Щебнем называют сыпучий твёрдый материал, состоящий из раздробленных горных пород, камней, крупного гравия, либо отходов деятельности предприятий по переработке рудных и других полезных ископаемых. По популярности щебень не уступает гравию. Внешне он похож на него, но структура частиц у него другая. Камешки гравия выглядят обкатанными и закруглёнными, у щебня же они имеют резкие контуры и шероховатую поверхность. Хотя по составу они могут не отличаться друг от друга.
Главное отличие данных материалов – это их происхождение. Щебень получают искусственным путём за счёт дробления пород, гравий же образуется в ходе естественных природных процессов. Как правило, на это уходит много времени. Скорость образования щебня несравнимо более высокая и определяется прочностью породы и мощностью механизмов по её дроблению. Можно сказать, что у гравия есть историческое прошлое, а у щебня его практически нет.
Резкие угловатые края, наличие многочисленных выступов также отличает щебень от гравия. Такие его свойства обеспечивают лучшее, чем у речного гравия, сцепление с цементной массой, что делает его более предпочтительным при строительстве. Зато декоративные качества у него ниже.
Состав щебня может быть такой же, как и у гравия, а может и отличаться. Тут всё зависит от того, из какого материала был получен щебень. Если это природная горная порода, то состав будет аналогичным (т. е. природным). Однако щебень могут произвести и из промышленных и строительных твёрдых отходов: керамики, шлаков и т. д. Минеральный состав щебня, полученного их горных пород, целиком зависит от их состава. Он может быть получен из пород магматического происхождения (гранит, базальт и др.), метаморфического (мрамор, гнейсы и пр.), осадочного (доломит, известняк).
По размерам фракций щебень делят на несколько видов. Наиболее часто применяют так называемую стандартную классификацию, в которую входит 7 интервалов размеров:
- 0,3 – 0,8 см;
- 0,5 – 1 см;
- 1 – 2 см;
- 2 – 4 см;
- 2,5 – 6 см;
- 2 – 7 см;
- 4 – 7 см.
Щебень наиболее мелких фракций называют еврощебнем.
Плотность материала составляет, в среднем, 1,2 – 3 г/см3.
Прочность щебня целиком определяется прочностью того материала, из которого он был получен. Для дорожного строительства важное значение имеет дробимость и износоустойчивость.
По показателю прочности щебень может быть высокой прочности, повышенной прочности, средней прочности, низкой прочности и очень низкой прочности. Количество частиц пород с низкой прочностью учитывается при нормировании. Самые лучшие марки по прочности: М1200, М1400, М1000. Материал с маркой М1400 – 1600 используется реже, в основном для создания прочных бетонов для капитальных сооружений.
Лещадность
Определяет степень уплощённости и вытянутости компонентов. Чем она выше, тем ниже его качество. По этому признаку выделяют щебень кубовидного, улученного, обычного и лещадного типов. Использование пластинчатых и игловидных щебней приводит к появлению микропустот в бетонной смеси. Применение такого материала требует больших затрат цемента на единицу массы бетона.
Единственная сфера, где применение щебня с повышенной лещадностью целесообразна – это строительство дорог и железных дорог. Это объясняется лучшей его способностью пропускать через себя воду.
Морозоустойчивость
Определяется по количеству циклов заморозки-разморозки. По этому показателю существуют марки от F15 до F400. Цифра после F означает количество циклов. Для строительства подходят марки F300 и выше.
Радиоактивные свойства
Они определяют сферу применения этого материала. Уровень радиоактивности должен быть подтверждён сертификатами и другими документами. Гранитный щебень может иметь более высокий радиационный фон, чем другие его разновидности. Повышенная радиоактивность допускается при строительстве дорог на удалении от населённых пунктов, хотя это не совсем правильно, учитывая возможность будущей застройки в необжитых местах.
Щебень может быть гравийным, известняковым, гранитным, шлаковым, вторичным.
Гравийный щебень получают при дроблении породы на карьере, а также из скальных горных пород. Щебень гравийный отличается от гранитного тем, что он менее прочный, но в экологическом плане считается более безопасным, поскольку редко когда имеет повышенный уровень радиации.
Применяют такой щебень при получении бетона, в дорожном строительстве, для производства железобетонных изделий, при укладке грунтовых дорог и дорожек для пешеходов. Бетон на гравийном щебне получается менее прочным, чем на гранитном, но при этом более прочным, чем на искусственном щебне из строительных материалов.
