Щебень назначение. Что такое фракция щебня

Прежде чем перечислить различия между щебнем и гравием, необходимо дать определение гравию.

Что такое гравий?

Гравий - это окатанные (округлой формы, с нечеткими гранями) обломки горных пород, образовавшиеся в результате естественного (природного) разрушения твердых горных пород. Т.е. гравий - это материал, созданный природой .

Гравий может иметь различные размеры (фракции): от мелкой, чуть крупнее песчинок (5 мм), до очень крупной, более 70 мм (т.н. валуны).

Что такое ПГС?

В природе гравий залегает вместе с песком. Такая смесь песка и гравия называется песчано-гравийной смесью, или ПГС.

Песчано-гравийная смесь (ПГС)

Горная порода, в зависимости от содержания в ней гравия и валунов (в % по массе), подразделяется на 3 вида:

1) песчаная порода (гравия - до 10%, валунов - 0%);
2) песчано-гравийная порода (гравия - более 10%, валунов - до 5%);
3) валунно-гравийно-песчаная порода (гравия - более 10%, валунов - более 5%).

Для получения гравия из такой горной породы необходимо его отделить от песка. Далее гравий может сортироваться по необходимым фракциям с помощью процесса грохочения (рассеивания через набор сит).

Так как гравий формируется в природе в результате естественного и продолжительного разрушения горных пород, у него имеется много посторонних включений, таких как глина, песчинки, частицы органических веществ и др. Поэтому для получения более чистого материала гравий необходимо промыть водой. После этого получается чистый мытый гравий.

Мытый гравий

Теперь переходим к отличиям между щебнем и гравием.

Что такое щебень?

Щебень - это сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый путем дробления горных пород, гравия или валунов.

Чтобы из гравия или валунов получить щебень, исходный материал доставляют к дробильно-сортировочным машинам (мельницам, дробилкам и грохотам), где гравий (валуны) дробят. После этого полученный в результате дробления щебень с помощью грохотов рассеивают по нужным фракциям.

Получаем первое отличие щебня от гравия : щебень - это продукт дробления. Т.е. щебень, в отличие от гравия, не добывается в природе в готовом виде, а производится с помощью дробильного оборудования.

Согласно ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ", который является основным документом, регламентирующим требования по качеству этих материалов, щебень из гравия и валунов должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80% по массе . При этом зерно считается дробленым, если его поверхность околота более чем наполовину.

Второе отличие щебня от гравия состоит в том, что щебень может быть продуктом дробления не только гравия или валунов, но также и других горных пород, например, гранита, диабаза, известняка и др. Из гравия и валунов производится гравийный щебень, из других горных пород производится щебень, который по своим физическим и химическим свойствам может существенно отличаться от гравия.

Третье отличие , которое необходимо отметить, - это разница в стоимости материалов. Т.к. технология производства гравийного щебня по сравнению с производством гравия дополнительно требует применения дробильного оборудования, это отражается на удорожании щебня. В связи с этим гравий, как правило, стоит дешевле щебня. На этом могут играть недобросовестные поставщики, которые под видом щебня привозят гравий, т.е. не дробленый материал, пытаясь получить дополнительный доход на разнице в цене. Поэтому, если Вы заказываете щебень, обязательно проверьте, чтобы количество дробленых зерен в нем соответствовало ГОСТу.

Еще одно отличие - это разная сфера применения этих материалов. Поскольку гравий имеет более округлую форму, он уступает щебню по характеристикам сцепления с другими материалами. Щебень благодаря своей угловатой и шероховатой поверхности применяется в качестве наполнителя в бетонных и асфальтобетонных смесях (прочнее связывается в них), а также при дорожном строительстве (лучше утрамбовывается). Гравий чаще всего используется при строительстве дренажных систем, а также в качестве декоративного материала в ландшафтном дизайне.

Мало какой материал для строительства выделяется особой универсальностью, если сравнивать со щебнем. Он служит наполнителем для многих растворов, которые обеспечивают устойчивость и прочность конструкций. Стандартами определены конкретные свойства, которыми должен обладать материал. Кроме того, существуют разновидности, которые применяются в зависимости от поставленных задач. Статья поможет разобраться во всех нюансах в отношении щебня.

ГОСТ

Стандарты в отношении щебня были приняты на государственном уровне еще в 1993 году. Был сформирован документ, который четко описывает требования к дробленому камню. Найти конкретный документ можно под порядковым номером 8267/93. В нем также содержатся технические условия по производству щебня. Анализ документа был проведен научно-технической комиссией, которая одобрила принятые стандарты.

Определения

В обиходе можно встретить два понятия «щебень» и «гравий». Часто эти материалы отождествляют между собой, на самом деле это не так. Если говорить о первом материале, то он представляет собой горную породу, которая была измельчена до определенной фракции специальными дробилками. Некоторые виды щебня могут иметь являются побочным продуктов некоторых горнодобывающих предприятий. Неопытный глаз практически не заметит различий между щебнем и гравием, т. к. основная разница кроется внутри частиц материалов. Первый материал пользуется такой же популярность, что и второй. Если расположить два элемента различных материалов рядом, то определенные различия выявить все же можно. Так как измельчение искусственного материала происходит на металлических дробилках, то разорванный край не успевает пройти обработку шлифованием, что делает его острым. Гравий в процессе хранения проходит через процесс природного шлифования во время трения о другие камни, поэтому края у фракции более закругленные.

Обратите внимание! Если щебень изготовлен из той же породы, что и гравий, то внутренняя структура у них будет одинаковой. При этом не стоит забывать о том, что рванные края обычного щебня имеют лучшую адгезию с цементом, что делает его более привлекательным для использования в различных составах.

Технические требования

Технические требования в отношении фракций щебня относятся к способу и процессу его производства. Это понятие также применяется к свойствам, которые требуются для конкретных задач. Выше говорилось о том, что они регулируются установленным ГОСТом. Весь процесс, который приходится пройти щебню до момента использования на коечном объекте, можно разделить на три основных этапа:

добыча породы;
дробление;
сортировка;
хранение;
доставка.

Основа для фракций щебня добывается открытым способом в карьерах. Перед тем как команда приступит к разработке конкретного места, производится его точный анализ, который позволяет убедиться в том, что добыча материала даст требуемые результаты. Следующим шагом являются вскрышные работы. Их целью является ликвидация растительного слоя и отложений в виде песка и глины, которые покрывают горные породы. Часто эта часть работ включает в себя удаление непригодного для использования горного слоя материала. Процесс проходит с участием буровзрывных установок, которые откалывают породы. Для вывоза непригодной породы используются самосвалы, которые перераспределяют ее на отведенном участке.

Как только территория определенной площади оказывается оголенной, в дело вступают буровые машины. Их целью является создание в горной породе скважин с диаметром в 25 см. Глубина одной скважины может достигать 20 м. Бурятся они в одну или несколько линий вдоль уступа. Если выбран второй способ, то скважины располагаются со смещением, при котором одни располагаются между другими. Расстояние между отдельными рядами в минимальном значении имеет четыре метра, в максимальном - семь. Во все отверстия происходит закладка взрывчатого вещества. Все заряды соединяются между собой запалами, которые должны сработать одновременно. Перед активацией опасная зона зачищается от техники и людей. В процессе взрыва происходит дробление породы на габаритные и негабаритные части материала. Последние не транспортируются с места, а раскалываются повторно взрывчаткой. Для этих целей используются шпуровые или накладные заряды.

После завершения подрывных работ на участок стекаются экскаваторы и самосвалы. После погрузки материала выполняется доставка на ближайший дробильно-сортировочный участок. Основным оборудованием на нем являются грохоты и дробильные аппараты. За ними следуют конвейеры и транспортеры. В процессе дробления материала используется несколько разновидностей агрегатов. Основу составляют гирационныи и вибрационные. Но для крупногабаритной основы применяются колосниковые установки. Во время дробления щебня на более мелкие фракции применяются такие виды установок:

щековые;
конусовидные;
с валками;
ударные.

Чаще всего для щебня применяется первый вид установок, из которых получают материал средней и крупной фракции. Суть функционирования установки заключается во взаимодействии двух частей. Одна из них является подвижной, а вторая неподвижной. Периодически материал подается в зазор между стенками, который сужается и расширяется, что приводи к дроблению щебня. Второй вид конструкции представляет собой вертикальный бункер конусной формы. В него помещается еще один конусный элемент, который подключен к двигателю посредством эксцентриковой передачи. При вращении происходит периодическое сужение зазора в определенном участке, где и выполняется дробление щебня. Третий вид установок применяется реже. Они представляют собой расположенные в определенном порядке цилиндры, которые могут быть гладкими или с насечками. Элементы вращаются навстречу друг к другу, что и приводит к измельчению породы в щебень. В финишном дроблении материала принимают участие дробилки последнего вида.

Обратите внимание! В процессе практических экспериментов и исследований было выявлено, что из-под молотковых дробилок выходит больший объем кубовидного щебня и меньше получается материала пластинчатой формы.

