Наверное не будет преувеличением утверждение, что щебень является наиболее востребованным из твердых плотных каменистых материалов при возведении различного типа зданий и сооружений.
Щебень применяют в качестве заполнителя для бетона и как дренаж в самых разных местах, используют при строительстве автодорог и прокладке железнодорожного полотна, при обустройстве разнообразных объектов ландшафтного дизайна и т.д. Его даже красят, создавая затем из цветных камешков разноцветные яркие панно.
Однако, несмотря на такую распространенность, довольно много людей не знают, какой именно строительный материал скрывается за названием щебень и чем он отличается от гравия, с которым его довольно часто путают.
КАК ОТЛИЧИТЬ ЩЕБЕНЬ ОТ ГРАВИЯ
Начнем с основного определения: щебнем называют сыпучий материал, который получают дроблением природных или искусственных каменных материалов. Это означает, что основным признаком щебня является геометрическая форма отдельных камешков. То есть, если вы видите кучу твердых камешков с острыми краями, то это будет щебень независимо от цвета и происхождения.
Подобное различие в форме отдельных камешков (зерен) обуславливает и разницу в их сцеплении со смесью цемента и песка при производстве бетона. У щебня за счет неровных острых краев и шероховатой поверхности сцепление выше и получаемый бетон будет прочнее, чем в случае использовании в качестве заполнителя гравия.
Выше уже упоминалось, что щебень – это, по сути, форма отдельных камешков. Что же касается «содержания», то есть свойств самого материала, то они могут различаться в довольно широких пределах.
Так, если щебень был получен из природного камня, то это могут быть как магматические (гранит, габбро, базальт и.т.д.), так и метаморфические (гнейсы, эклогиты, мрамор и т.д.) и осадочные (известняки, доломиты) породы.
Помимо этого, щебень может быть получен в процессе дробления разнообразных твердых отходов, появляющихся после строительных работ или при производстве керамики, и даже шлаков и шлакосплавов различных металлургических предприятий (домен, сталеплавильных заводов и т.д).
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЩЕБНЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
При строительных работах в подавляющем большинстве случаев применяют три вида природного щебня: гранитный, гравийный и известняковый. Наиболее часто встречающимся щебнем из искусственных каменных материалов является вторичный.
Используют его, в основном, для получения особо твердых бетонов, при заливке фундаментов зданий, строительстве мостов, автомагистралей и т.д.
является результатом дробления гравия из добываемой карьерным способом или со дна водоемом песчано-гравийной смеси. По своим свойствам он уступает гранитному, но и стоимость его также ниже.
В индивидуальном загородном строительстве применение гравийного щебня наиболее оптимально, если конечно не строить подземный бункер на случай применения ядерного оружия.
Получают путем дробления известняков. Будучи осадочными породами, известняки обладают наименьшей прочностью, что обуславливает меньшую стоимость такого щебня.
Предназначен он для так называемого неответственного строительства: малоэтажные постройки, автодороги с небольшой нагрузкой, производство ЖБК конструкций: лотков и колец и.т.д.
Именно за счет этого в пещерах образуются красивейшие композиции сталактитов и сталагмитов, а в известняковых породах возникают карстовые воронки.
Если же в воде присутствует углекислый газ, то процесс растворения проходит гораздо быстрее. Этот газ выделяется в результате реакции карбоната кальция с кислотами. Поэтому при близости грунтовых вод с повышенной кислотностью (если их рН ниже 6.0) лучше отдать предпочтение более стойкому щебню, поскольку в будущем это может существенно повлиять на стойкость фундамента постройки.
Является результатом дробления подлежащего утилизации бетона, кирпича, газобетона и т.д. Чаще всего продавцы предлагают вторичный щебень из бетона. Он имеет более низкую стоимость чем природный, но покупая подобный материл вы, по сути, покупаете кота в мешке.
Если уж планируете использовать подобный вторичный щебень в ответственных местах возводимых конструкции или строений (например, для заливки фундамента), то для гарантии качества можно сделать с ним пробные кубики нового бетона и отдать в лабораторию для определения прочности.
Проверить прочность полученного бетона можно и самостоятельно с помощью метода ударного импульсного воздействия, воспользовавшись для этого или специальным молотком Кашкарова или подручными средствами.
Все эти способы основываются на оценке отпечатка от удара по поверхности бетона. Только в первом случае оценка воздействия производится относительно специального эталона, а в остальных – «на глазок», что сказывается на точности. При подручных средства результат будет довольно приблизительным, но для частного строительства вполне приемлемым.