По размеру частиц гравийный щебень делится на мелкий (3 – 10 мм), средний (5 – 20 мм), крупный (0,5 – 4 см) и очень крупный (2 – 4 см). Нормируется по ГОСТ 8267-93.
Гравийный щебень получают примерно так же, как и другие его виды. Сначала куски породы помещают при помощи погрузчика в специальный бункер, после чего дробилка разделяет эти скалы на мелкие кусочки. Далее полученный материал разделяется на фракции.
По цене этот материал является сравнительно недорогим. Он более дёшев, чем гранитный щебень. При его получении также требуется меньше энергии, чем при получении гранитного щебня.
Иногда к гравийному щебню причисляют также и гравий.
Известняковый щебень является результатом измельчения известняка, который, в основном, состоит из карбоната кальция. Он используется при строительстве дорог, производстве железобетона. Может быть применён в дренажных целях (некоторые виды).
Гранитный щебень получают при дроблении твёрдых гранитных пород, имеющих, обычно, зернистую структуру. В состав гранита входят: кварц, полевой шпат, слюда и пр. Материал имеет розовый, красный или сероватый цвет, который зависит от соотношения основных компонентов. Гранитный щебень имеет наибольший удельный вес.
Так как гранитная порода очень твёрдая, то для её измельчения применяются взрывы. Дальнейшее дробление проводят в специальном устройстве, а затем полученный материал распределяют по преобладающим размерам.
Наиболее мелкая фракция применяется в качестве декоративного материала, для посыпки дорог, при обустройстве зон отдыха, при получении бетона.
Средние фракции используются при изготовлении бетона, в том числе, для фундамента, в строительстве мостов, для заливки дорог, взлётных полос на аэродромах, в производстве железобетона, промышленных зданий и т. д.
Крупные фракции тоже идут на производство бетона, а так же востребованы при строительстве массивных объектов, железных дорог.
Наиболее крупная фракция может быть использована при строительстве заборов, бассейнов, искусственных прудов и как декоративный камень.
Гранитный щебень относится к числу наиболее прочных материалов, с высокой морозостойкостью и низким уровнем лещадности (вытянутости, уплощённости компонентов). Гранит считается превосходным заполнителем бетонов, придающий им высокую прочность.
Вторичный щебень получают при измельчении строительных отходов, таких, как асфальт, бетон, кирпич. Этот материал считается самым дешёвым видом щебня. При его получении тратится минимальное количество энергии (до 8 раз меньше). Существенно удешевляется и стоимость бетона, произведённого с использованием данного материала.
Вторичный щебень обладает невысокой прочностью и устойчивостью к морозу. Тем не менее, он активно применяется в качестве заполнителя для бетонов, для прокладки грунтовых дорог, в качестве трамбовочного материала, а также для повышения устойчивости грунта.
Шлаковый щебень производят из отходов металлургических производств. Такой материал стоит дешевле. Насыпная плотность составляет 1000 кг на кубометр. Некоторые шлаковые щебни имеют пористую структуру. Их производят из расплавов с высоким содержанием газов. Плотность такого материала от 400 до 1600 кг в одном кубическом метре. Насыпная плотность составляет 800 кг/м3 и меньше, а потому используется для получения легковесных бетонов.
Помимо включения в состав бетона, этот материал также нашёл применение при строительстве дорог и в целях укрепления грунтов под строящимися объектами.
Гравийный щебень получают двумя способами: дробление на более мелкие части монолитной скальной породы или же при помощи просеивания других карьерных пород. Материал широко распространен, и добыча его ведется в больших масштабах.
Общая информация
Щебень гравийный относят к нерудной породе камней, он неорганический, имеет более округлую поверхность в отличие от, например, гранита.
Материал считается очень экологичным, хотя по прочности все же уступает гравийному щебню. Но цена у него при этом ниже, при условии сохранения других показателей высокими. Именно это и обуславливает применение данной породы в строительстве большого множества объектов.