Некоторые виды дробилок разрабатываются под определенный материал. Поэтому если допускается ее использование с другими видами материала, то производительность придется пересчитать в согласии с конкретными показателями. Большинство агрегатов допускают использование камня, размер которого составляет 85% от размера загрузочного отверстия, что важно учитывать при предварительном дроблении в карьере. До финишного этапа щебень может пройти несколько стадий измельчения. Это связано с тем, что если регулировать каждую дробилку под конкретный вид материала, то это обернется не только затратами времени, но и снижением ресурса установок. Целесообразнее поставить в цепь несколько различных видов дробилок, которые обеспечат материалом требуемого размера.

Однородные породы не попадаются практически никогда, поэтому щебень должен пройти процесс обогащения, при котором происходит удаление слабых пород. К ним относится известняк, который способен значительно ослабить прочность слоя. В определенных ситуациях может быть осуществлена селективная выработка, в процессе которой происходит отделение неподходящих включений материала на этапе добычи, но стоимость такого щебня возрастает в разы. Один из подходов, который используется при обогащении щебня основывается на избирательном дроблении. Его суть заключается в том, что при дроблении различных пород в одинаковых условиях получаются различные фракции. Более мягкие имеют меньшую фракцию, поэтому ее легко отсеять, оставив только то, что нужно. Кроме разделения материалов по прочности, применяется также техника селекции по размеру фракций. Для этого применяются колосниковые грохоты. Процесс производства щебня показан в видео ниже.

Обратите внимание! Избирательное дробление особенно эффективно, если на станции установлены ударные измельчители.

Свойства щебня

Процесс производства щебня позволяет частично судить о том, что свойства отличаются в зависимости от используемой породы и метода обработки. Учитывая этот факт, необходимо рассмотреть особенности материала подробнее.

Фракции

Выше говорилось о том, что в процессе производства щебня могут быть применены агрегаты, которые дробят его до различного размера. Отличия в размере элементов из различных партий и дробилок называют фракциями. Фракция определяет максимально допустимый размер элемента. Невозможно все элементы одной партии подогнать под конкретный размер, поэтому фракции подразумевают определенный разброс в размере. Основными фракциями, которые чаще всего применяют в строительстве являются:

5-10;
5-20;
10-20;
20-40;
20-65;
25-60;
40-70.

Значения в отношении фракции щебня приведены в миллиметрах. Кроме основных, существуют еще и сопутствующие, которые имеют следующие размеры:

0-15;
0-20;
0-40;
0-60.

В некоторых проектах требуется щебень большей фракции, отдельные элементы которого способны достигать в диаметре 120 и 150 мм. Так как значения указаны с разбросом, то ГОСТом регламентируется процентное содержание того или иного размера в одной фракции.

Определенные разновидностью пользуются большей популярностью, т. к. позволяют добиться идеального сочетания прочности для бетона. К ним относится щебень из второй основной группы. Его применяют при производстве ЖБИ, асфальта и бетона. В группу широко применяемых попадают фракции из основной группы с четвертой по седьмую. Если сравнивать щебень с другими природными материалами по интенсивности применения, то он выходит на первое место.

Лещадность

Упомянутое в заголовке слово, получило свое происхождение от названия рыбы лещ. В расчет бралась форма рыбы, которая является плоской. Из этого можно судить о том, что под лещадностью подразумевается форма щебня. В процессе выработки образуются пластинчатые элементы, под классификацию которых попадает щебень, в элементах которого толщина меньше длины минимум в три раза. В зависимости от процента лещадности щебень подразделяется на группы в зависимости от формы:

низкосортная;
со стандартной обработкой;
обычная;
улучшенная;
кубовидная.

Первая группа может иметь в своем составе до 50% элементов с пластинчатой или игольчатой формой. Во второй группе этот показатель уменьшен до 35. Для обычного щебня соотношение достигает 25. При улучшенной обработке цифра снижается до 15 процентов, а в кубовидной фракции содержится всего 10 процентов примесей. В большинстве случаев этот показатель в отношении щебня является основным, который учитывается при покупке материала. Причина заключается в том, что чем выше лещадность материала, тем больше пространства остается между элементами в уложенном состоянии. С одной стороны, это повышает количество вещества, которое будет выступать связующим. С другой стороны, этот эффект способствует образованию пустот, которые ослабляют прочность конечной конструкции.

Элементы щебня из кубовидной группы обладают идеальной формой для применения в различных целях. Именно куб выдерживает большие нагрузки при различных воздействиях. Кроме того, щебень такой формы лучше трамбуется с образованием минимальных зазоров между элементами, что позволяет минимизировать описанные выше недостатки. При его большей стоимости удается сэкономить на стоимости всего проекта.

Морозостойкость

Это один из важнейших показателей, который учитывается при выборе строительных материалов. Понятие включает в себя способность вещества, в котором содержится определенное количество влаги, переносить циклы, при которых влага замерзает и оттаивает. При этом в материале не должно происходить потери массы больше, чем это обозначено в нормативах. Прямое влияние на показатель морозостойкости оказывает тип горной породы, из которой был получен щебень. Некоторые виды щебня обладают большей пористостью, поэтому впитывают влагу в большем объеме, другие имеют более плотную структуру. Влага, которая была впитана в поры, начинает расширяться, как только температура опускается ниже нуля. Силы, которые начинают действовать на щебень изнутри способствуют его разрушению. Со временем прочность материала падает, что влияет на показатели прочности всей постройки, где использовался щебень.

Существует два метода, которые применяются для определения морозостойкости щебня. Одни из их быстрый, а другой потребует значительного времени. Для первого потребуется сернокислый натрий. В этом случае материал погружается в раствор для насыщения жидкостью. В таком состоянии его необходимо продержать двадцать часов. По окончании срока раствор удаляется, а сам материал хорошо промывается. Для высушивания его помещают в камеру, где поддерживается температура в 110 градусов по Цельсию. После этого цикл полностью повторяется.

Второй экспериментальный способ ставит перед собой цель в создании условий максимально близких к реальным в эксплуатации. Для этого определенное количество материала погружают в емкость, где содержится чистая вода. Время, которое выдерживается образец достигает 48 часов. После этого требуется обеспечить переход воды в твердое состояние, что осуществляется перемещением образца в морозильную камеру с температурой минус 20 градусов. Достаточно всего четырех часов, чтобы процесс замораживания прошел успешно. Следующим этапом идет размораживание. Оно осуществляется посредством воздействия теплой воды на щебень. Используется жидкость с температурой до 25 градусов. На полное оттаивание уходит до двух часов. В таком режиме потребуется воздействовать на образец в течение от 15 до 25 раз.

После полного цикла воздействия на щебень производится контрольное взвешивание, до которого материал должен быть тщательно просушен и пропущен через сито с соответствующим диаметром ячеек. В расчет берется масса до эксперимента и после. Если разбежность не превышает установленных норм по ГОСТ, тогда опыт продолжается до тех пор, пока не наступит критическая потеря массы. Результатом, который получен после проведенных процедур является марка щебня. Всего их выделяют 8. Обозначаются они буквой F и цифрой, которая соответствует допустимому количеству циклов с сохранением требуемой прочности.

Обратите внимание! В процессе определения морозостойкости материала используется различный вес для каждой фракции. Например, для третьей группы, о которой говорилось выше для испытаний берется 1500 грамм материала, для четвертой группы - 2500 гр.

Прочность

Этот показатель также во многом зависит от того, что используется в качестве основы для материала. В отношении прочности также проводятся определенные тесты, которые призваны выявить устойчивость к:

сжатию;
истиранию.

Первый показатель является критическим в конструкциях, которые должны выдерживать большие нагрузки. Это касается высотных строений, опорных элементов, которые применяются в мостах и других сооружениях. Второй показатель особенно важен, если речь идет о его применении при укладке дорожного полотна. В силу постоянного воздействия колес автомобилей процесс износа ускоряется. На прочность также влияет морозостойкость.

В зависимости от того, какие нагрузки способен выдерживать щебень, также производится деление материала на марки. Проверка устойчивости к сжатию производится на специальном станке, где материал помещается в цилиндр и на него производится воздействие гидравлическим молотом. После проведенного эксперимента материалу присваивается индекс, в котором присутствует буква «М» и цифра от двухсот до одной тысячи четырехсот. Чем выше цифра, тем выше прочность материала и наоборот. Второй параметр прочности обозначается индексом, где значится буква «И» и числовой показатель от одного до четырех.

Интересно! Для определения второго параметра применяется специальная установка с большим барабаном.

В него, кроме щебня, загружается двенадцать чугунных шаров. Вес каждого отдельного элемента составляет 0,4 кг. Происходит перемешивание всех элементов со скоростью в тридцать оборотов в минуту. По истечении определенного времени делаются контрольные замеры в отношении потери массы материалом.