Один из подручных способов - воспользоваться молотком с весом рабочей металлической болванки 400 – 500 гр и зубилом. Если после удара зубило вошло в бетон на 1 см и больше, то его марка не выше М75, если погрузилось не глубже, чем на 0.5 см – М100 – М150, если небольшая вмятина с откалыванием мелких кусочков – не менее М200, а если повреждения не видно – М350.
Еще один подобный способ – средней силы удар по бетонной заготовке слесарным молотком с выпуклым бойком сферической формы. Если после этого на поверхности останется вмятина 1 мм глубиной, то бетон марки М50 – М75, если меньшей глубины – М75 – М100, а если не останется вообще – М150 – М200.
В следующих частях «ликбеза» будут рассмотрены основные характеристики щебня, которые определяют область его применения и обусловлены как геометрическими параметрами зерен (), так и физическими свойствами самого материала ().
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.
Щебень – один из основных материалов в разных отраслях строительства. Этот нерудный рыхлый материал добывают взрывным методом в карьерах. Далее производится дробление камня на соответствующие фракции.
Основные виды щебня
- Гравийный щебень . Надежный материал с низким радиационным фоном, способный выдержать до 200 циклов замораживания/оттаивания без утраты эксплуатационных свойств. Получают его из горной рыхлой породы. Главной характеристикой является марка прочности.
Гравийный щебень используют в роли заполнителя при создании бетонных растворов и ЖБИ, а также в устройстве площадок и дорожек, в качестве балластного слоя для устройства ж/д путей и пр. Основные фракции – 40-70 мм, 3-10 мм, 20-40 мм, 5-20 мм.
- Известняковый (доломитовый) щебень относиться к группе самых распространенных материалов. Его неоспоримое преимущество – экологическая чистота. По стоимости он немного уступает бутовому камню, заказать его можно на сайте . К недостаткам доломитового щебня относят невысокую прочность. Производиться путем дробления осадочных пород, состоящих из кальцита, после чего проходит химическую обработку. Материал представлен желтом, сером, белом, буром и красном цвете.
Область применения материала – строительство зданий и дорог с невысокой нагрузкой. Также его используют в качестве заполнителя в товарных смесях, в питьевой, стекольной и полиграфической промышленности, в приготовлении портландцемента.
- Гранитный щебень . Наиболее востребованный материал в современном строительстве. Объясняется столь высокая популярность низким водопоглощением, высокой морозостойкостью и сопротивлением к истиранию Добывается он из осадочной скальной и рыхлой горной породы с последующим дроблением.
Основными фракциями гранитного щебня признаны
Нормативы для данного вида материала прописаны в ГОСТ 8267-93. Асфальт и бетон производятся на основе щебеня фракции 5-20 мм. Также этот материал выступает в роли заполнителя для ЖБИ и бетона (мостовые и монолитные конструкции, ответственные бетоны), участвует в устройстве оснований и покрытий автодорог, играет роль балластового слоя для ж/д путей и пр.
- Вторичный щебень . Данный вид стройматериала используется в отсыпке дорожных магистралей и съездов на строительных площадках. Используется вторичный щебень как заполнитель бетонного раствора, а также в устройстве нижних слоев трасс федерального значения.
- Шлаковый щебень . Получает его путем дробления металлургического доменного шлака. Материал характеризуется низкой лещадностью и пылестойкостью, имеет среднюю морозостойкость и прочность. Невысокая насыпная плотность шлакового щебня в сочетании с доступной стоимостью позволяет применять его в изготовлении товарного бетона (фракция 5-20 мм) и строительстве дорог (фракция 20-40 мм и 40-70 мм).
- Декоративный щебень . Используется в оформлении фонтанов, цветников, «альпийских горок». Данный материал бывает желтого, белого и красного цвета.
Основные характеристики щебня
Область применения и свойства материала определяются его характеристиками. Рассмотрим их подробнее:
- Адгезия – способность материала связываться с веществами;
- Лещадность . Характеризует плоскостность щебня - соотношение длины к толщине. В высококачественном материале количество частиц пластинчатой или игловатой формы должно быть минимальным;
- Прочность . Позволяет определить сопротивление к истиранию, сжатию, дробимости. Отмечается буквой «М» и числом. Чем выше показатель, тем прочнее щебень;
- Морозостойкость – способность щебня выдерживать многочисленные циклы замораживания-оттаивания без утраты качества. Указывается с помощью буквы «F» и числа (от 15 до 400). Наиболее востребованным в строительстве является щебень F 300.
