Щебень для габионов, виды, фракции, породы, важные свойства, технология укладки

Термин «габион» (от итальянского gabbione — «большая клетка») обозначает строительную конструкцию в виде сетчатого каркаса, заполненного камнем или аналогичными материалами.

Изначально данные сооружения применялись в XVI веке для возведения оборонительных фортификаций. С XIX столетия габионы получили распространение в строительной отрасли: их начали использовать для укрепления склонов, грунтов и береговых линий, а также для возведения подпорных стен.

В настоящее время конструкции габионов активно применяются в ландшафтном дизайне. Ключевым компонентом габиона выступает щебень, качественные характеристики которого определяют, как внешний вид, так и прочностные параметры изделия.

Содержание

Преимущества и недостатки габионов
Выбор щебня для габионов по фракции и породе
Дополнительные критерии выбора, характеристики
Подбор щебня для габионов в зависимости от типа конструкции
Изготовление габиона своими руками, технология
Уход и обслуживание
Популярные вопросы

Преимущества и недостатки габионов

Сначала выделим преимущества.

Эксплуатационные:

высокая прочность и устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам;
длительный срок службы — при оцинкованной сетке или покрытии ПВХ составляет 50–100 лет;
морозостойкость и устойчивость к перепадам температур;
устойчивость к воздействию влаги, ультрафиолета и агрессивных сред;
способность воспринимать неравномерные деформации основания без разрушения (в отличие от жестких бетонных конструкций).

Технологические:

простота монтажа, не требующая тяжелой техники и специального оборудования;
отсутствие «мокрых» процессов и необходимости в выдержке бетона;
возможность возведения в любое время года;
высокая скорость строительства;
возможность поэтапного наращивания и локального ремонта без демонтажа всей конструкции.

Экологические и эксплуатационные:

паропроницаемость и естественный водоотвод, что снижает риск накопления влаги;
экологичность — возможность использования местных материалов;
естественная интеграция в ландшафт, возможность озеленения;
возможность повторного использования щебня при демонтаже.

Экономические:

доступная стоимость по сравнению с капитальными бетонными и кирпичными конструкциями;
снижение затрат на логистику за счет применения местного камня;
минимальные расходы на обслуживание.

Дизайнерские:

широкий выбор пород и фракций щебня позволяет создавать разнообразные цветовые и фактурные решения;
гибкость форм: коробчатые, плоские, цилиндрические конструкции;
сочетаемость с деревом, металлом, плиткой и другими материалами.

Далее перейдем к недостаткам.

Конструктивные:

значительная масса конструкции, требующая прочного и подготовленного основания;
ограничения по высоте опорных стен без дополнительного армирования и диафрагм;
постепенное проседание камня под собственным весом и необходимость периодической досыпки;
риск деформации при неправильном расчете нагрузок.

Эксплуатационные:

риск коррозии сетки при повреждении защитного покрытия;
возможное зарастание конструкции корнями деревьев и грунтом, что требует контроля;
необходимость периодического визуального осмотра и локального ремонта;
сложность замены отдельного камня без нарушения структуры.

Технологические:

повышенные требования к качеству щебня (прочность, морозостойкость, фракция);
необходимость соблюдения технологии заполнения и стяжки стенок;
невозможность использования некоторых декоративных наполнителей в опорных конструкциях.

Ограничивающие факторы:

нецелесообразность применения на слабых, просадочных и пучинистых грунтах без дополнительной подготовки;
ограниченная применимость в условиях агрессивной химической среды при отсутствии специальных покрытий;
сложность устройства гидроизоляции при использовании в качестве подпорных стен подвала.

Эстетические:

массивность конструкции может не соответствовать некоторым архитектурным стилям;
ограниченный выбор цветовых решений при использовании одной породы.

Выбор щебня для габионов по фракции и породе

При выборе щебня для заполнения габионов в первую очередь учитываются внешние характеристики материала. Подбор осуществляется по двум основным параметрам: фракции и типу породы.

Определяющим фактором при выборе фракции является размер ячеек сетчатого каркаса. Камни должны превышать размер отверстия на 30–40%, а для подводных конструкций на 50%. Для заполнения габионов применяется крупнозернистый материал.