Немного подробнее о том, что же такое щебень на видео:
Технические характеристики
Щебень данного вида не только обладает хорошими качествами, но и отвечает ряду важных характеристик по ГОСТ 8267 93:
- Прочность породы М800 — М1000;
- Лещадность (форма частиц) — 7 — 17%. Одна из самых важных характеристик. Наиболее предпочтительной формой является кубовидная, поскольку плоские частицы неплотно будут прилегать друг к другу. Это позволяет снижать плотность насыпи;
- Плотность — 2400 м/кг3;
- Морозоустойчивость F150. Отлично переносит до 150 периодов оттаивания и замораживания;
- 1 класс радиоактивности. Это означает, что щебень гравийный не только не способен излучать ее, но и поглощать тоже. Данная характеристика у него выше на порядок, чем у гранитного вида щебня;
- Слабые породы составляют 1,5% и менее;
- Не имеют посторонних вредных примесей;
- Глинистые и другие пылевидные частицы занимают лишь 0,6% от общей прочности. Это позволяет говорить о наилучшей восприимчивостью к связующим материалам;
- Насыпная плотность у разных фракций, как правило, не отличается. Обычно она составляет около 1,3 тонн, но возможно и меньше, так как данная характеристика будет зависеть от происхождения или же места его добычи.
Добыча гравийного щебня в карьерах
Гравийный щебень добывают вместе с другими видами камней в рыхлой осадочной породе. Так как изначально он представляет собой монолитную породу, то потребуются работы по взрыванию.
Когда специалистами будет проведена серия взрывов, щебень расколется на относительно небольшие глыбы. Далее их помещают в специальную дробильную технику, которая позволяет измельчать камень на необходимые фракции.
Как только щебень будет раздроблен, его просеивают. Производится это методом грохочения, что позволяет отделить более мелкую породу от крупной. Практически сразу же его можно применять для различных целей, в том числе и строительства.
Марки и виды гравийного щебня
Обычно щебень данного вида подразделяется на разные виды, и зависеть будет от того, какую прочность он имеет. Существует разделение на высокопрочный (М1200), прочный (М1000), средний (М800), имеющий слабую прочность (М600), а так же наиболее слабой прочности (М200).
Фракции щебня
Гравийный щебень подразделяется по фракциям. Каждая из них используется для какой-либо основной цели.
Существует следующее разделение:
- до 5 мм. Отсев гравия обычно используется для предотвращения гололеда или же ландшафтных работ, так как очень мелок;
- до 10 мм. Основное использование — производство бетона, ландшафтные работы, постройка фундамента;
- до 20 мм. Является наиболее востребованным. Основное использование — производство цемента, изделий из него, возведение фундамента;
- до 40 мм. Основное использование, как и в других случаях, — это фундаментные работы, производстве бетона, изделий из него. Дополнительно требуется для дренажных работ;
- до 70 или до 90 мм. Необходим как для предыдущих целей, так и для декоративных целей. Широко применим в строительстве дорог;
- до 150 мм. Данная фракция имеет свое название — БУТ. Очень редкий вид, применяется для декоративных целей, а так же в качестве основного материала для отделки прудов, бассейнов, водостоков или побережий рек.
На фото различные фракции гравийного щебня
Применение
Гравийный щебень нашел широкое применение во многих сферах, в том числе и в следующих:
- Изготовление шпал из железобетона, а так же других конструкций из этого материала;
- Дренаж почвы;
- Производство бетона;
- Плиты перекрытия;
- Строительство дорог;
- Бетонное литье художественной направленности;
- В качестве выравнивающего материала для других монолитных засыпок;
- Для ландшафтного проектирования и садовых дорожек;
- Постройка мостов и других массивных конструкций.
Так же породу могут использовать как насыпной слой на железных дорогах, в аэропортах, а так же при строительствах радиоактивных сооружений. В последнем случае использовать щебень гравийный настоятельно рекомендуется, так как он обладает очень низкой радиоактивностью.
Зависит от особенностей и высоты будущего здания. В большинстве случаев для подушки и приготовления бетона используют гравийный щебень.
Плюсы и минусы
Материал данного вида имеет стороны как отрицательные, так и положительные. К первым можно отнести то, что его прочность ниже, чем у гранитного щебня.
Однако плюсов будет все же больше, так как гравийный щебень обладает как приемлемой ценой, так и другими весьма выдающимися характеристиками. Сюда относятся и устойчивость к радиации, и широта применения, и экологичность.
Исходя из всей информации о гравийном щебне, материалу можно поставить следующие оценки:
- Цена — 5 баллов. Он гораздо доступнее, чем свой гранитный собрат, при этом сохраняет достаточно высокие показатели;
- Практичность — 5 баллов. Использование данного материала возможно во многих сферах, начиная от производства бетона и заканчивая возведением сооружений;
- Внешний вид — 4 балла. Как широкие, так и мелкие фракции породы широко используется для декоративных целей;
- Простота изготовления — 4 балла. Самостоятельно добывать его, конечно невозможно, но и карьерная добыча является достаточно сложным процессом;
- Трудоемкость при использовании — 5 баллов. Не требует никаких дополнительных обработок и использоваться может сразу после покупки;
- Экологичность — 5 баллов. Не имеет вредных примесей, а происхождение материала полностью природное.