Радиоактивность щебня

Если говорить обобщенно, то каждый материал и организм человека обладает естественным фоном, который может быть учтен определенными приборами. Более опасной является приобретенная или патогенная радиоактивность материала. Она может быть получена в силу пребывания щебня или другого материала в зараженной зоне. Поэтому важно точно знать, насколько порядочным является поставщик и из какой зоны был доставлен щебень. Повышенным радиоактивным фоном также может обладать щебень, полученный из отходов производства. Гранитный щебень, который добывается из скальных пород с порядочной глубиной залегания, может нести в себе газ радон. Именно он создает повышенный радиоактивный фон. Особенно заметно это становится при нагревании материала каким-либо образом. Если именно газ является причиной повышенного фона, то такой щебень должен определенное время находится на свежем воздухе до того, как его можно будет использовать.

По этому показателю щебень делят на три основных категории или класса. Каждый из них имеет свой показатель радиоактивности. К первому относят материал, излучение от которого находится в пределах до 370 беккерель на килограмм. Если показатель превышает эту цифру, но не достигает 740, тогда щебню приписывают вторую группу или класс радиоактивности. Все, что выше цифры в 740 попадает в третью категорию. Первый класс материала не имеет ограничений по своему применению и может быть использован в любом виде конструкционных работ. Второй вид материала подходит для дорог общего пользования, которые укладываются в пределах города или поселка. Незаменим также для промышленных объектов. Третий класс материала подходит только для трасс и дорог, которые не будут проходить через населенные пункты.

Плотность щебня, насыпная плотность щебня

Упомянутые понятия отличаются между собой по принципу расчета. Под плотностью материала подразумевается истинная плотность щебня. При ее определении полностью нивелируется пространство, которое присутствует между элементами щебня. Показатель считается идеальным, т. к. добиться такого результата в обычных условиях невозможно. Показатели выводятся только в лабораторных условиях. В этом случае за основу берется среднее значение размера одного камня щебня и рассчитывается теоретический объем, который он займет. Насыпная плотность щебня определяется по факту размещения щебня в емкости или на поверхности. В этом случае в расчетах принимается во внимание и пористость или промежутки, которые присутствуют между элементами щебня.

Показатели выводятся в единицах веса, которые делятся на объем материала. При расчетах встречаются т/м 3 или кг/м 3 . Показатель истинной, усредненной или насыпной плотности материала во многом зависит от размера фракции, а также от материала, из которого изготовлен щебень. Чем меньше размеры элементов щебня, тем больше их может поместиться в единице объема. Чем больше их помещается, тем меньше пространство между ними, благодаря чему увеличивается плотность материала. Насыпная плотность щебня увеличивается методом уплотнения. Для решения задачи применяются катки и другая техника, которая способна воздействовать на материал. Наблюдать процесс можно при укладке подкладочного слоя щебня под дорожное полотно, когда каток уплотняет щебень.

Показатели для насыпной плотности щебня указаны в таблицах, которые составлены на основе данных, полученных опытным путем. Точные цифры упрощают проведение расчетов в отношении количества требуемого материала для строительства дороги или закладки фундамента. Таблицы помогают в составлении сметы на транспортные расходы по доставке щебня на строительный объект. Показатель плотности щебня влияет на количество дополнительных компонентов, которые требуются при приготовлении бетонных растворов. Чем больше фракция щебня, тем больше его потребуется для единицы объема.

Применение

На сферу применения щебня влияют факторы, которые определяются свойствами материала, который лежит в основе щебня. Прочность гранита выше в сравнении с основой из отходов производства, поэтому щебень этот вида используется при производстве железобетонных изделий. В этот список входят фундаменты, плиты перекрытия, перемычки и схожие конструкции. Гравийный щебень выступает наполнителем для растворов, которыми заливаются стяжки. Этот вид материала используется при выполнении подсыпки для трасс и дорог особого назначения. В местностях с грунтовыми дорогами щебнем укрепляют верхний слой, чтобы транспортные средства не разбивали колею. Для этих целей часто используется известняковый щебень, но укладывается он под низ из-за меньшей устойчивости к истиранию.

Область применения определяется лещадностью фракции щебня. Так как кубовидные элементы обладают устойчивостью на сдавливание, то щебень этого вида используется для верхних слоев подсыпки под магистрали, а также при выполнении подсыпки под ЖД полотно. Кубовидные фракции материала являются основным наполнителем при изготовлении несущих железобетонных конструкций. Улучшенный материал, который попадает во вторую категорию дешевле предыдущего варианта, но он используется в тех же целях, что и кубовидный. Его насыпная плотность ненамного ниже. В третью группу лещадности попадает известняковый щебень. Он уступает по прочности и износоустойчивости, поэтому используют его для подсыпки. Щебень со стандартной обработкой относят к четвертой группе. Его не используют для заливки бетонных поверхностей и для приготовления растворов. На производстве он дробится до состояния пыли, что необходимо при изготовлении цемента или в стекольной промышленности. Форма снижает адгезионные свойства этого вида щебня. Материал с пятой группой лещадности применяется для временных построек и для создания опорных подушек.

Разновидности щебня

Щебень является группой материалов, которая объединяет в себе изделия из различных горных пород. Выше упоминалось, что тип породы, который лежит в основе определяет свойства материала и сферу его применения, поэтому необходимо разобраться в существующих видах.

Гранитный щебень

Гранит в природе образуется из расплавленных горных пород, которые остывают под высоким давлением. По своей структуре гранит не является однородным. Он состоит из трех компонентов:

шпата;
слюды;
кварца.

Комбинация этих трех компонентов наделяет материал прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям. Эта черта является залогом применения щебня в ответственных конструкциях. Определить гранитный щебень можно по его цвету. В элементах есть вкрапления серого, зеленого, красного и других цветов. Некоторые виды гранитного щебня используют при декоративном оформлении клумб и газонов. Внутри каждой группы материала существует пять градаций в зависимости от свойств и фракции. В первой группе находится отсев. Он относится к побочному или вторичному сырью. К отсеву относят материал с фракцией в 5 мм и меньше. Несмотря на вторичность, прочность материала М1000. Среди строителей востребована третья группа гранитного щебня. К ней относится среднефракционный материал. Марка прочности М1400 достигается за счет содержания пыли в 0,35%.

Гравийный щебень

Гравийный щебень - нерудная порода, что выделяет щебень среди других видов. Фракции материала получают после просеивания рыхлых осадочных пород. Прочность материала до М1000, что ниже, чем у предыдущего вида материала. Края у фракций щебня округлые, а не рванные. К гравийному материалу относят и речную гальку, которая имеет гладкие формы. Округлая форма краев снижает адгезию с цементом, что не подходит для высоконагружаемых сооружений. При добыче гранитного щебня производится дробление породы, из-за чего край остается рванным. Морозостойкость гравийного щебня в среднем составляет 150 циклов. Показатель является достаточным для заливки фундамента с гравийным щебнем.

Плюсом гравийного материала является низкий процент лещадности фракции, который достигает 17% в пиковом значении. Низкий процент лещадности необходим для высокой насыпной плотности материала. Если добыча гравия происходит в экологически чистом месте, то он относится к безопасной группе, т. к. способен поглощать излучение, а не отдавать его. Средняя плотность материала - 2,4 тонны на кубический метр. Насыпная ниже и равняется 1,6 тонны на кубический метр. Фракции гравийного щебня обладают плотной структурой, поэтому не поглощает влагу, что повышает морозостойкость.

Гравийный материал применяется в зависимости от фракции, которая получена в процессе производства. Отсев - мелкая фракция используется в ландшафтном дизайне при создании узоров и дорожек. Гравийный отсев применяется для растворов при заливке стяжек и бетонных дорожек в саду. Мелкая фракция с диаметром элементов до 1 см используется в растворах для фундаментов и наливных полов в помещениях. Средняя фракция гравия используется чаще других при заливке фундаментов и производстве ЖБ конструкций. Для этих же целей подходит материал с размером фракции до 40 мм, еще одной областью являются дренажные каналы, где гравий отсеивает мусор со сточных вод. Крупная фракция гравия используется в промышленном строительстве, поэтому в свободной продаже встречается редко.

Обратите внимание! Качество гравийного щебня повышается его промывкой. Вода уносит с собой пыль и мелкие включения, которые снижают прочность и насыпную плотность материала. Гравийный щебень чаще других видов применяется в частном строительстве из-за низкого радиационного фона.

Известняковый щебень

Известняковый щебень добывается тем же методом, что и гранитный. Объясняется это природой происхождения материала. Горная порода образовалась вследствие процессов распада органических веществ. Основным веществом, из которого состоит известняк, является карбонат кальция. В состав входят оксиды железа, глина и кварц. В зависимости от процента содержания последних отличается цвет породы и щебня, который из нее получают. Кальцит залегает в горных породах пластами, поэтому добывается открытым методом. Глыбы дробятся на месте и в приемниках.

