Щебень – очень распространенный строительный материал, мало того – без его применения невозможно провести практически ни одно капитальное строительство. О незаменимости щебня можно судить хотя бы потому, что бетон – самый, пожалуй, массовый стройматериал, - без применения щебня создать просто невозможно. Также невозможно обойтись без него при строительстве дорог, дамб, при обустройстве самых разных площадок и дренажных систем. Поэтому производство щебня имеет массовый характер, и это возможно благодаря огромным запасам сырья, основным источником которого являются горные породы, имеющиеся практически повсеместно.
Щебень повышенной лещадности
Автор: Anton Rakitskiy - собственная работа, Общественное достояние, Ссылка
Итак, щебень – это дробленый камень, имеет самые разные виды в зависимости от горной породы,
из которой производится, разные характеристики и особенности.
Лещадность
Главным критерием оценки качества щебня является так называемая лещадность,
впрочем, по этому параметру определяется качество вообще любого строительного камня мелких фракций.
От этого параметра зависят эксплуатационные возможности материала, потому что чем выше лещадность,
тем меньше щебень подходит для создания основательных конструкций.
Дело в том, что если зерно щебня (отдельный камень) имеет ярко выраженную пластинчатую или игольчатую форму,
то у него имеются большие по площадки плоские грани, тем самым повышается и лещадность.
Если же зерно имеет кубовидную форму, с условно равными гранями, то такой щебень называется кубовидным,
и подходит для гораздо большего спектра строительных работ.
Обычно лещадность щебня можно определить на глаз.
Каждый строитель должен понимать, что кубовидная форма зерна позволяет осуществлять более плотную трамбовку щебня,
без создания пустот, что придет сооружению очень высокую прочность.
Щебень же с высокой лещадностью трамбуется очень плохо,
но это качество делает его незаменимым материалом при создании дренажных систем,
так как наличие пустот между камнями позволяет очень хорошо отводить
из сооружения атмосферную (дождевую, талую) влагу, обеспечивая ему при этом приемлемую прочность.
По значению показателя лещадности щебень относят к одной из пяти групп по ГОСТ 8267-93 в редакции № 3 от 24.04.2002 г. (по убыванию лещадности; указан процент пластинчатых зерен в общей массе щебня):
I группа — «кубовидный» щебень до 10 % включительно;
II группа — «улучшенная» от 10 % до 15 % включительно;
III группа — «обычная» от 15 % до 25 % включительно;
IV группа — «обычная» от 25 % до 35 % включительно;
V группа — «обычная» от 35 % до 50 % включительно
Кроме параметра лещадности к необходимым качествам щебня относятся еще два – это морозостойкость и прочность.
Первый параметр очень важен,
если строительство ведется в очень сложных климатических условиях
с преобладанием низких температур в зимнее время года.
Морозостойкость
Параметр морозостойкости щебня зависит от количества циклов замораживания,
которые камень может выдержать без потери своих основных качеств.
Все исследования щебня по этому параметру производятся в специальных лабораториях.
При маркировке применяется обозначение F и цифры, которые указывают на количество циклов.
Установлено три вида щебня по этому параметру
– высокоустойчивый (F200 – F400), устойчивый (F50 – F150) и неустойчивый (F15 – F50).
Высокоустойчивые виды щебня используются при создании построек,
для которых важна высокая прочность и долговечность, например, промышленные предприятия и высотные здания,
мосты и объекты, возводимые в условиях Крайнего Севера. Устойчивые виды щебня могут применяться в этих же качествах,
но только в южных регионах страны, для которых не характерны сильные морозы.
Неустойчивые разрешено использовать только в качестве материала для дренажных систем и разнообразных подсыпок,
в основном при внутреннем использовании.
При этом следует учитывать, что морозоустойчивость щебня может повышаться
до 50% при использовании его в крупных монолитных бетонных конструкциях, это происходит из-за давления,
которое щебень испытывает внутри бетонного массива.
Прочность
Этот показатель определяется способностью щебня сопротивляться внешнему силовому воздействию.
При производстве этого материала в его массе всегда остаются камни менее прочных, слабых пород.
Содержание их допустимо, но имеет некоторые ограничения.
Так, если содержание слабых пород в щебне менее 1%, то это высокопрочный щебень, и обозначается он маркировкой М1600.
Маркировка М1000 – М1400 указывает на то,
что слабые породы в щебне составляют от 2 до 5%, М400 – М800 – от 6 до 10%, М200 – М300 – до 15%.