Рекомендуемые размеры частиц (в мм):

40–70
40–80
40–120
70–120
70–150
70–250
70–260
80–120
80–260
80–300
100–300
150–200
150–400

Максимальный размер наиболее крупных камней не должен превышать 500 мм.

Для малогабаритных габионов (декоративных комнатных конструкций, дополнительных элементов композиций) допускается использование более мелкого камня. При этом сетка габионных конструкций также подбирается с ячейками малого диаметра, поскольку заполнитель в любом случае должен быть крупнее отверстия не менее чем на треть.

Щебень различных пород различается по внешнему виду, цвету, прочностным характеристикам и морозостойкости.

Гранит. Материал серого цвета с блестящими вкраплениями кварца, переливающимися на солнце. Обладает высокой прочностью, что обеспечивает длительный срок службы конструкций.
Базальт. Порода темного цвета — темно-серого или темно-зеленого, в зависимости от месторождения и наличия минеральных примесей.
Диорит. Преимущественно темная порода (черная, коричневая или зеленая). Встречаются разновидности со светлыми вкраплениями и пятнистой структурой. Комбинирование камней различных оттенков позволяет создавать выразительные композиции.
Габбро. Габбро имеет светло-серый цвет. Хорошо сочетается с другими породами.
Серпентинит (змеевик). Порода зеленоватых оттенков от оливкового до темно-изумрудного. Отличается достаточно высокими показателями прочности и морозостойкости.
Мрамор. Встречается белого, желтоватого, светло-серого, розового и голубого цвета. Окраска неравномерная: на поверхности крупных камней наблюдаются полосы и волны других оттенков, создающие оригинальные рисунки. Мраморный щебень один из наиболее востребованных материалов в ландшафтном дизайне.
Амфиболит. Серая порода с зеленоватым или коричневым оттенком и зернистой структурой. Благодаря различным минералам встречаются камни с белыми, красными и зелеными вкраплениями.
Кварц. Обладает наиболее привлекательным внешним видом среди рассматриваемых материалов от почти прозрачного до чисто-белого. Является беспроигрышным вариантом при выборе щебня для дизайнерских целей.
Сланец. Камни имеют плоскую форму, что делает их оптимальными для оформления внешней стенки габиона.
Известняк. Светлый щебень различных оттенков. Часто выбирается для декоративных целей благодаря низкой стоимости.
Песчаник. Не обладает высокой прочностью, однако, вполне пригоден для дизайнерских габионов. Отличается разнообразием цветов, преимущественно коричневых и желтых оттенков.

Дополнительные критерии выбора, характеристики

При планировании строительства габиона и подборе щебня недостаточно ориентироваться только на фракции и виды пород. Необходимо также учитывать свойства материала, определяющие качество готовой конструкции.

Особое внимание следует уделить следующим характеристикам: прочность, лещадность, морозостойкость, радиоактивность.

Прочность. Масса габиона может достигать нескольких тонн, при этом верхние части конструкции оказывают значительное давление на нижние. Под такой нагрузкой слабые породы способны раскалываться, что приводит к деформациям и разрушениям. В связи с этим щебень должен обладать высокой прочностью. Прочность щебня оценивается маркой по дробимости. Для габионов рекомендуется применять материал с показателем не ниже М1000. Более низкие значения допустимы при изготовлении малогабаритных декоративных конструкций. Наиболее прочными считаются материалы из магматических пород (гранит, базальт, диорит, габбро). Практически не уступают им метаморфические разновидности — серпентинит, мрамор, амфиболит и кварц. Наименьшими показателями прочности обладают осадочные породы (известняк и доломит).
Лещадность. Для габионов допускается использование щебня любой группы по лещадности при условии правильной укладки. Основания конструкций, как правило, формируются из кубовидных камней, которые плотно прилегают друг к другу. Плоские лещадные зерна укладываются вдоль стенок. Следует учитывать, что щебень с высокой лещадностью хуже уплотняется, однако, обладает лучшим коэффициентом фильтрации. Данное свойство целесообразно использовать при укреплении дна рек и берегов, а также при прокладке дренажных систем.
Морозостойкость. Габион постоянно находится на открытом воздухе, поэтому под воздействием мороза камень может разрушаться. Это происходит вследствие попадания воды в мелкие трещины: при низкой температуре она превращается в лед, расширяется и раскалывает породу. Щебень для габионов, устанавливаемых под водой, должен обладать высокой морозостойкостью. Для таких работ выбирается материал с показателем не ниже F200. Для наземных конструкций достаточно щебня от F50. В регионах с холодным климатом и частыми перепадами температур рекомендуется выбирать камни с более высокой морозостойкостью.
Радиоактивность. Наиболее высокой естественной радиоактивностью обладает гранит. У остальных пород радиоактивность может повышаться за счет техногенного загрязнения. В норме он не должен превышать 370 Бк/кг. Материалы с такими параметрами допускается использовать для габионов в пределах жилой зоны.