Марка прочности фракций материала не превышает М800. Причиной является внутреннее строение материала, которое отличается пористостью. Лещадность известнякового щебня 12%, что является хорошим показателем в сравнении с другими видами. Морозостойкость находится на уровне с предыдущим вариантом щебня и достигает 150 циклов. Радиоактивные свойства материала позволяют применять его в бытовом строительстве, т. к. показатель не превышает 55 Бк/кг. Недостатком щебня из известняка является то, что он вступает в реакцию с кислотами. Поэтому способен разрушаться под воздействием примесей, попадающих на него вместе с дождевой или другой водой. Пористая структура снижает прочность, что также является недостатком материала.

Фракции материала является сырьем для бетона марок М200 и М100. Рваные стенки прочно сцепляются с цементом, что необходимо при укладке арматуры. В строительстве бетон указанных марок применяется для крыльца, отмостки или подушки под фундамент. Если на стены не предполагается недопустимая нагрузка, то щебень из известняка подходит для монолитного строения. Монолитные стены, в состав которых входит известняковый материал нуждаются в финишной отделке для защиты от воздействия кислотных веществ. Для фундаментов, залитых на основе щебня из известняка, требуется гидроизоляция, которая исключит подмывание его грунтовыми водами. Во время закладки сооружается дренажный слой.

Вторичный щебень

Производство вторичного щебня отличается от упомянутых видов. Он представляет собой не чистую горную породу, а фрагменты строительного боя. При разрушении зданий образуется строительный мусор, который утилизируется дроблением. Первый этап выполняется по месту строения. Применяется для этого гидромолот и гидроножницы. Для разрушения монолитных участков здания применяется крашер. После этого остаются элементы крупных фракций, которые дробятся бетоноломом. Полученный продукт вывозится до мест его финишной утилизации. Перед использованием лом анализируется на пригодность для переработки. Для производства фракций вторичного щебня разработаны приспособления, которые отличаются от применяемых для горных пород. После дробления до требуемой фракции материал очищается от примесей. Последними является стекло и металл. Если материал предназначен для строительства фундамента, тогда материал не пропускается через грохоты для уменьшения фракции.

Плотность фракций вторичного материала достигает 2,3 тонны на кубический метр. Показатель прочности уступает природным материалам, т. к. содержатся примеси в виде строительных материалов. Для повышения устойчивости к механическим воздействиям осуществляется двойное или тройное дробление. Размер фракции при этом уменьшается. Вторичный материал уже прошел циклы замерзания и оттаивания, поэтому его морозостойкость ниже, чем у первичного материала. После длительной эксплуатации показатель составляет F15.

Фракция вторичного материала соответствует применяемой для первичного щебня. Частота применения аналогичная. Процент лещадности близок к известняковому щебню и равняется 15%. Вторичный материал подходит для строительства промышленных объектов и не применяется для частных домов. Это относится к заливке полов в складах и цехах. Дробленый камень укладывается на проселочные и частные дороги как подушка. Для автостоянок используется дробленый асфальт, снятый при ремонте дорог. Подсыпка под фундаменты нежилых построек, под коммуникационные линии также выполняется из фракций вторичного щебня. Дренажные системы из искусственных фракций обходятся дешевле аналогов из натурального камня. При гололедах производится посыпка дорог мелкой фракцией вторичного материала.

Шлаковый щебень

Щебень из шлака - побочный продукт производства. Его использование стало способом утилизации. Материал добывают тремя способами:

после сгорания;
литье;
отвалы породы.

Отходом горения является пористая порода, которая применяется как наполнитель для строительных растворов. Второй метод получения фракций шлакового щебня является литье отходов металлургической промышленности. Расплав выливается в формы, после застывания блоки измельчаются до требуемой фракции. Третий метод добычи фракций шлакового материала подразумевает использование отвальной породы, которая остается после разработки участка при добыче железной руды и других материалов.

Сравнение показывает, что наибольшей плотностью обладает шлаковый материал из отвальных пород. Плотность влияет и на прочность материала. Первые два вида имеют большую пористость, что снижает их прочность. Меньшая пористость важна при создании тяжелых бетонов, пористый материал подходит для легких марок бетона, которые обладают меньшей теплоотдачей. Количество примесей в шлаковом щебне не должно превышать 3%, чтобы использовать материал в строительстве. Фракции шлакового щебня уступают по прочности и морозоустойчивости материалам, получаемым в процессе открытой выработки. Поэтому область его применения имеет ограничения. Щебень из шлака - основа для минеральной ваты, которая применяется при утеплении строений.

Обратите внимание! Шлаковый щебень используется чаще, чем гранитный в территориях с теплым климатом, где вопрос о морозоустойчивости не стоит.

Доломитовый щебень

Доломитовый щебень часто путают с известняковым, но природа их образования отличается. Образуется он под воздействием грунтовых вод на известковые горные породы. Содержание кальцита в доломите варьируется. Если его масса составляет 75%, то материал - доломитовый известняк. При таком же процентном содержании кальцитам материал - известковый доломит. Максимальный диаметр фракции материала составляет 70 мм. Без вкраплений других минералов доломитовый щебень имеет белый цвет. Встречается такой вариант редко. Широко распространен желтый и серый материал. Желтый оттенок материал получает от оксида железа и примесей глины. Серый цвет обусловлен оксидами бария, стронция и марганца.

Цвет фракций доломитового щебня является причиной, по которой материал применяется в дизайне. Для этих целей применяется материал мелкой фракции. Фракции доломитового щебня подходят для заливки пола в бытовых и промышленных условиях. Минеральные компоненты взаимодействуют с цементом, образуя прочные связи. Доломитовый щебень имеет разброс марок прочности от 200 до 1400. Лещадность варьируется от 10 до 35 процентов. Морозоустойчивость 150 циклов. Прочность у щебня из доломита меньше, чем у гранитного. При этом пористость известнякового материала выше, чем у доломитового. Высокий уровень адгезии объясняется шероховатой поверхностью элементов. Доломитовый материал без опасений используется для внутренней отделки, т. к. его радиоактивный фон ниже, чем у гранитного.

Интересно знать! Доломитовый щебень является промежуточным звеном между известняковым и гранитным.

Мраморный щебень

По прочности фракции материала попадают в группу со средними и высокими показателями. Морозоустойчивость варьируется в согласии с конкретным образцом. Показатель пород с большей пористостью достигает всего 15 лет эксплуатации, образцы с большей плотностью способны выдержать до 400 оттаиваний. По цвету фракций материала можно определить карьер, где осуществлялась добыча. Оттенки варьируются от белого до синего. По уровню радиоизлучения материал попадает в первую категорию, чего достаточно для применения при строительстве больниц, школ и детских учреждений. На материале не растет плесень и грибок, замечена устойчивость к температурным перепадам.

Мраморный щебень получил распространение в сфере декоративной отделки. Это связано с разнообразием цветовых решений фракций материала. Материал служит подсыпкой для цветочных клумб, садовых дорожек или при создании рисунков. Тротуарная плитка и плитка для помещений изготавливается с применением мраморной крошки. Для простоты эксплуатации готовых изделий требуется финишная шлифовка, которая придает им привлекательный вид и срезает острые края камня. Мраморная крошка используется при заливке памятников и уличной мебели. Дренажные системы являются сферой использования мраморного щебня.

Правила приемки

В независимости от того, каким образом фракции материала доставляются на склад или на производство, его приемка производится партиями. Последней считается количество щебня одной фракции или смеси. В договоре указывается конкретное количество фракции материала для поставки. Перед приемкой материала потребитель проводит контрольный забор для проверки соответствия фактического состава с тем, что указан в договоре на поставку. Контрольные пробы щебня берутся при разгрузке транспорта, выполнившего доставку материала. Если при разгрузке не применяется конвейер, то точечные пробы берутся непосредственно из транспортной емкости.

Перед пробой поверхность фракции щебня в емкости выравнивается. В местах забора точечных образцов выкапывается углубление на 40 см. Точки забора располагают по углам и в центре. В углах расстояние от борта емкости не меньше 50 см. Проверка соответствия поставленного веса и заявленного в договоре производится контрольным взвешиванием и объемными расчетами. Учитывается коэффициент уплотнения. При транспортировке от вибраций материал уплотняется, что важно брать в расчет.

Методы контроля

Приемка щебня осуществляется для достижения нескольких целей:

пробы;
точечной пробы;
объединенной пробы;
лабораторной пробы;
аналитической пробы.

Первая подразумевает забор определенного количества фракции материала для проведения лабораторных исследований. Второй вид пробы осуществляется одновременно в нескольких местах разработки, чтобы определить схожесть материала. Объединенная проба берется для анализа всей партии. Для этого делаются небольшие заборы из каждой емкости для хранения щебня. Объединенная проба также осуществляется точечно. Лабораторная проба подготавливается из объединенной пробы. Проба проходит тесты для выявления характеристик полученного материала. Последний вид пробы берется из лабораторной. Часть материала отбирается для проведения тестов, указанных в нормативных актах. Одна аналитическая проба участвует в различных тестах, если в процессе свойства материала не были изменены.