Строительный материал, вырабатываемый путем дробления различных твердых пород или переработки индустриальных отходов, называется щебнем. Этот неорганический внешне напоминающий мелкий колотый камень, широко используется во многих сферах человеческой деятельности. Различные виды щебня, в зависимости от его физических и технических характеристик, применяются при капитальном и восстановительном строительстве зданий, автодорог, железнодорожных путей, производстве ЖБИ, ландшафтном планировании.
и где используют каждый вид
Щебень классифицируется по происхождению. Это, прежде всего, вид горной породы, из которой он выработан. Производители всегда предоставляют необходимую информацию. Происхождение щебня характеризует его качества, а значит, и сферу его применения. Основные виды щебня по происхождению делятся на:
- Гранитный . Это один из самых прочных видов щебня. Его получают из твердой породы, одной из наиболее распространенных на Земле. Гранитная скала относится к изверженным (первичным) горным породам и представляет собой выброшенную на поверхность и застывшую магму. Сформирован гранит из целого ряда кристаллов: кварца, шпата, слюды и др. Имеет красную, розовую и серую окраску. Используются гравийные виды щебня для строительства и ландшафтного планирования, дорожного и железнодорожного устройства, дренажа, декоративного оформления.
- Гравийный . Щебень, производимый путем просеивания или дробления горной породы. Обладает почти такой же прочностью, как и гранит, но обладает меньшим радиационным фоном и более дешев. Применяются гравийные виды щебня для бетона, производства ЖБИ, фундаментных работ и в дорожном строительстве.
- Известняковый . Этот щебень - продукт дробления осадочной (вторичной) породы - известняка, главной составляющей которой является кальцит. Известняковый и значительно уступает по прочности гравийному и гранитному. Применяется в дорожном строительстве и производстве ЖБИ.
- Шлаковый . Это продукт дробления отходов металлургического производства. Главное достоинство такого щебня - сравнительно невысокая стоимость. Чаще всего используется в качестве вяжущих для приготовления бетонов.
- Вторичный щебень . Продукт дробления строительного мусора - кирпича, бетона, асфальта. Такой щебень по всем характеристикам уступает продукции из натуральных материалов, но все же широко применяется в качестве заполнителя для бетона, дорожном хозяйстве, укреплении слабых грунтов, благоустройстве.
Производство щебня
Производство щебня состоит из нескольких стадий:
- добыча горной породы;
- транспортировка (при необходимости);
- несколько стадий дробления;
- сортировка по фракциям.
Основная стадия производства щебня - дробление. От этой операции зависит форма и размер получаемых зерен. Дробление осуществляется в 2-4 цикла на специальном оборудовании - дробильных машинах. В зависимости от способа измельчения различают разные виды дробилок щебня:
- Щековые - устанавливаются на первом этапе дробления. Принцип действия - безударное раздавливание породы между двумя плитами.
- Центробежные . Эти дробильные машины чаще других применяются для производства щебня мелкой фракции любой твердости, используемого в дорожном строительстве.
- Конусные дробилки - одни из самых дорогих машин для производства щебня. Их главное преимущество - универсальность. Такие дробильные машины могут производить щебень любой фракции и даже искусственный песок.
- Роторные . В этих машинах измельчение породы осуществляется энергией удара. Засыпаемая порода с большой скоростью многократно ударяется об отбойные пластины и дробится до тех пор, пока не проваливается в калиброванные выходные щели.
На последнем этапе, перед отгрузкой продукции потребителям, щебень разделяется на фракции. Операция осуществляется на оборудовании под названием грохот. Эти машины могут быть стационарными или подвесными. В процессе сортирования дробленая порода проходит через несколько вибрирующих сит с отверстиями различного диаметра. На каждом из них отделяется щебень установленной фракции.
Фракции щебня
На выходе после дробления получаются зерна различного размера. Для дальнейшей реализации щебень сортируют, исходя из размера частицы. Фракция - максимально допустимая величина отдельно взятого зерна (камня). Виды щебня по фракциям разделяют на основные и сопутствующие. Основные - размером от 5 до 70 мм. Размеры сопутствующих фракций и отсева - от 0 до 40 мм. Для особого применения производятся виды щебня особых фракций: 70-120 мм и 120-150 мм.