Подбор щебня для габионов в зависимости от типа конструкции

Выбор материала определяется типом габиона, который предполагается возвести. Конструкции принято разделять на декоративные и опорные.

Декоративные габионы. В ландшафтном дизайне габионы приобретают все большую популярность. Они применяются для декоративных ограждений, оформления клумб, функционального зонирования пространства. Сетчатые конструкции с каменным заполнением служат основой для садовой мебели и подставками под кадки с растениями.

Декоративные габионы различаются по формам и размерам; миниатюрные конструкции с мелким камнем допускается устанавливать в помещениях. При выборе щебня, как правило, ориентируются на внешний вид, цвет и текстуру материала, а прочностные характеристики имеют второстепенное значение.

Для дизайнерских конструкций оптимально подходят:

гранитный щебень фракции 40–70 — белые вкрапления переливаются на солнце;
мраморный щебень фракции 40–70 — при заказе необходимо уточнять цвет;
серпентинитовый материал фракции 40–70 — для габионов с зеленым оттенком;
материал габбро размером 80–120 — для получения светло-серого цвета;
диоритовый щебень фракции 40–70 — для темных габионов.

Для оформления декоративных габионов часто приобретается щебень различных видов. Камни комбинируются между собой по цвету и форме. Укладка возможна, как в хаотичном порядке, так и слоями в зависимости от замысла и вкусовых предпочтений.

Опорные габионы. Данные сооружения применяются для укрепления грунта, берегов рек и озер, предотвращения оползней, обвалов и эрозии. В строительстве они используются при возведении подпорных стенок, оснований для фундаментов, дамб и плотин, набережных и пирсов.

Сфера применения опорных габионов предъявляет соответствующие требования к выбору породы: она должна быть прочной и долговечной, выдерживать значительные нагрузки и воздействие неблагоприятных факторов внешней среды. Основные показатели — прочность и морозостойкость. Наилучшими характеристиками обладает щебень из магматических пород:

гранитный;
базальтовый;
диоритовый;
габбро.

Прочность такого материала превышает М1000, морозостойкость — F300. Он способен выдерживать перепады температур, статические и динамические нагрузки.

Достаточно хорошими характеристиками обладает материал из метаморфических пород: марка по дробимости часто превышает М1000–М1200, разрушение не происходит после 300–400 циклов заморозки.

Для опорных габионов подходит щебень:

серпентинитовый;
мраморный;
амфиболитовый;
кварцевый.

Последний вариант применяется крайне редко из-за высокой стоимости. Сланцевый щебень, также относящийся к метаморфическим породам, используется для опорных конструкций реже из-за низкой прочности. По той же причине для строительства габионов данного типа малопригодны осадочные породы (известняк и доломит).

Изготовление габиона своими руками, технология

При намерении установить габион возможно привлечение специализированной организации, занимающейся изготовлением подобных конструкций. Однако, многие люди предпочитают возводить их самостоятельно. Технология создания достаточно простая, не требует применения специальной техники и значительных затрат на инструментарий.

Работа включает три этапа:

проектирование;
подготовка инструментов и материалов;
непосредственное изготовление габиона по технологии.

На этапе планирования работ следует определить тип габиона, который предполагается установить. Выделяют следующие виды:

коробчатые (джамбо);
плоские (матрасы Рейно);
цилиндрические (мешки).