Интересно! Количество точечных проб щебня зависит от общего объема, который поставлен на склад. Если он не превышает 350 кубических метров, достаточно десяти проб. Для партий, не превышающих 700 кубических метров - 15 проб. Для партий свыше 700 кубов - 20.

Транспортирование и хранение

Доставка материала осуществляется как к отдаленным строительным участкам, так и внутри цеха. Во втором случае применяются питатели, ковшевые элеваторы, ленточные конвейеры. Ленточный конвейер устанавливается после первой ступени дробления, из-под моек и грохотов материал удаляется самотечным транспортом. Хранение щебня под открытым небом снижает эксплуатационные характеристики. Поэтому идеальным является крытый склад. Склады делятся на два вида:

резервные;
расходные.

Расходные склады хранят материал, который готов к отгрузке потребителям. В резервных складах хранится запас, который со временем перемещается в расходный склад. Открытое хранение материала выполняется в конусных или штабельных складах, закрытое - в бункерных или полубункерных. Конусный склад представляет собой насыпь в виде пирамиды, которая образуется при ссыпании щебня с конвейеров. Каждый конус отделен перегородкой, чтобы предотвратить смешивание фракций щебня. Конусные склады обходятся дешевле в обслуживании, но имеют ограничение в 15 метров по высоте, что требуется для правильного протекания разгрузочных и погрузочных работ.

Обратите внимание! Штабельное складирование применяется для резервного хранения. Штабельные склады схожи с конусными, но загрузка материал выполняется с применением экскаваторов, верхушка остается урезанной. Отходы производства хранятся на открытых площадях - бульдозерных отвалах.

Продукция высшего класса и мелкой фракции хранится в крытых складах. Представлены такие склады бункерами. Доставка материала в них производится стационарными конвейерными лентами. Для правильного использования площади бункерных складов выполняется равномерное распределение щебня по поверхности. Удобством бункерных складов является простота разгрузки, которая выполняется по центру или сбоку бункера. Крытые склады предотвращают вероятность воздействия внешних факторов на материал, что поддерживает его в требуемом состоянии.

Интересно! Полубункерные склады представляют собой симбиоз открытых и бункерных помещений для хранения материала мелкой фракции.

Уплотнение при транспортировке

Объем материала уменьшается от вибрационного воздействия. Происходит это при доставке щебня со склада до места его использования. Коэффициент уменьшения объема зависит от качества дорог и от продолжительности транспортировки. Согласно ГОСТ уменьшение объема в максимальном значении допускается на 15% без привязки к размеру фракции. Договором устанавливается другой процент, если достигнуто согласие между поставщиком и покупателем. При получении товара коэффициент уплотнения применяется для определения точного количества щебня. Например, после заказа 12 кубических метров материала доставлено 11 кубов. При этом в договоре был оговорен коэффициент 1,1 или 10%. Для определения правильных показателей конечный объем умножается на коэффициент уплотнения материала (11×1,1=12,1).

Совет! Объем доставленного материала определяется без разгрузки перемножением длины, ширины и высоты, которые занимает материал в емкости.

Уплотнение при трамбовке

Коэффициент уплотнения при трамбовке принимается в расчет во время проведения строительных работ. Усредненная таблица приведена в приложении «А». Уплотнение фракций щебня требуется для правильного распределения нагрузки от конструкции, которая будет установлена на нем. Трамбовка выполняется вибротрамбовкой или катком. Строительство крупных объектов требует лабораторных исследований для определения коэффициента уплотнения в отношении мелких и крупных фракций. Исследования оправданы экономически, т. к. сэкономят значительные средства на приобретении и доставке материала.

Определить процент уплотнения фракции материала можно самостоятельно. Для этого изготавливается ящик из деревянных досок. Расчеты для материала проще проводить с емкостью объемом в кубический метр. Все три величины равняются метру. Емкость загружается фракцией материала до краев, после чего планкой выравнивается верхушка. Механическими средствами выполняется трамбовка. После трамбовки измеряется расстояние от края борта до утрамбованного материала. Например, расстояние изменилось на 10 см. Это означает, что из кубического метра фракции материала осталось 0,9 куба. Коэффициент определяется делением изначального объема материала на конечный. Результатом будет 1,11.

Содержание вредных компонентов и примесей

К примесям во фракциях материала относятся вещества, оказывающие вредное воздействие на здоровье человека или снижающие прочность бетонных растворов, в которых применяется щебень. Среди таких компонентов ГОСТ отмечает:

глинистые минералы;
слюды, гидрослюды и силикаты;
асбест;
глина, уголь, гумусовая кислота, горючие сланцы и другие минералы;
хлорит, цеолит, нефелин, апатит, фосфорит.

Качество бетонных растворов ухудшает материал с добавками, вступающими в реакцию с металлом. Среди них: марказит, пирит, пирротин, ангидрит, гипс, и другие сульфиды и сульфаты. Без ограничений применяется материал, в котором примеси составляют не выше:

для аморфных вариаций диоксида кремния - 50 миллимоль на литр;
сульфаты и сульфиды - 1,5 % от массы;
пирит - не больше 4%;
галоидные соединения - 0,1%;
слоистые силикаты, гидрослюды, слюды, хлориты - 15%;
уголь и древесные остатки - 1%;
волокна асбеста - 0,25%;
породообразующие минералы - 10%.

Анализ процентного содержания и типа примесей проводится в лаборатории. Процедура для щебня схожа с той, что действует для песка. Щебень помещается в сосуд для отмучивания. Предварительно материал просушивания для снижения содержания влаги. Образец заливается чистой водой, которая покрывает его слоем в 20 см. После выстаивания в течение двух минут суспензия удаляется. Над пробкой остается слой в 30 мм. Вода доливается и через две минуты сливается. Действия повторяются до полного удаления примесей. Суспензия подвергается дополнительным тестам для определения входящих в состав примесей.

Сколько тонн в 1 м3 щебня?

В приложении «А» находятся таблицы с указанием веса для фракций щебня. Цифры являются средними значениями, т. к. на вес образца щебня влияет его происхождение, количество примесей, лещадность и коэффициент водопоглощения. Горная порода имеет различную плотность, что влияет на вес. Кубический метр различных пород имеет неодинаковый вес. Поэтому при определении веса кубического метра щебня учитывается плотность материала. Размер фракции влияет на вес кубического метра щебня. Чем больше диаметр фракции, тем больше пространства остается между элементами материала, что снижает вес.

Сухая поролоновая мочалка весит в несколько раз меньше, чем пропитанная водой. Этот факт применяется и к щебню. Материал обладает водопоглощением, чем выше содержание влаги, тем больше будет вес куба щебня. Для правильного расчета массы влажного щебня в кубе берется коэффициент 1,1 или 1,2, что равно показателю в 10-20%. Лещадность имеет влияние на вес куба материала. Кубовидный щебень более плотно ложится в кубическом метре, поэтому его вес будет большим. Чем выше показатель лещадности, тем меньше будет вес кубического метра материала. Самостоятельно рассчитать плотность материала можно умножением процента заполнения на плотность основы. Если гранитный щебень заполняет емкость в кубический метр на 65 процентов при плотности в 2,6 т/м 3 , то масса щебня в кубе равняется 1690 кг.

Приведенные факты берутся в расчет при заказе материала. Делать заказ количества впритык не стоит, необходимый запас от номинального составляет вплоть до 20%, что будет обусловлено фракцией, условиями хранения и материалом изготовления щебня. Заказ щебня при заливке больших площадей производится в несколько этапов, чтобы ликвидировать остатки материала. Крупные закупки выгоднее и безопаснее осуществлять у производителя материала.

Область применения отсева щебня

Отсев щебня обладает теми же характеристикам, что и основной материал, но отличается по фракции. При этом стоимость отсева ниже, чем у щебня и гравия. Отсев проще поддается формовке, поэтому применяется при производстве строительных блоков. Мелкая фракция образует меньшее межфракционное пространство, что повышает фильтрующие свойства отсева. Этот факт делает материал актуальным для дренажей и очистных сооружений. Отсев улучшает сцепление с дорогой в зимнее время, поэтому применяется наряду или вместо песка. Отсев гранитного и мраморного щебня используется в ландшафтном дизайне.

Совет! Блоки с наполнителем из отсева изготавливаются самостоятельно в формах. Последние делаются своими руками или покупаются готовыми.

Характеристики разновидностей отсева щебня

Свойства отсевов совпадают с теми, которые относятся к щебню из этого же материала. Фракция отсевов из различных материалов не превышает в диаметре 5 мм. Гранитный отсев имеет плотность в 1330 килограмм на кубический метр. В исходном материале отсутствуют примеси, пыль и органические элементы. Устойчивость к давлению находится на уровне в 120 МПа, при этом материал хорошо трамбуется механическими трамбовками и катками. Гравийный отсев имеет более рыхлую структуру, чем гранитный. Материал содержит пыль, процент которой составляет 0,6%. Насыпная плотность 1400 кг на куб. Количество примесей в известковом отсеве выше, чем в двух предыдущих и достигает 2%. Прочность материала сравнима с известняковым щебнем. Насыпная плотность 1300 кг на куб.