Прежде чем купить щебень, следует ознакомиться с его видами и определить наиболее подходящий из них для реализации вашего проекта. Специалисты рекомендуют проверить наличие сертификата качества на продукцию.
В строительных работах часто бывает необходимо использовать такой строительный материал, как щебень. Он получается в процессе измельчения горных пород или отходов, пригодных для этого, бывает разных видов и соответствует различным характеристикам.
При покупке этого строительного материала доставка щебня может быть произведена силами компании-продавца.
Свойства щебня
Щебень соответствует следующим параметрам:
- 1. Радиоактивность. Эту характеристику учитывают в первую очередь при покупке щебня, так как если этот материал используется для постройки жилых зданий, то показатель ее должен быть низким. И приобретать его можно только при условии предъявления продавцом соответствующих сертификатов и выводов об исследованиях.
- 2. Прочность щебня определяется прочностью горной породы, из которой он был получен, а также его реакцией на проверочные работы этого показателя.
- 3. Морозостойкость показывает, сколько раз он может выдержать замораживание и оттаивание.
- 4. Лещадность определяет, какой формы будет щебень, плоский или кубовидный. Для различных целей используют материал с этим различным показателем.
Разновидности щебня
Этот строительный материал бывает нескольких видов, в зависимости от исходной горной породы:
- 1. Гранитный щебень получают из самой часто встречаемой горной породы – гранита. Она имеет зернистое строение и состоит из слюды, кварца, шпата.
- 2. Гравийный требует просеивания карьерной породы, либо измельчения каменной скалы. Он не такой прочный как предыдущий вид, зато менее радиоактивен и не такой затратный.
- 3. Известняковый вид щебня делают с помощью дробления известняка. В основном используется при строительстве дорог.
- 4. Если происходит дробление строительного мусора, то получают вторичный щебень. Не отличается такой же прочностью, как описанные виды, но более дешевый, и также находит свои сферы применения.
- 5. Для производства шлакового щебня используют пористые и отвальные шлаки. Его применяют в дорожных ремонтно-строительных работах, а также для заполнения цементных бетонов.
Щебень применяется в таких случаях:
- отделочные работы, украшение тропинок, детских площадок;
- основа для железнодорожных путей;
- дорожное строительство;
- постройки зданий различного назначения;
- декорирование заборов, водоемов, бассейнов.
Это основные виды работ, где можно встретить этот строительный материал, помимо них существует еще множество дополнительных.
Понять, из чего состоит щебень, поможет видео о процессе его производства:
Разновидности щебня
Пожалуй, ни одно строительство не обходится без применения щебня. Это касается возведения жилых помещений, административных зданий, сооружения мостов, прокладки дорог, взлетных полос и т. д. Однако, в каждом случае требуется определенный вид щебня. Цель статьи состоит в том, чтобы донести до посетителя сайта информацию о том, какие виды щебня бывают.
По способу добывания и изготовления делится на следующие виды:
- Гранитный.
- Гравийный.
- Известняковый.
- Вторичный.
- Шлаковый.
Гранитный щебень
Добывают гранитный щебень из горных пород, которые имеют зернистое строение. Как известно, большинство гор на планете образовались в результате застывшей магмы, выброшенной на поверхность при извержении вулканов, и состоящей из элементов слюды, полевого шпата и кварца. Преобладание одного из этих кристаллов над другими определяет цвет щебня, который бывает красным, розовым или серым.
Гранитный щебень различных фракций
Гранитные валуны, которые образуются в результате взрывных работ дробят в специальном оборудовании, затем его просеивают и разделяют по фракциям, среди которых выделяют:
а) крупные фракции;
б) средние фракции;
в) мелкие фракции;
г) и гранитный отсев.
Каждая фракция имеет свои характеристики и находит свое место в производстве железобетонных конструкций, при устройстве жилых и административных зданий, а также для укладки дорожных покрытий. Гранитный отсев часто используют в декоративных целях для вымащивания дорожек и обустройства клумб. Самые крупные фракции гранитного щебня, которые называются «бутовым камнем», используют для выкладки оснований каменных заборов и металлических оград.