Щебень является основным природным каменным материалом. Наибольшим спросом пользуется гранитная щебенка размером 5-20 мм. Такой материал применяется при производстве бетона, асфальта и ЖБИ. Гранитный щебень больших фракций (20-45, 20-65, 25-60, 40-70 мм) также достаточно востребован на рынке, применяется для железнодорожных насыпей, в строительстве при укреплении оснований и закладке фундамента, в качестве подушечного слоя при строительстве автомобильных дорог.
Гравий и щебень
Для производства бетона используются такие крупные заполнители: природный каменный и гравийный щебень, заполнитель из Гравий, применяемый в строительстве, бывает горным, речным и морским. Два последних, ввиду своей гладкой шлифованной поверхности, обладают худшей адгезией. Каменный щебень для строительства производят путем дробления природных скальных пород. Такие виды щебня имеют шероховатую поверхность и остроугольную форму, благодаря чему обладают лучшим, чем у гравия, сцеплением с вяжущими веществами. Качество гравия и щебня характеризуется:
- прочностью;
- размером и формой зерен;
- морозостойкостью;
- содержанием вредных примесей.
Физические свойства щебня
Физическим характеристикам материала уделяется куда большее внимание, чем происхождению. Именно исходя из этих свойств щебня определяется сфера его использования. Все виды щебня характеризуются следующими основными показателями:
- прочностью;
- лещадностью;
- морозостойкостью;
- водопоглощением;
- формой зерен;
- радиоактивностью.
Лещадность щебня
В щебне нормируется содержание пластинчатых и игольчатых зерен, чья толщина или ширина больше в три раза, чем длина. Это важная характеристика, на которую в первую очередь обращают внимание при использовании щебня в строительстве и производстве железобетонных изделий. При наличии большого количества зерен пластинчатой и игольчатой формы в общей массе щебня бетонная смесь может получиться низкокачественной и требовать дополнительного уплотнения. Большое количество зерен такой формы приводит к образованию многочисленных пустот. По процентному содержанию пластинчатых и игольчатых зерен в массе щебень подразделяют на группы:
- I - до 15%, кубовидная;
- II - 15-25%, улучшенная;
- III и IV группы обычной лещадности - 25-35% и 35-50% соответственно.
Кубовидный щебень наиболее пригоден для приготовления бетона ввиду отсутствия проблем с пустотами.
Прочность щебня
Это свойство щебня характеризуется пределом крепости исходной породы. Прочность этого природного каменного материала определяется имитацией механических воздействий на сжатие, дробимость при раздавливании в цилиндре, истираемостью в полочном барабане. Самой высокой прочностью обладает гранит. Наиболее востребованным является гранитный щебень М1200 с содержанием камней слабых пород не более 5%. Основное его применение - строительство фундаментов, производство высокопрочных бетонов и несущих конструкций.
Морозостойкость материала
Свойство материала сохранять целостность, прочность и массу после многократного замораживания и оттаивания называется морозостойкость. Эта характеристика особо важна для щебня, используемого при устройстве фундаментов в регионах с низкими температурами. Высокой морозостойкостью обладают материалы с высокой плотностью и незначительной пористостью.
Активность радионуклидов щебня
Одна из наиболее важных характеристик любого материала, используемого в строительстве - радиоактивность щебня. Она определяет его пригодность для всех типов строительных работ и должна соответствовать санитарно-эпидемиологическим нормам, что подтверждается соответствующими заключениями и сертификатами. Первому классу радиоактивности высокопрочного щебня соответствует значение менее 370 Бк/кг. Для второго класса - более 370 Бк/кг.
В статье приведены основные характеристики щебня как строительного материала . Мы расскажем о том, чем отличаются разные виды щебня, для чего предназначен каждый из них. Вы узнаете, как определить основные эксплуатационные показатели (фракцию, прочность) в зависимости от назначения работ.
Главный параметр щебня
Лещадность — основной показатель для щебня любого происхождения. Он отражает наличие на отдельных камнях относительно ровных плоских граней. Чем такие грани больше по площади, тем выше считается лещадность. Зёрна с гранями относительно большой площади имеют игольчатую (игловидную) или пластинчатую форму. Прочие зёрна (с условно одинаковыми гранями) называют кубовидными. От процента содержания таких зёрен зависят эксплуатационные свойства массы, особенно в «сухом» насыпном виде.