Интересно! Известковый отсев входит в состав кормов для скота. Отсев является источником кальция и других минералов. Гранитный отсев используется в тех же бетонных растворах, что и гранитный щебень. Это позволяет снизить стоимость материала без потери качеств. Растворы на основе гранитного щебня используются в бытовом строительстве.

Резюме

Щебень и отсев являются незаменимыми наполнителями для бетонных растворов. Их содержание регламентировано строительными нормами, что необходимо для достижения прочности перекрытий или ЖБ изделий. Удешевление стоимости раствора применением щебня с меньшей устойчивости к сдавливанию ведет к нарушению технологического процесса и к вероятности разрушения строения. Во время приемки материала после его доставки необходимо выполнить не только его анализ, но и измерить количество доставленного материала с учетом уплотнения. При закладке фундамента промышленных объектов делается заказ в лаборатории.

Фракции щебня

Щебень – это рассыпной строительный материал зернистого строения, получаемый из неорганических горных пород посредством их дробления. В зависимости от характера природного материала в промышленности добывают гранитный щебень (дробление твердой породы), гравийный (просеивание карьерной породы или дробление каменной скалы) и известняковый щебень (дробление осадочной породы). В результате переработки отходов горно-металлургических предприятий получают также вторичный и шлаковый щебень. Все перечисленные виды щебня широко используются в строительстве.

Фракции щебня

Щебенку принято оценивать по фракционному составу. Под фракцией щебня подразумевается заданный диапазон размеров его отдельных зерен. Процесс фракционирования заключается в просеве щебня через специальное фракционное сито – грохот.
Фракции щебенки принято подразделять на стандартные и нестандартные.

К стандартным фракциям относятся следующие (размеры даны в миллиметрах):

от 3 до 8 (евростандарт)
от 5 до10
от 10 до 20
от 5 до 20
от 20 до 40
от 25 до 60
от 20 до 70
от 40 до 70

К нестандартным фракциям (выпускаемым по согласованию с потребителем) относятся (размеры в миллиметрах):

от 10 до 15
от 15 до 20
от 80 до 120
от 120 до 150

В строительстве нашли применение также смеси и отсевы щебня с фракционным составом 0 — 20 мм и 0 — 40 мм. В пределах отдельных видов щебня возможна своя разбивка по фракциям.

Основные характеристики

К общим характеристикам щебня относятся следующие показатели:

Лещадность – степень плоскостности и удлиненности зерна.
Прочность – предел прочности горной породы.
Уровень радиоактивности.
Морозостойкость.

Все указанные характеристики указываются в паспорте на щебень.

Гранитный щебень является высокопрочным и морозостойким, характеризуется низкой лещадностью и сравнительно невысоким уровнем радиоактивности, не превышающим допустимы нормы.
Гравийный щебень уступает щебню из гранита по показателям прочности, но характеризуется минимальным радиоактивным фоном и низкой стоимостью.
Известняковый щебень является низкопрочным, но экологически чистым и дешевым материалом.

Лещадность является важнейшим показателем качества щебня. Низкий процент лещадности позволяет получить плотную утрамбовку бетонной смеси и обеспечить её высокую прочность. В то же время повышенная лещадность щебня обеспечивает высокие дренирующие свойства, что необходимо при строительстве железных и автодорог.

Область применения основных видов щебня

Гранитный щебень характеризуется самыми высокими прочностными показателями среди других видов щебня, повышенной морозостойкостью и низкой лещадностью. Имеет цвет серый, красный или розовый. Уровень радиоактивности гранитного щебня не превышает установленных норм. Все перечисленные характеристики делают этот материал наиболее популярным в строительстве. Гранитный щебень считается лучшим наполнителем для высокопрочного бетона. Он служит основным материалом при строительстве автострад, изготовлении бетона высокого класса прочности, строительстве фундаментов массивных сооружений.

В зависимости от фракции гранитный щебень находит применение в следующих областях:

Мелкая фракция щебня — 5-20 (смесь фракций 5-10 и 10-20). Наиболее востребована, широко используется в производстве бетона и строительных конструкций из этого материала, в фундаментных работах, для заливки мостового полотна, аэродромных и дорожных покрытий.
Средняя фракция 20-40 . Находит применение в производстве бетона и строительстве железобетонных сооружений, при прокладке железных и автодорог, трамвайных линий, закладке фундамента и строительстве производственных зданий.
Крупная фракция 20-70, 40-70. Применяется в производстве бетона и крупногабаритных конструкций из него, а также при работах с большими объемами бетона. Может также применяться при строительстве дорог, расположенных в пределах населенных пунктов, при построении производственных сооружений.
70-120, 120-150, 150-300 (БУТ) – строительный камень, используется редко, в основном в декоративных целях – для отделки заборов, бассейнов, водоемов, для строительства подпорных стенок, оград, при возведении фундаментов. Отходы от его заготовки после дробления могут быть применены в качестве заполнителя для бетона.
Отсевы и смеси от 0 до 5 (гранитная крошка), от 0 до 20 , от 0 до 40 – применяются для устройства оснований и покрытий автодорог, а также при укладке щебня методом заклинки, прокладка пешеходных дорожек.

Перечислены стандартные способы применения фракций щебня из гранита. Однако для каждой из них возможны и другие варианты применения. Например, гранитная крошка помимо указанной сферы применения может использоваться при изготовлении тротуарной плитки, бетонных полов, в качестве декора при отделке интерьеров и фасадов, для отсыпания детских и спортивных площадок, дорожек, в качестве антигололедного средства, а также в садово-парковом хозяйстве.

Гравийный щебень также характеризуется достаточно высокими показателями прочности и морозоустойчивости. Он может использоваться в различных качествах – заполнитель бетона и ЖБИ, для устройства оснований и покрытий площадок и дорожек, в качестве балластного слоя железнодорожного пути. Гравийный щебень делится по фракциям следующим образом: 5-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм.

Известняковый щебень является самым распространенным. Его главным преимуществом считается низкая стоимость. Этот материал состоит из карбоната кальция. Может быть белого, желтого, красноватого, бурого и других цветов в зависимости от содержащихся примесей. В большинстве случаев применяется в народном хозяйстве, например, при производстве минеральных удобрений, соды, в качестве флюса при изготовлении портландцемента, для очистки свекловичных соков, в целях придания стеклу термостойкости, в полиграфической промышленности. Стандартные фракции известнякового щебня: 5-20мм; 20-40мм; 40-70 мм.

Для строительных работ очень выгодно использовать щебень вторичного производства . Данный материал имеет невысокую стоимость, но при этом не уступает по качеству первичному щебню. Необходимо, чтобы он был средней фракции с достаточно низким показателем лещадности (зерна должны быть подобны кубу). Это обеспечит качественное сцепление с бетонным раствором. Использование вторичного щебня позволит снизить стоимость выполняемых работ в полтора раза и решить вопрос утилизации строительных отходов. В строительстве могут быть применены как отдельные фракции вторичного щебня, так и нефракционный материал с размером отдельных зерен от 0 до 70 мм.

Шлаковая щебенка может применяться в качестве заполнителя цементного бетона, для укрепления оснований в дорожном строительстве и при устройстве асфальтобетонных покрытий. Данный стройматериал бывает следующих фракций: 5-10мм, 10-20мм, 20-40 мм, 40-70мм, 70-120 мм.

Как подобрать щебень для бетона?

Бетон представляет собой строительный материал, в состав которого в заданной пропорции входит цемент, щебень, песок и вода. Слаженное взаимодействие перечисленных компонентов позволяет получить бетон высокой прочности. Щебень и песок играют роль природных наполнителей , удельный вес которых в общем объеме смеси может достигать 80% , что позволяет экономить расход более дорого строительного материала – цемента.

Наполнитель используется с целью придания бетону жесткости и регулирования степени его плотности. Чем меньше размер используемого наполнителя, тем меньше пористость и, как следствие, выше прочность. Особо тяжелые наполнители делают бетон непроницаемым для радиации.

Щебень существенно продлевает срок службы бетонных конструкций и обеспечивает их прочность. Для получения оптимального по характеристикам бетонного раствора традиционного назначения рекомендуется использовать мелкофракционный щебень с размерами зерен в диапазоне 2-20 мм. Это позволит снизить пористость и гарантировать прочность. Если по каким-либо причинам важно применять щебень более крупных фракций, то следует придерживаться требований действующих строительных норм и правил, согласно которым величина фракции щебня не должна по своему значению превышать одну треть размера самого мелкого элемента возводимой конструкции.