Кубические или прямоугольные джамбо подходят для заборов, стенных опор, садовой мебели, оформления клумб. Их часто устанавливают для противодействия эрозии грунтов. Они изготавливаются из сетки или стальных прутьев и могут иметь высоту в несколько метров, значительную ширину и глубину.

Плоские матрасы Рейно применяются для оснований опорных конструкций, фундаментов, фиксации мостов, контроля речного русла, укрепления берегов, защиты трубопроводов, создания дизайнерских габионов на неровной поверхности. Они имеют квадратную или прямоугольную форму; главная особенность небольшая высота (от 17 до 30 см).

Цилиндрические мешки используются для укрепления подводных и наземных фундаментов, создания декоративных композиций. Жесткий каркас отсутствует: камни насыпаются в металлическую сетку. Мешок легко изгибается, ему можно придать любую желаемую форму.

Непосредственное планирование включает следующие шаги:

снятие замеров и нанесение разметки на территорию;
перенос разметки на бумагу в соответствующем масштабе;
создание чертежей для каждого объекта;
расчет необходимого количества материалов.

После подготовки проекта переходят к закупке материалов и инструментов. Для строительства габиона требуется ограниченный набор материалов:

сетка или готовый каркас;
стальные столбики для фиксации конструкции в грунте;
скобы или проволока для соединения стенок;
стальные расчалки для стяжки стенок;
геотекстиль;
щебень.

Сетку можно приобрести готовой или изготовить самостоятельно. Выделяют следующие типы:

проволока двойного плетения толщиной 2,7–3 мм, которая обладает прочностью и гибкостью, подходит, как для опорных, так и для декоративных габионов; ячейки, как правило, шестиугольной формы; из сетки можно создавать сложные конструкции с изгибами и поворотами, а также мешки;
сетка сварного типа толщиной около 8 мм с квадратными или прямоугольными ячейками, которая используется для габионов джамбо и матрасов Рейно; для самостоятельного изготовления такой сетки потребуется сварочный аппарат.

Сетка для габионов должна быть оцинкованной или иметь покрытие из специального состава ПВХ. Это обеспечивает защиту от коррозии и срок службы на открытом воздухе 50–100 лет.

Для работы необходимы следующие инструменты:

монтировка;
плоскогубцы;
ножницы по металлу;
отвес;
молоток;
лопата;
строительные материалы.

Установка габиона включает следующие шаги:

очистка поверхности земли от травы и сорняков, выравнивание участка;
создание ям глубиной 40–50 см под опорные стальные конструкции;
установка штырей и заливка бетоном;
установка каркаса (через 3–4 дня после бетонирования);
соединение отдельных элементов скобами или проволокой.

Небольшие декоративные конструкции допускается устанавливать непосредственно на ровную поверхность земли без дополнительного крепления. Дно габиона можно выстелить геотекстилем для предотвращения роста сорняков.

При заполнении каркаса щебнем следует соблюдать ряд правил:

первоначально конструкция заполняется до половины, затем стенки стягиваются расчалками и досыпается остальной щебень;
при значительной высоте габиона на разных уровнях внутри сетки устанавливаются дополнительные мембраны (диафрагмы), предотвращающие деформацию;
более крупные камни выкладываются у наружных стенок;
широкие сетки изнутри допускается заполнять строительным мусором или мелкой щебенкой, засыпая ее в емкость из геотекстиля;
после наполнения доверху габион закрывается крышкой; сверху допускается декорирование поливиниловыми плитами, деревом, черепицей.

Вместо щебня внутрь может засыпаться и другой материал: дерево, бутылки, пластиковые трубы, металлические детали. Однако, такие конструкции обладают низкой прочностью и пригодны исключительно для декоративных целей. Опорные габионы наполняются только крупными камнями.

Уход и обслуживание

Конструкции из сетки и камня практически не требуют обслуживания. Достаточно периодически контролировать их состояние и внешний вид.

