Плотность щебня определяется его происхождением и может варьироваться от 1,2 до 3 г/см³. Прочность щебня характеризует ту нагрузку, которую он способен выдерживать. В зависимости от уровня прочности этот материал классифицируется на несколько категорий:
Щебень
Щебень представляет собой сыпучий, зернистый неорганический материал с размерами частиц свыше 5 мм (свыше 3 мм по европейским стандартам), который получают путем дробления гравия, валунов или каменных массивов. Этот вид материала играет ключевую роль в строительстве; его основу составляют различные виды руд и неметаллических минералов. Применение щебня охватывает практически все аспекты современного строительства, благодаря его доступности и множеству видов. Основное производство щебня происходит во время добычи или переработки горной породы. Например, гранитный щебень получается методом дробления твердых горных пород, гравийный — из взлетно-посадочной породы или камня, а известняковый щебень возникает в результате дробления осадочных пород. Для уменьшения крупных целых фрагментов различных пород до необходимого размера используется специализированное дробильное оборудование.
Фракция фрагментации представляет собой определённый допустимый диапазон размеров отдельных камней (зерен). Процесс разделения строительных отходов включает в себя просеивание зерен через специальное оборудование, известное как фракционное сито. Щебень делится на основные и сопутствующие фракции.
Основные фракции имеют следующие размеры в миллиметрах (мм): 5-10, 10-20, 20-40, 20-65, 25-60 и 40-70. Сопутствующие фракции имеют размеры зерен (мм): 0-2, 0-5, 0-15, 0-20, 0-40, 0-60 и 2-5. В некоторых случаях используются фракции щебня размером от 70 до 120 мм и от 120 до 150 мм.
Гранитный щебень с размером зерен от 5 до 20 мм (иногда 5-15 мм) является наиболее востребованным на строительном рынке и нередко применяется для производства бетона, железобетонных изделий и асфальтового покрытия. Кроме того, существует стабильный интерес к гранитному щебню более крупных фракций — 20-40 мм, 20-65 мм и 25-60 мм, который используется при возведении железнодорожных насыпей, автомобильных дорог, трамвайных путей, а также для устройства фундаментов зданий и сооружений, включая дополнительные операции по дроблению щебня на более мелкие фракции.
Типы и марки щебня.
Маркировка щебня представляет собой специализированный параметр, содержащий важную информацию для его дальнейшего применения. Устойчивость щебня к различным механическим воздействиям, включая истирание и давление, обозначается определенной маркировкой прочности. Для ее определения используется специальный испытательный барабан, куда помещается шебень. Параметр прочности указывается буквой М в документах, описывающих ключевые характеристики балласта:
- M200 — очень низкая прочность,
- M300-600 — низкая прочность,
- M600-800 — средняя прочность,
- M800-1200 — высокая прочность,
- M1200-1400 — очень высокая прочность.
Качество щебня
Дробимость щебня (потеря массы), %.
Щебень фракций от 5 до 40 мм, от 25 до 60 мм и от 25 до 70 мм
Щебень фракций от 5 до 25 мм
Устойчивость к ударам
Одним из ключевых параметров для маркировки балласта является морозостойкость. Этот показатель обозначается буквой F и сопровождается цифрой. Цифра указывает на количество полных циклов замораживания и оттаивания, которые может перенести балласт, не поддаваясь разрушению. На рынке строительных материалов щебень представлен с морозостойкостью в диапазоне от F15 до F400. Выбор того или иного вида щебня в зависимости от морозостойкости определяется климатическими условиями региона, так как материалы с низкой морозостойкостью могут быстро разрушаться, что негативно сказывается на долговечности конечной конструкции.
Гранитный щебень
Гранитный щебень представляет собой горную породу, образованную из магматически затвердевших минералов с характерной зернистой структурой. Кроме того, он может содержать примеси из природных компонентов, таких как кварц, слюда и польевой шпат. Этот материал может иметь различные оттенки: красный, розовый или серый.
Гранитный щебень производится путем дробления твердых горных пород с целью получения мелких фрагментов гранита. Если в процессе взрывных работ возникают слишком крупные обломки, проводится дополнительное взрывное воздействие. После этого частицы дробленной породы направляются в специализированное дробильное оборудование. Завершающим этапом обработки гранитных валунов является грохочение, которое позволяет разделить полученные зерна щебня на различные фракции.
Гранитный щебень отличается высокими показателями прочности — М1000-М1400, а также морозостойкости — F300-400. Он не содержит вредных добавок и примесей, что делает его универсальным для различных строительных работ. По стоимости дробленый гранит опережает другие типы материала благодаря своим выдающимся характеристикам. Этот щебень активно используется в производстве высокопрочного бетона и асфальта, а также для укладки железнодорожных путей, дорожных покрытий, для создания строительных площадок и тротуаров.
Кроме традиционного применения гранитного щебня, существуют и другие его варианты использования. К примеру, дробленый гранит (фракция 0-5 мм) может эффективно использоваться в качестве отделочного материала для фасадов и интерьеров зданий, для обустройства спортивных и детских площадок, а также как антиобледенитель.
