компонентов. В бетономешалке или емкости тщательно перемешайте цемент и ПГС в сухом виде до получения однородной массы серого цвета.
3. Добавление воды. Вливайте воду постепенно, небольшими порциями, постоянно перемешивая. Не выливайте всю воду сразу.
4. Контроль консистенции. Готовый раствор должен напоминать густую сметану. Если он слишком густой, добавьте немного воды; если слишком жидкий — добавьте цемента и ПГС, сохраняя пропорцию.
5. Время перемешивания. Общее время перемешивания в бетономешалке должно составлять не менее 3–5 минут для получения однородной смеси.

ПГС для изготовления бетона в Новгородской области

В Новгородской области ПГС является распространенным строительным материалом. Местные поставщики предлагают, как природную, так и обогащенную песчано-гравийную смесь (ОПГС), в том числе в Великом Новгороде и Чудовском районе. В числе направлений использования ПГС производство бетона и формирование фундамента.

Ключевой вопрос — качество конкретной партии ПГС.

• Соответствие ГОСТу — качественная ПГС (особенно мытая или обогащенная) должна соответствовать требованиям ГОСТ 23735-2014 для смесей и ГОСТ 8267-93 для гравия. Для бетона содержание примесей (глины, пыли) не должно превышать 2–3%.
• Тип смеси — для ответственных конструкций предпочтительнее использовать обогащенную ПГС (ОПГС) с высоким содержанием гравия (например, 5-й группы: 65–75%), что обеспечивает прочность бетона. Природная ПГС часто содержит меньше гравия и больше примесей.
• Происхождение — наиболее подходящими считаются речные и морские смеси, так как они содержат меньше глинистых частиц по сравнению с горно-овражными.

Использовать ПГС для бетона в Новгородской области можно, но с обязательной проверкой характеристик конкретной партии. Для фундаментов и других ответственных работ следует применять обогащенную (ОПГС) и очищенную смесь, строго контролируя ее состав. Для второстепенных задач (дорожки, столбы) подойдет и более дешевая природная ПГС при условии минимального количества примесей.

В Великом Новгороде и Новгородской области купить ПГС с доставкой, подходящую для приготовления бетона, поможет ГК «Земстрой-Н». Песчано-гравийная смесь у нас всегда имеется в наличии на складе в городе. Дополнительно, мы готовы проконсультировать вас по возможности применения ПГС для изготовления бетонного раствора. При необходимости поможем подобрать альтернативные материалы.