При изготовлении изделий из бетона небольшой толщины рекомендуется использовать щебень фракций до 10 мм. В случае изготовления бетонных изделий больших толщин можно применять фракции 10-20 и более. В любом случае не рекомендуется использование фракции более 150 мм.

Для изготовления бетона используются три разновидности щебня: гранитный, гравийный и известняковый.

Гранитный щебень применяют для получения наиболее прочных марок бетона. Этот материал более всего подходит для изготовления бетона, который будет использован в целях закладки фундамента высотных зданий и при обустройстве дорог. Помимо высоких прочностных характеристик бетон, полученный с применением гранитного щебня, будет отличаться высокой морозостойкостью благодаря низкому водопоглощению.

Гравийный щебень также получил широкое применение в строительстве. Он несколько уступает гранитному в части прочностных свойств, однако позволяет значительно выиграть в цене. Этот материал очень популярен на строительных площадках, поскольку получения бетона с повышенными прочностными характеристиками требуется не так уж часто. Гравийный щебень – это оптимальный выбор по соотношению цена-качество.

Известняковый щебень применяется в процессе изготовления низкопрочных марок бетона. Помимо невысоких прочностных показателей известняк характеризуется сравнительно низкой морозостойкостью.

Для производства бетона может применяться вторичный щебень , получаемый в результате переработки строительных отходов. Себестоимость бетона, полученного с использованием вторичного щебня, сокращается на 25%.

Как подобрать щебень для фундамента?

Для изготовления фундамента в большинстве случаев используют гравийный щебень. Он характеризуется удовлетворительными прочностными показателями и достаточно недорогой в сравнении с гранитным. Однако в случае закладки фундамента под массивный строительный объект, к примеру, жилой дом, необходимо отдать предпочтение гранитному щебню. Для легких и неответственных построек типа гаража, сарая или беседки можно использовать дешевый известняковый щебень. Важным преимуществом известнякового щебня является низкий радиационный фон этого материала в сравнении с другими заполнителями.
Так наиболее приемлемым материалом для фундамента, являются фракции щебня от 5 до 20 мм и от 20 до 40 мм.

Щебень для отсыпки

Иногда в процессе строительства требуется выполнить искусственное поднятие грунта – отсыпку. В качестве материала для отсыпки также используется щебень различных фракций.

Бутовый камень является самым подходящим материалом для этих целей, поскольку характеризуется природной стойкостью к разрушительным внешним воздействиям (жара, холод, кислотность почвы), характеризуется различными размерами, неправильной формой и чередованием острых и тупых углов. Эти характеристики позволяют предотвратить возможное проседание подушки даже в суровых климатических условиях.

В случае применения щебня стандартных фракций следует отдать предпочтение самым крупным из них, несмотря на дороговизну, поскольку именно такой материал сможет обеспечить необходимую прочность отсыпки. Щебень для создания подушки используется, как правило, в случае среднего уровня грунтовых вод.

Отсев , состоящий из пыли и осколков, не является надежным материалом, хотя и выгодно отличается по цене. Его можно использовать для дачного строительства при наличии стабильного грунта для защиты от талых вод. Подушка из отсева может со временем неравномерно просесть по причине вымывания пыли водами, что в свою очередь станет причиной образования трещин.

Трудно назвать сферу строительства, где бы ни использовался щебень. Это незаменимый сыпучий материал, который отличается огромным разнообразием видов, и в каждом конкретном случае следует использовать материал той или иной фракции, прочности, лещадности, цвета и морозостойкости. Попробуем разобраться с объемной классификацией и понять, какие виды щебня существуют, каких фракций и марок он бывает, и как выбрать щебень, чтобы он оптимально соответствовал сфере применения.

№1. Как получают и где используют щебень?

Щебнем называют сыпучий материал, который может значительно отличаться по цвету, размеру фракций, прочности и другим параметрам. Основная причина столь широкого расхождения по характеристикам кроется в происхождении.

По происхождению щебень делят на:

Вторые два вида щебня хоть и менее популярны, но все равно находят применение, так как сфера использования щебня достаточно широка. Его применяют для изготовления , возведения и , при производстве блочного строительного материала, для дренажа, создания дорожных покрытий разного типа, в т.ч. насыпных и шоссе. Кроме того, без щебня не обойтись при обустройстве взлетных полос и железных дорог, да и дизайнеры полюбили этот материал за возможность им клумб, водоемов, насыпей и поверхностей внутри помещений.

№2. Фракции щебня

В результате дробления сырья образуются частички разных размеров, или, другими словами, разные фракции щебня. Чтобы отделить одну фракцию от другой, щебень просеивают сквозь специальное сито, именуемое грохотом. Встречаются частички щебня от 3 мм до 300 мм и больше.

Классификаций щебня по фракциям еще больше, чем самих фракций. Самым простым является деление на пять фракций:

Есть и другая, более детальная классификация щебня по размерам, которая подразумевает выделение стандартных и нестандартных фракций . К стандартным относят такие фракции, как 3-8 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 25-60 мм, 20-70 мм, 40-70 мм. По согласованию с потребителем могут выпускаться нестандартные фракции 10-15 мм, 15-20 мм, 80-120 мм и 120-150 мм.

№3. Лещадность щебня, или геометрия формы

В массе щебня встречаются элементы разных форм. Есть камни, которые отличаются наличием плоских ровных граней, они имеют пластинчатую или игловидную форму . Камни с условно равными гранями называют кубовидными . Чем больше в щебне содержание пластинчатых и игловидных элементов, тем выше показатель лещадности . От него зависят эксплуатационные характеристики щебня и сфера его использования.

По лещадности щебень делят на такие виды:

обычный щебень с лещадностью 25-35%;
улучшенный щебень, где часть игловидных зерен составляет 15-25%;
кубовидный щебень с лещадностью не более 15%.

Щебень с невысоким показателем лещадности используется там, где важно плотно утрамбовать бетонную смесь. Игловатые зерна создают в бетоне ненужные пустоты, поэтому щебня приходится добавлять больше, но даже при этом показатели прочности на сжатие и готового материала будут ниже. Щебень с высокой лещадностью находит применение в дренажных работах, используется при строительстве дорог.

№4. Плотность и прочность щебня

Плотность щебня колеблется от 1,2 до 3 г/см 3 и сильно зависит от типа происхождения материала. Чем выше показатель плотности, тем более универсальным является материал. Плотность и прочность щебня – прямо пропорциональные показатели.

Прочность – это способность материала выдерживать механические нагрузки разного вида. Исследования и определение марки прочности проводят рядом испытаний, проверяя щебень в цилиндре, полочном барабане и сжимая его. Подобные эксперименты позволяют сымитировать реальные условия будущей эксплуатации. По марке прочности щебень бывает от М200 до М1600 (числовой показатель означает максимальную выдерживаемую нагрузку в кг/см 2) и делится на такие классы:

В щебне нормируют количество примесей слабых пород , ведь от этого напрямую зависит прочность материала. Чтобы определить этот параметр, проводят испытания и создают давление на щебень в 20 МПа. Согласно ГОСТ 8267-93 часть примесей пород низкой прочности нормируются таким образом:

для щебня М1600 – не более 1%;
для щебня М1000-М1400 – не более 5%;
для щебня М400-М800 – не более 10%;
для щебня М200-М300 – не более 15%.

№5. Морозостойкость щебня

Морозостойкость показывает, сколько циклов замерзания и оттаивания сможет выдержать щебень без потери своих основных прочностных качеств. В лабораторных условиях этот показатель определяют путем высушивания и насыщения материала в растворе сернокислого натрия. Прочность обозначается в маркировке буквой F, за которой следует число – показатель количества циклов заморозки-оттаивания. Морозостойкость щебня колеблется от F15 до F400 , причем в строительстве зданий лучше всего использовать щебень морозостойкостью не менее F300.

По уровню морозостойкость выделяют такие виды щебня:

неустойчивый, F15- F Используется в качестве подсыпки, для дренажа и для внутренних работ в постоянно обогреваемых помещениях;
устойчивый, F50- F150 . Может использоваться для малоэтажного жилого строительства в южных регионах;
высокоустойчивый, F200- F Это наиболее универсальный тип щебня, который может использоваться для сооружения ответственных конструкций, в высотном строительстве, при создании разного рода ЖБИ.

№6. Уровень радиоактивности

Радиоактивность – такой же важный показатель качества щебня, как и прочность или морозостойкость. Во многом природный радиоактивный фон зависит от того, из какой породы изготовлен щебень. Для гранита характерна повышенная радиоактивность, а у кварцита и известняка природный фон низкий.

По уровню радиоактивности щебень делится на такие классы :

I класс – это материал с невысокой радиоактивностью, не превышающей 370 Бк/кг. Универсальный материал, который подходит для возведения любого рода объектов. Этот щебень идеально подходит для жилого строительства;
II класс – щебень с радиоактивностью до 740 Бк/кг. Он подходит только для строительства дорог.