Типы щебня и характеристики различных фракций
Щебень является одним из наиболее востребованных строительных материалов. Его активно применяют как в строительстве, так и в ландшафтном дизайне. Существует несколько видов щебня, каждый из которых имеет свои уникальные свойства. Это важно учитывать при его приобретении.
Щебень представляет собой искусственно созданный материал. Он формируется в результате дробления природных горных пород. Этот процесс осуществляется на специализированных производственных мощностях или прямо на месте добычи. После дробления щебень подвергается очистке и сортировке по фракциям и сортам. На этом этапе производственный процесс завершается.
Какие группы и виды щебня существуют?
Существует несколько классификаций щебня, которые можно рассматривать в зависимости от его происхождения, размера фракций и назначения. Основные группы включают гранитный, известняковый, коксовый и basaltовый щебень. Каждый из этих типов имеет свои особенности и чаще всего используется для определённых целей.
Классификация по фракциям
В зависимости от фракций щебень делится на крупные, средние и мелкие частицы. Крупный щебень обычно применяется для создания прочных оснований и в буровых работах. Средний щебень часто используется для бетонных смесей и других строительных технологий. Мелкий щебень, в свою очередь, актуален для уложения дорожных покрытий и при благоустройстве территорий.
Различия между фракциями
Каждая фракция щебня имеет свои характеристики, влияющие на прочность и декоративные качества готовых конструкций. Крупные фракции обеспечивают стабильность и долговечность, тогда как мелкие фракции часто придают эстетичный вид и улучшают адгезию при смешивании с другими материалами.
В России потребление щебня составляет приблизительно 1,5 кубометра на человека. В то же время, в европейских странах данный показатель достигает 5 кубометров на душу населения.
Характеристики щебня
Для покупателей важнейшими аспектами являются долговечность и прочность щебня. Эти свойства определяются двумя ключевыми параметрами: сминаемостью и гладкостью.
Классификация щебня по его дробимости
Хрупкость щебня измеряет его способность выдерживать механические нагрузки. В процессе испытания материал определенной фракции загружается в цилиндр с поршнем, который затем поддается сжимающему усилию пресса. Постепенно прикладываемое давление возрастает до достижения заданного предела. Во время тестирования часть щебня разрушается, а полученные фрагменты просеиваются и взвешиваются. На основе этого исследования специалисты рассчитывают показатели сыпучести материала согласно специализированной формуле.
Прочностные характеристики щебня можно увидеть в следующей таблице:
Снижение веса после тестирования, процент утраты массы.
Из метаморфических и осадочных образований (например, известняк, мрамор, сланец и т.д.)
Из магматических пород, окаменевших в глубинах земли (например, габбро, диорит и т.д.)
Из магматической породы, затвердевшей на поверхности земле (например, андезит или базальт).
— Оценка качества гравия осуществляется с помощью индекса «М» и суммирования значений из таблицы.
Все доступные виды балласта могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от их прочностных характеристик:
- M200 — очень низкая прочность,
- M300-M400 — низкая прочность,
- M600 — средняя прочность,
- M800-M1000 — высокая прочность,
- M1200-M1400 — очень высокая прочность.
В ходе многочисленных испытаний была выявлена фактическая нагрузка, которую способен выдержать использованный балласт, в зависимости от типа пород:
Максимальное давление, кгс/см2
Одним из самых интересных типов щебня является шлаковый камень. Он представляет собой побочный продукт металлургических процессов. Этот материал находит широкое применение в строительстве дорог и обладает уникальными свойствами, которые принципиально отличают его от других разновидностей щебня. В первые годы эксплуатации прочность шлаковой породы возрастает.
Типы щебня в зависимости от его устойчивости к истиранию
Еще одним важным параметром долговечности щебня является устойчивость к старению. Для оценки этого показателя щебень подвергается испытаниям на специальной барабанной установке. На барабан загружается щебень определенной фракции вместе с несколькими стальными или чугунными шарами (количество шаров зависит от выбранной фракции). Барабан вращается фиксированное количество оборотов с постоянной скоростью. В процессе тестирования часть материала измельчается. Затем полученная фракция просеивается, взвешивается, и абразивность определяется по специальной формуле.
В зависимости от этого параметра можно выделить четыре разновидности балласта:
Изменение веса балласта, изменение в процентах.
Применение различных марок щебня
Прочностные характеристики определяют области применения балласта:
- Материалы марок М200-М400 почти не применяются в строительных работах. Они подходят лишь для проектных расчетов.
- Марка M600 необходима для создания низких конструкций и строительства небольших железобетонных объектов.
- M800 и M1000 являются одними из самых востребованных типов. Этот балласт лучше всего подходит для монолитных сооружений, дорожного строительства и фундаментов.
- M1200 и M1400 используются для мостовых конструкций и других объектов с интенсивной эксплуатацией.
Кроме разрушительных и изнашивающих характеристик, щебень имеет различия в морозостойкости, содержании примесей, наличии отколов, насыпной плотности и способности к гигроскопичности. Указанные параметры также необходимо учитывать для более точного подбора материала.