Рекомендуется учитывать следующие положения:

Опорные конструкции со временем могут заполняться грунтом и прорастать корнями деревьев. В отдельных случаях это положительно влияет на прочностные характеристики габионов, но нередко корни деформируют и разрывают сетку. В связи с этим их рост необходимо контролировать.
При появлении разрывов в каркасе их следует устранять с помощью проволоки или дополнительной сварки.
Камни могут проседать под воздействием собственного веса. В таких случаях допускается дополнительная засыпка щебня внутрь конструкции, либо его повторная укладка.

Габионы из щебня эффективно противодействуют эрозии грунта, оползням, обрушению берегов рек и склонов холмов. С их помощью возводятся прочные и надежные заборы, а также декоративные конструкции. При этом монтаж габионов требует незначительных временных и материальных затрат и может быть выполнен в рамках ограниченного бюджета.

Вопрос	Ответ
Можно ли устанавливать габионы на пучинистых грунтах?	Да, но требуется подготовка основания: устройство песчано-щебеночной подушки, дренажа и заглубление опорных элементов ниже глубины промерзания. Гибкая структура габиона воспринимает сезонные деформации без разрушения, однако при слабых грунтах необходима предварительная геологическая оценка.
Какой срок службы габионной конструкции?	При использовании оцинкованной сетки 50–70 лет; при покрытии ПВХ 80–100 лет. Фактический срок зависит от агрессивности среды, качества щебня и соблюдения технологии монтажа.
Нужен ли дренаж под опорным габионом?	Да, при возведении подпорных стен и берегоукреплений рекомендуется устройство дренажной системы и геотекстиля для отвода воды и предотвращения вымывания грунта из-под конструкции.
Допускается ли повторное использование щебня при демонтаже?	Да, щебень сохраняет свои свойства и может быть использован повторно после промывки и сортировки. Сетка, как правило, повторному применению не подлежит.
Можно ли заполнять габион другими материалами помимо щебня?	Для декоративных конструкций допускается использование дерева, бутылок, пластиковых труб, металлических деталей. Опорные габионы заполняются только крупным камнем, обладающим необходимой прочностью.
Какая минимальная фракция щебня допустима?	Размер камней должен превышать размер ячейки сетки на 30–40%, для подводных конструкций на 50%. Обычно применяются фракции от 40 мм и выше.
Можно ли возводить габионы зимой?	Да, технология не требует «мокрых» процессов. Ограничения могут возникнуть при бетонировании опорных штырей и работе с мерзлым грунтом.
Требуется ли разрешение на установку габионов?	Для декоративных конструкций на частном участке разрешение, как правило, не требуется. При берегоукреплении, возведении подпорных стен вблизи коммуникаций или на общественных территориях может потребоваться согласование с местными органами.
Как часто нужно обслуживать габион?	Достаточно визуального осмотра 1–2 раза в год. При необходимости производится досыпка щебня, ремонт сетки, удаление молодой поросли.
Что делать при разрыве сетки?	Поврежденный участок заделывается проволокой аналогичного диаметра или дополнительной сваркой. При значительных повреждениях заменяется секция каркаса.
Можно ли устанавливать габион на бетонное основание?	Да, это распространенная практика для повышения устойчивости и предотвращения просадки. Бетонная подготовка особенно рекомендуется для высоких опорных конструкций.
Какой щебень лучше для декоративных габионов?	Оптимальны гранит, мрамор, серпентинит, габбро, диорит фракции 40–70 мм. Выбор определяется цветом, текстурой и замыслом дизайнера.
Влияет ли габион на уровень шума?	Габионные конструкции обладают определенным звукопоглощающим эффектом и применяются в качестве шумозащитных экранов вдоль дорог. Эффективность зависит от высоты, толщины и плотности заполнения.
Как рассчитать необходимое количество щебня?	Объем заполнителя рассчитывается по формуле: V = Vкаркаса × K, где K — коэффициент пустотности (обычно 0,35–0,45). Для 1 м³ габиона требуется примерно 1,3–1,5 т щебня в зависимости от плотности породы.
Опасны ли габионы с точки зрения радиоактивности?	При соблюдении норм (не более 370 Бк/кг) конструкции полностью безопасны для жилых зон. Гранит обладает наибольшей естественной радиоактивностью, но в пределах допустимых значений.