Стоимость гранитного щебня напрямую зависит от его размеров: более крупные фракции будут стоить дешевле своих мелких «собратьев» по той причине, что для производства последних требуется больше затрат, идущих на дробление материала.
Получают гравийный щебень путем просеивания карьерных пород, поэтому его относят к категории камней нерудного происхождения. Визуально от гранитного щебня отличается более округлой формой и, хотя гравийный щебень имеет меньшую прочность по отношению к гранитному аналогу, является весьма экологичным материалом.
Технические характеристики гравийного щебня таковы:
Прочность колеблется от М600 до М1200.
Лещадность от 7 до 17%.
Морозостойкость F150
Гравийный щебень различных фракций
Важной характеристикой гравийного щебня является размер его фракций, которые исходя из этого имеют различное применение. Например, фракции до 5 мм используют для декоративных и ландшафтных работ, величина до 10 мм применяется для производства бетона и обустройства фундамента, но самая, пожалуй, популярная среди строителей фракция до 20 мм, которая идет на изготовление фундаментов. Находят применение и более крупные фракции до 150 мм, которые так же как и в случае гранитного щебня используют для выкладки основания каменного забора.
В принципе, гравийный щебень находит свое применение аналогично гранитному щебню, но благодаря сравнительной меньшей стоимости и экологичности является более востребованным среды строителей частного жилья.
По своей сути известняковый щебень (или доломитовый) является результатом дробления осадочных пород, которые образуют платы, залегающие в земной коре. Основу щебня составляет карбонат кальция, полученный из останков животных, остатков растений и различных химических примесей. Эти составляющие существенно ухудшают прочность известнякового щебня, однако он имеет хорошую морозостойкость, выдерживает перепады температур и, кроме того, низкую стоимость.
Все эти качества позволяют использовать его в сооружении насыпей дорог, имеющих невысокую загруженность. При благоустройстве территории многие предпочитают использовать этот вид щебня в виду его экологичности и отсутствия радиоактивного фона. В химической промышленности его применяют для производства соды, минеральных удобрений, карбида кальция, из которого потом в газовых генераторах получают газ метан для газосварки и газорезки.
Многие интересуются вопросом: можно ли использовать известняковый щебень для обустройства фундаментов, производства бетона, заливки опалубки? Специалисты в области строительства не исключают такой возможности, но с условием что будут внимательно изучены характеристики гравия, точно рассчитаны другие пропорции конструкций: песок, и различные добавки.
Производят вторичный щебень из отходов дробления гранитного щебня, что делает его существенно недорогим продуктом, применяемом с целью удешевления строительства, так как по своим параметрам он приближается к своему гранитному аналогу. В свою очередь, вторичный щебень в зависимости от отходов из которых он изготовляется делится на бетонный щебень (дробленый бетон) и асфальтовую крошку.
Вторичный щебень различной фракции
Дробленый бетон широко применяется для устройства фундаментов, при оборудовании насыпей дорог, заливки открытых площадок, изготовления бетона, а также укрепления склонов при борьбе с оползнями.
Учитывая такие качества вторичного вида щебня, как водостойкость и морозоустойчивость он широко применяется при строительстве подушек трубопроводов и других водных сооружений.
Для того чтобы получить шлаковый щебень используют шлаки металлургической промышленности, которые дробят или производят специальную обработку. В процессе дробления выделяются три фракции: мелкая, средняя и крупная, а если размеры рассматривать в мм, то получим гранулы: 5 - 10 мм, 10 - 20 мм, 20 - 40 мм, 40 - 70 мм и 70 - -120 мм. На сегодняшний день разработаны виды бетона со шлаковыми наполнителями, которые ничем не уступают бетонам с наполнителями других аналогов щебня. Причем стоимость такой продукции на 20 - 30% ниже от традиционных.
Щебень шлаковый из шлаков сталеплавильного производства .
Наряду с отвальным шлаковым щебнем производят еще пористый щебень, который образуется из сплавов с большим насыщением кислорода. Однако, шлаковый пористый щебень по прочности и насыпной плотности уступает своему «брату». Если плотность у отвального щебня составляет 1000 кг/м³, то для пористого эта величина равна 800 кг/м³.
Пожалуй, самое известное применение шлакового щебня – это изготовление шлакоблоков. Но этим сфера применения материала не ограничивается. Его используют в производстве асфальта и бетона, при изготовлении железобетонных конструкций, и силикатного кирпича, при прокладке автодорог.