Группы щебня по форме зёрен
Умение определять лещадность на глаз поможет при выборе щебня для собственных нужд. Для этого достаточно знать, как этот показатель отражается на свойствах материала:
- Кубовидные зёрна лучше воспринимают трамбовку, в результате получается более плотное основание. Это важно при устройстве подушки фундамента и подсыпки под дорогу. Они также наиболее прочные (по сравнению с другими формами).
- Игловатые зёрна создают пустоты в массе камня. При создании бетонной конструкции на приготовление смеси понадобится больше раствора, а прочность на сжатие при этом будет несколько меньше.
- В то же время пустоты полезны для дренажа. Обеспечивая достаточную плотность укладки, щебень обычной группы отводит атмосферные воды.
Характеристики щебня
Данный материал имеет два основных эксплуатационных показателя, на которые следует ориентироваться при выборе для собственного строительства — морозостойкость и прочность.
Морозостойкость
По устойчивости к циклам замораживания зёрна подразделяют на 3 категории. Маркируются буквой F и цифрой, обозначающей количество циклов замораживания:
- Высокоустойчивые. Марка F200, F300, F400. Применяется для всех видов ответственных конструкций, мостовых опор, ЖБИ, высотного строительства, наружных отсыпок, морских объектов и для Крайнего Севера.
- Устойчивые. Марки F150, F100, F50. Используются при строительстве в южных районах и Средней Полосе.
- Неустойчивые. Марки F50, F25, F15. Внедряют в качестве подсыпки и дренажа на уровень ниже УГВ. Используется для внутренних работ и обогреваемых конструкций.
Следует также отметить, что лабораторные исследования морозостойкости щебня проводятся на отдельном зерне. В конструкции (в бетоне) зерно получает плюс 30-40% к морозоустойчивости за счёт давления внутри конструкции.
Прочность
Этот важнейший показатель определяют путём имитации реальной эксплуатации насыпи — раздавливание, износ и дробление. Таким образом выявляется способность материала сопротивляться этим воздействиям.
Таблица зависимости области применения от марки прочности
| Марка | Характеристика группы | Область применения |
| М1600 — М1400 | Сверхпрочный | Фундаменты мостовых опор, башен, вышек |
| М1400 — М1200 | Высокопрочный | Мостовые опоры, фундаменты высотных зданий, набережные, гидротехнические сооружения, башни |
| М1200 — М800 | Прочный | Несущие стены зданий, производственные конструкции, сваи, колонны, фундаменты, заборы, подпоры, отсыпки под ж/д пути |
| М800 — М600 | Средней прочности | Ненагруженные конструкции, стены, отсыпка, ограниченная с 4-х сторон |
| М600 — М300 | Слабой прочности | Ненагруженная отсыпка, ненагруженный (открытый) дренаж, фильтры, очистные сооружения |
| М200 | Очень слабой прочности |
Марка прочности зависит от количества примеси слабой породы в массе щебня. При этом опытный образец подвергают нагрузке 20 МПа. Допустимое содержание слабых пород:
- М1600 — менее 1%.
- М1400 — М1000 — не более 5%.
- М800 — М400 — не более 10%.
- М300 — М200 — не более 15%.
Горную породу с содержанием слабой породы более 20% называют гравием и используют в основном для отсыпки дорог местного значения, «бытовки», создания временных сооружений и других неответственных работ. Вполне допустимо использование промытого гравия в качестве щебня в частном строительстве (кроме фундаментов).
Разновидности щебня
Каждый из пунктов имеет собственную классификацию по прочности, размерам, морозостойкости и другим показателям. Мы остановимся только на практически полезных сторонах описания.
Гравийный щебень
Этот вид щебня получают путём просеивания карьерной породы и взрывной разработки каменной скалы. Он несколько менее прочен, чем гранитный (предельная марка М1200) и имеет неприглядный серый вид. При этом его достоинства неоспоримы:
- Большее количество карьеров, конкуренция.
- Себестоимость ниже (из-за распространения сырья).
- Добыча проще (гранит твёрже скальной породы).
- Крайне низкий радиоактивный фон.
При этом предельная марка и прочие свойства гравийного щебня позволяют использовать его для ответственных конструкций во всех отраслях народного хозяйства. Существует четыре фракции этого материала:
- 3-10 мм — отсев.
- 5-20 мм — «семечка». Применяют для мелкоштучных изделий (тротуарная плитка и т. д.).
- 5-40 мм — применяют для заводских изделий среднего размера — бетонные и колодезные кольца, бордюры, перемычки и т. д.
