Щебень всех фракций

Щебень рыхлая крупнообломочная (псефитовая) порода, состоящая из почти не окатанных остроугольных обломков твёрдых пород размером от 10 до 100 мм. Выделяют по преобладающей величине обломков щебень крупный (70-150 мм), средний (20-70 мм) и мелкий (10-20 мм).  Материал в виде кусков обычно остроугольной формы размером от 3 или 5 до 150 мм, получаемых путём дробления и последующего рассева или рассева без дробления горных пород, металлургических шлаков и некоторых термически обработанных материалов. 

Щебень подразделяется на фракции (мм): 3-10 или 5-10, 10-20, 20-40, 40-70; по требованию потребителей может выпускаться с зёрнами более 70 мм. Щебень в виде одной или смеси двух смежных фракций — фракционированный, при выпуске без предварительного рассева на фракции или в виде смеси более двух смежных фракций — рядовой. При содержании в щебне до 15% зёрен пластинчатой формы щебень — кубовидный, от 15 до 25% — улучшенный, от 25 до 35% — обычный. По морозостойкости щебень подразделяется на 7 марок (от Мрз-15 до Мрз-300). Регламентируется содержание пылевидных и глинистых частиц от 1 % для щебня из изверженных и метаморфических пород и до 2-3% из осадочных пород. При этом содержание глины в комках не должно превышать 0,25%. Содержание зёрен слабых пород с пределом прочности при сжатии до 20 МПа должно быть не более 5% в щебне марок 1000-1400, 10% в щебне марок 400-800 и до 15% в щебне марок 200 и 300. Щебень характеризуется маркой по прочности, определяемой в зависимости от его назначения.

Общая технология производства щебня включает добычу сырья обычно с применением буровзрывных работ, механизированную погрузку (с использованием экскаваторов или погрузчиков) в карьере, транспортировку (большей частью автомобилями) от карьера до бункеров дробильно-сортировочных заводов, дробление (от двух до четырёх стадий), несколько стадий грохочения и при необходимости удаления избыточного содержания пылевидных и глинистых частиц, промывку на грохотах или в специальных аппаратах, обезвоживание и складирование.

СВОЙСТВА ЩЕБНЯ

Лещадность — параметр, определяющий степень плоскостности щебня (от слова «лещадь», т.е. дощечка или плоская плитка). В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой и игловатой форм. К зёрнам пластинчатой и игловатой форм относят такие зёрна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зёрен щебень подразделяют на пять групп:

Необходимо заметить, что лещадность — одна из самых важных характеристик качества щебня. Использование щебня кубовидной формы даёт наиболее плотную утрамбовку.

Наличие в щебне зёрен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. При изготовлении бутобетонных смесей это приводит к увеличению расхода связующего компонента, что влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зёрна обладают большей прочностью, чем зёрна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве бутобетонных смесей экономически целесообразнее.

В то же время при строительстве железных и автомобильных дорог применяют щебень повышенной лещадности, так как он обладает лучшими дренирующими свойствами.

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400. В строительстве в основном применяют щебень с маркой морозостойкости не менее F300 (300 циклов замораживания и оттаивания).

Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200-1400, прочный М800-1200, средней прочности М600-800, слабой прочности М300-600, очень слабой прочности М200. В щебне нормируют содержание зерен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТ 8267-93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зерна слабых пород в количестве более 5 %, щебень марок М800, М600, М400 более 10 %, щебень марок М300 и М200 более 15 % по массе. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

Радиоактивность щебня — характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня с покупателем. Если продукция должна быть пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями спец. лабораторий, то это означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (удельная эффективная активность естественных радионуклидов Аэфф должна быть менее 370 Бк/кг). Для строительства дорог в пределах населённых пунктов подходит щебень II класса по радиоактивности (Аэфф должна быть менее 740 Бк/кг).

Применение щебня. Зёрна щебня имеют различную форму, в зависимости от лещадности. Поверхность их шероховатая, поэтому они хорошо сцепляются с цементно-песчаным раствором в процессе изготовления бетона. Щебень фракции 3-8 и 5-20 используется для производства бетона и изделий из него. Фракцию 20-40 чаще всего применяют во время закладки фундаментов зданий (как часть «подушки»), а фракции 25-60 и 40-70 используются в дорожном строительстве. Щебень фракции 25-60 может использоваться исключительно для балластного слоя железнодорожного пути (ГОСТ 7392-2002). В строительстве же, в соответствии с ГОСТ 8267-93, используются прочие фракции щебня.