Если слабые породы занимают более 15% от общей массы щебня, то этот материал называется гравием,
и годится для использования только в качестве отсыпки дорог и площадок, не испытывающих слишком больших нагрузок.
Также возможно использование гравия для возведения стен малоэтажных зданий, но при создании фундаментов его использовать нельзя.
Кроме того, щебень подразделяется на виды по горным породам, из которых он добывается,
все они имеют разные качества и возможности использования.
Гранитный щебень
Этот щебень – самый прочный, наличие в нем слабых пород минимально, морозоустойчивость очень высокая.
Добывают такой щебень путем подрыва гранитных скал с последующим дроблением материала, а затем его сортировки путем отсева.
Ассортимент фракций гранитного щебня по размерам достаточно велик – от 5 мм до 2 см. Это самый массовый, самый популярный вид щебня,
используется практически во всех видах строительных работ в зависимости от величины фракций.
В основном зерна гранитного щебня имеют кубовидную форму с рваными краями,
что обеспечивает очень высокую степень сцепления камней с бетонным раствором и друг с другом.
Гравийный щебень
Этот вид щебня получают путем подрыва каменных скал, также много его разрабатывается в карьерах путем просеивания скальной породы.
Такой щебень менее прочен, чем гранитный, однако этот показатель не превышает 5% слабых пород в его составе,
и таким образом гравийный щебень может относиться к высокопрочному варианту, хотя тут многое зависит и от способов разработки.
К несомненным преимуществам такого вида щебня можно отнести гораздо большее количество карьеров, что позволяет
ему очень успешно конкурировать с гранитным щебнем по цене и доступности, к тому же его добыча производится гораздо проще.
Также немаловажный плюс – это очень низкая радиоактивность материала, и часто при выборе щебня застройщики этот фактор учитывают,
особенно если ведется элитное строительство.
По размерам фракций гравийный щебень подразделяется на 4 основные категории: отсев, «семечка»,
средняя фракция и строительный щебень.
Отсев имеет размеры зерна от 3 мм до 1 см, используется в основном для создания пешеходных дорожек
и площадок для стоянки автомобилей.
«Семечка» имеет более крупные фракции – от 1 до 2 см, часто с помощью этого варианта производят
тротуарную плитку и прочие мелкоштучные изделия.
Средняя фракция имеет размеры до 4 см в диаметре,
применяется для производства бетонных изделий средней величины – это бордюры, колодезные кольца, перемычки и железобетонные конструкции
небольших размеров.
Строительный щебень (от 2 до 4 см) является основным материалом при производстве автомобильных дорог
и при изготовлении бетона самых разных марок.
Доломитовый щебень
Этот вид щебня производится из известковых пород, под действием времени спрессовавшихся до плотности основных горных пород,
и по параметру прочности максимально приближен к щебню гравийному.
Имеет белый цвет и относительно высокую морозоустойчивость,
однако для создания ответственных силовых конструкций не применяется,
зато очень хорошо подходит для изготовления отдельных видов железобетонных изделий и для создания автомобильных дорог.
Вторичный щебень
Этот щебень получают в результате переработки пришедших в негодность бетонных конструкций при демонтаже старых строительных сооружений.
Сперва производится раскалывание бетонного элемента с помощью разных средств, вплоть до взрыва,
затем из полученной массы извлекается стальная арматура и прочие металлические элементы,
после этого полученный мусор подвергается дальнейшему дроблению и сортировке.
Такой щебень благодаря своему вторичному происхождению очень сильно экономит производственные мощности,
в частности, для его производства электроэнергии затрачивается раз в 10 меньше,
чем при добыче щебня всех остальных видов (кроме щебня шлакового).
Стоимость изделий и конструкций, которые изготовлены из вторичного щебня, ниже примерно на 30-40%.
При этом по качествам он вполне удовлетворяет основным требованиям,
предъявляемым к щебню гравийному и даже гранитному, так как процент слабых пород часто варьируется от 15 до 5%,
что соответствует маркам М200 – М800.
Таким образом даже вторичный щебень может применяться
для создания силовых элементов некоторых видов строительных сооружений и достаточно прочных бетонных конструкций.
Шлаковый щебень
Этот вид щебня можно отнести к щебню вторичной переработки, но добывается он не из строительного мусора,
а из шлака и расплавов, которые являются побочными продуктами металлургической промышленности.
Качества такого материала практически идентичны качествам вторичного щебня,
а экономический эффект и возможности применения шлакового щебня могут быть даже выше.