- 20-40 мм — основной материал для производства бетона и отсыпки дорог.
Известняковый (доломитовый) щебень
Кальцит карбоната (СаСО 3), спрессованный временем до состояния, близкого к скальному массиву. По основным показателям идентичен гравийному. Применяется для ЖБИ и дорожного строительства. Отличительная черта — белый цвет.
Гранитный щебень
Получают путём взрыва гранитного массива, дробления и просева массы. В большинстве случаев имеет красный оттенок. Рваные края зёрен обеспечивают наилучшее сцепление с раствором. Блестящая фактура придаёт хороший внешний вид шлифованным монолитным полам и другим изделиям из бетона на гранитном щебне.
Этот вид щебня признан наиболее востребованным, т. к. имеет самую высокую прочность. Соответственно, предприятия предлагают наибольший ассортимент фракций просева — от 0-5 мм до 70-120 мм. Под каждую фракцию существует целый набор областей применения.
Шлаковый щебень
Данный материал — результат дробления и просева металлургических отвальных шлаков и расплавов. Изделия из бетона на основе этого щебня дешевле обычных на 20-30%.
Вторичный щебень ГОСТ 25137-82
Материал, который получают при целевой переработке строительного мусора. Производится он так же, как и натуральный, только в качестве исходного сырья выступает не обломок горной породы, а монолитный элемент. После первичного раскола из него извлекают стальные элементы (арматуру), затем он отправляется на грохот.
Такой материал мог бы сэкономить большие деньги: затраты энергии меньше до 8 раз, а стоимость бетона с таким щебнем меньше на 25-30%. В продаже искусственный щебень дешевле гранитного в 2 раза. Прочность и морозостойкость его хоть и уступают натуральным (максимально М800 и F150), но и для таких показателей есть множество сфер применения.
Имея необходимые знания о выборе и достоинствах разных видов щебня, вы сможете безошибочно определить его качество и приобрести именно то, что нужно вам.
Виталий Долбинов, рмнт.ру
Щебень – широко применяемый в строительстве материал, получают его дроблением горных пород. Классифицируется по следующим признакам:
- Источники, из которых добывается – гранит, известь, гравий, кварцит, а также так называемый вторичный или искусственный щебень, полученный дроблением строительного мусора.
- Устойчивость к нагрузкам – от этого показателя зависит, где будет использоваться конкретный вид. Различают несколько степеней прочности, которые определяются в специальных приборах путем сжатия щебня гидравлическим прессом в сухом или влажном состоянии. Наиболее прочным является гранитный щебень, способный выдерживать большие нагрузки, наименьшая прочность у известкового щебня.
- Морозоустойчивость характеризуется количеством циклов замораживания /таяния, выдерживаемых определенным типом щебня с сохранением его главных качеств. Маркируется буквой «F ».
- Величина фракций, или зерен при дроблении. Основные применяемые размеры варьируются от 5 до 70 мм, меньшие или большие этих параметров фракции могут быть использованы в декорировании ландшафтов.
Применяемый в строительстве щебень подразделяется на категории, каждая из которых имеет свои характеристики и свойства, необходимые для конкретного вида работ. Это зависит от происхождения материала, и включает следующие виды:
- Гранитный. При дроблении гранитных пластов получается особо прочный щебень, обладающий превосходной влаго- и морозостойкостью, что делает его незаменимым для производства особо ответственных работ, например, для дорожных покрытий аэропортов и космодромов, а также при балластировке железнодорожного полотна. Недостатками такого щебня являются высокая стоимость и природная радиоактивность.
- Гравийный. Гравий для получения этого вида щебня добывают в карьерах или водоемах для последующего дробления. В прочности он уступает гранитному щебню, по остальным характеристикам отвечает всем требованиям для ответственного строительства.
- Известняковый. Для производства используется осадочная горная порода, добытая открытым способом. Данный вид щебня наименее прочен, зато весьма устойчив к морозам. Используется для изготовления некоторых низкопрочных марок бетона, в частном строительстве, возведении небольших сооружений, а также в качестве фильтров для механической очистки.
- Искусственный. Он же вторичный или шлаковый, получается в результате переработки строительных отходов, среднепрочный материал, применяемый во всех строительных областях. Достоинствами являются низкая стоимость и возможность дробления на фракции любых размеров.
- Диабазовый. Диабаз – излившаяся вулканическая горная порода, дроблением которой получают высокопрочный морозоустойчивый щебень, который используется для возведения особо загруженных транспортных магистралей и качественных железобетонных изделий. Диабаз экологически чистый, устойчив к перепадам температуры и соответствует нормам радиационной безопасности.
- Базальтовый. Плотная базальтовая порода прочнее, чем диабаз, но отличается некоторой хрупкостью. Щебень из нее используется для производства облицовочных плит, дорожных покрытий и заполнения тяжелого бетона.
- Порфирит. Добывается с помощью спецоборудования в порфиритовых карьерах, щебень из порфирита обладает низкой радиоактивностью и высокой влагостойкостью. Применяется для работ небольшого объема – стеновых материалов, мелокозернистого железобетона.
- Гнейс. Горная порода, из которой делается щебень, характеризуется своей рыхлостью, обусловленной составом из кварца и полевого шпата. Гнейсовый щебень применяется в основном для мощения дорог, но подвержен выветриванию.
Значение этой важной характеристики заключается в форме зерен и содержании их в общей массе щебня. Зерна бывают пластинчатые, когда их длина превосходит толщину в 3 и более раз, игловатые имеют длину, которая больше ширины в 3 и более раз. Различают 5 категорий, зависящих от этого признака:
- 1 – щебень кубовидный, до 10%,
- 2 – щебень улучшенный, 10-15%,
- 3 – обычный, 15-25%,
- 4 – обычный, 25-35%,
- 5 – обычный, 35-50%.
Наименее низкие показатели лещадности считаются лучшими для производства бетона, используемого в строительных конструкциях, что обусловлено кубовидной формой зерен с наименьшим процентным содержанием.
Однако следует отметить значительные финансовые затраты для производства кубовидного щебня, так как потребуется качественное дробильное оборудование. Это существенно снизит объемы производства. Применяется кубовидный щебень для наполнения верхних слоев дорожных покрытий и производства бетона ответственных строительных объектов.
Форма зерен оказывает существенное влияние на сцепляемость щебня со строительными растворами, то есть на адгезию, что делает прочными возводимые сооружения.
Дробление твердых горных пород для производства щебня бывает на разные размеры его фракций, которые соответствуют нормам ГОСТа. Это 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм. Наиболее подходящими для строительства считаются смеси из нескольких размеров, снижающие пустотность, следовательно, и количество потребного цементного раствора. Прочность возводимого объекта при этом увеличивается.
Наличие посторонних примесей в щебне, таких как пыль, глина или ил, негативно сказывается на качестве бетона, поэтому перед использованием щебень очищают.
Области применения щебня
Фундаменты. В большинстве случаев для постройки фундаментов используется гравийный щебень, он достаточно прочный и недорогой по сравнению с гранитным. Однако при закладке фундамента под крупный, сложный объект, в частности, под жилое строение, гранитный щебень предпочтительнее. Легкие постройки типа гаража или сарая могут иметь основание даже с известняковым щебнем, имеющим преимущество по сравнению с другими наполнителями – низкий радиационный фон.
Приемлемая величина используемых фракций для фундаментов – 5-20 мм или 20-40 мм.
Отсыпка. Процесс строительства нередко требует поднятия грунта, так называемой отсыпки. В качестве материала для этого мероприятия служит щебень разных фракций.
Наиболее крупные фракции – бутовый камень – используются наиболее часто, поскольку обладают повышенной природной стойкостью к внешним воздействиям, таким как резкие перепады температур или кислые почвы. Неоднородный размер камней, чередование у них тупых и острых углов позволяют предотвратить проседание даже в условиях жесткого климата.
Применение фракций стандартных размеров возможно, если брать только самые крупные из них, поскольку от этого зависит прочность отсыпки. Подушка из щебня используется обычно при среднем уровне грунтовых вод.
Использование отсева в качестве подушки нежелательно, хотя он и имеет привлекательную низкую стоимость. Пыль и осколки, из которых состоит отсев, здесь не подходят. Зато этот материал отлично подойдет для дачи, при условии стабильного грунта, защищающего от талых вод. Со временем подушка может проседать по причине вымывания пыли водой, что приведет к образованию трещин.
Вредные примеси
Одним из важных требований, предъявляемым к щебню, является стойкость к химическим реакциям с щелочной средой цемента. Щебеночный камень не должен содержать вещества, которые вызывают коррозию арматуры и закладываемых деталей.
Прочность бетона снижают: глина, уголь, кислота, горючие сланцы, асбест. Из-за склонности к выветриванию нежелательно присутствие апатитов, хлоритов и фосфоритов.