Радиоактивность щебня должна быть подтверждена документально, поэтому при выборе и покупке материала не мешает удостовериться в наличии соответствующих сертификатов и санитарно-эпидемиологических заключений.

№7. Оттенок щебня

Цвет щебня зависит от происхождения материала. Когда речь идет о возведении фундаментов, дренировании и производстве ЖБИ, оттенок щебня не играет никакой роли. Если же материал используется для декоративных работ (например, для внутренней отделки стен, украшения клумб и водоемов), то цвет имеет большое значение, благо, различных вариантов масса. Щебень отличается огромным разнообразием цветов, от серого до красноватого, буроватого, розового и желтоватого.

№8. Самые популярные виды щебня (по происхождению)

Мы уже упоминали, что щебень может иметь разное происхождение, отчего зависят его эксплуатационные качества. На сегодня самыми популярными являются такие виды щебня:

гранитный щебень – самый прочный и универсальный. Его получают из горных пород магматического происхождения, в состав которых могут входить кристаллы полевого шпата, слюды и кварца. В зависимости от преобладания тех или иных минералов цвет такого щебня может быть серым, розовым или даже красноватым. Гранитный щебень очень прочный (М1400-М1600), морозостойкий (F300-F400), отличается низкой лещадностью, но может иметь повышенный радиоактивный фон, поэтому при его покупке обязательно следует смотреть сертификаты. Гранитный щебень – лучший по всем параметрам, поэтому и цена на него соответствующая, но все равно он чаще всего используется в строительстве. Он применяется при производстве ЖБИ, бетона, создании фундаментов, строительстве дорог всех типов, возведении ответственных объектов, мостов, аэродромов и т.д. Выделяют фракции от 5-10 мм до 150-300 мм;
гравийный щебень получают путем взрывной разработки каменных скал и просеивания карьерной породы. Форма частичек может быть обтекаемой и краеугольной, цвет – преимущественно серый, но могут встречаться элементы с зеленоватым, белым и бежевым оттенком. По основным показателем гравийный щебень уступает гранитному, но все же его свойства позволяют использовать материал при возведении ответственных объектов. Максимальная прочность – М1200, он обладает неплохой морозостойкостью и низким радиоактивным фоном. Так как карьеров по его добыче немало, а сам процесс не такой трудоемкий, как в случае с гранитом, то и цена на гравийный щебень существенно ниже. Фракцию в 5-20 мм применяют при производстве тротуарной плитки, 5-40 мм – для производства некоторых ЖБИ, 20-40 мм – для производства бетона и отсыпки дорог;
кварцитовый щебень получают из скальных пород, основа которых – минерал кварц. По прочности такой щебень практически не уступает гранитному, обладает незначительным радиоактивным фоном и может похвастаться прекрасным внешним видом, поэтому его часто используют при проведении декоративных работ;
известняковый щебень получают из осадочных пород. Он обладает наименьшей прочностью среди всех видов щебня горного происхождения. Цвет белый, может иметь оттенки желтого, бурого и серого. Главное преимущество – низкая цена. За счет невысоких эксплуатационных качеств использовать известняковый щебень можно только при возведении неответственных сооружений, например, малоэтажных построек и дорог с небольшой нагрузкой, а также при производстве простейших ЖБИ. Также его используют для изготовления минеральных удобрений, и т.д.;
вторичный щебень получают путем переработки строительного мусора, в т.ч. кирпича, бетона, асфальта и т.д. Процесс производства остается таким же, как и при получении первичного щебня, за исключением сырья. Главное преимущество такого щебня – цена, но по основным показателям он уступает гранитному аналогу, впрочем, есть сферы, где максимально прочный и морозостойкий щебень и не требуется. Максимальная прочность соответствует примерно М800, морозостойкость – F Вторичный щебень используют при строительстве дорог с небольшой нагрузкой, как крупный заполнитель для бетона, а также для укрепления слабых грунтов;
шлаковый щебень получают путем переработки металлургических шлаков. В итоге выходит материал с частицами размером 5-120 мм. Используется при производстве цементных бетонов и для укрепления оснований в дорожном строительстве.

Как видим, для любых целей использования можно найти щебень с подходящими свойствами и максимально выгодной ценой. Главное, при покупке ознакомиться с документацией.

Под словом «гравий» может подразумеваться как естественный материал, так и искусственный (керамзитовый), произведенный промышленным путем. И природный, и керамзитовый гравий популярны среди строителей, изготовителей бетона, дизайнеров и других специалистов.

Описание

Природный гравий — это натуральный материал, который формируется под влиянием ветра и разрушения горных пород. В зависимости от типа залегания, он может быть горным (или овражным), речным, озерным морским или даже ледниковым.

У горного гравия немного шероховатая поверхность. В его составе есть глина, пыль, песок, органические вещества и иные примеси. Если процент песка превышает 25-40%, это песчано-гравийная смесь.

Немного чище по составу морской и речной гравий. Но при этом он более гладкий, поэтому характеризуется плохой адгезией со скрепляющим веществом.

Обычно строители выбирают горный гравий, поскольку его технические качества несколько лучше, чем у других типов. Его используют для строительства трасс, фундаментов, засыпки разнообразных площадок, получения кровельных материалов.

Гравий имеет различные оттенки: черные, желтые, белые, серо-голубые, коричневые, розовые. Его цвет может несколько меняться под влиянием освещения или влажности. Именно поэтому он популярен в ландшафтном дизайне: при оформлении дачных участков, мощении садовых дорожек, разбивке цветников и т. п.

ГОСТ на природный гравий

Допустимо ли использовать гравий в тех или иных целях, зависит от его физико-технических качеств, которые утверждены на уровне ГОСТов и техинструкций.

Для гравия и щебня, обладающего средней плотностью гранул 2-3 г/см3 и используемого для получения тяжелого бетона, дорожных и иных строительных работ, разработан ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

В этом стандарте гравием из горных погод называется зернистый материал, имеющий неорганическую основу, с величиной гранул больше 5 мм, который формируется в ходе рассева гравийно-песчаной смеси.

В стандарте указаны требования к величине фракций, форме гранул, прочностным свойствам, проценту гранул слабых пород и вредных составляющих, морозостойкости, нюансы приемки, способы контроля, требования к перевозке и хранению и т. д.

Также существует ГОСТ 8269.0-97, в котором детально описаны методы определения главных физико-механических свойств материала.

Чаще всего определение будущих свойств и соответствие их ГОСТу происходит , который включает в себя добычу в карьерах, промывку и сортировку.

Фракции

В процессе покупки особое внимание нужно обращать на фракции гравия. Они определяются как по величине гранул, так и по плотности. Зерна могут иметь размер от 5 вплоть до 70 мм.

Основные фракции гравия (мм):

5(3)-10;
10-15;
10-20;
15-20;
20-40;
40-80(70);
комбинация фракций 5(3)-20.

Материал в виде иных комбинаций из различных фракций и более крупных зерен может быть произведен по согласованию производителя и покупателя.

Гравий величиной 3-10 мм применяется при обустройстве игровых и спортивных площадок, частных пляжей, для фильтрации колодцев или родников, во флористике. Гравий 10-20 мм в величину используют для получения легкого бетона. В 1 м3 бетона примерно 1 т гравия в виде наполнителя.

Большие фракции порядка 20-40 мм идут на строительство трасс, мостов, покрытий аэродромов и т. д. Гравий величиной 40-70 мм и выше применяют преимущественно как декоративный материал. Им отделывают аквариумы, бассейны, клетки для животных, мостят улицы, применяют при постройке плотин.

Благодаря своей универсальности, сочетающейся с удобством использования и невысокой стоимостью, гравий получил широкое .

Технические характеристики и свойства

Некоторые параметры гравий приобретает уже в процессе его подготовки и переработки (рассев, очистка, смешивание и т. д.). Подобная подготовка помогает получить довольно однородный по составу материал и добиться соответствия официальным нормам.

Основные свойства природного гравия:

плотность материала может колебаться в зависимости от его типа. Усредненный показатель плотности гравия — 2,6-2,7 т/м3. Насыпная плотность может иметь значение от 1,43 до 1,61 т/м3;
объемный вес равен 1600 кг/м3, а удельный – 1400 кг/м3;
форма зерен может быть округлой, округло-угловатой, угловатой. Согласно ГОСТу 8267-93, в составе гравия может быть не больше 35% (от массы) зерен, имеющих игловатую или пластинчатую форму;
прочность материала выражается в марках по дробимости при раздавливании (или сжатии) в цилиндре. Существуют такие марки по прочности: ДР8, ДР12, ДР16, ДР24. Предел прочности на сжатие равен 1,5 т/см2;
для гравия, который используется в строительстве дорог, дополнительно устанавливают меру истираемости, которая определяется в результате испытаний в полочном барабане. При этом выделяют марки И-I, И-II, И-III и И-IV;
исходя из степени морозостойкости, выделяют марки гравия от F15 до F400.

Для сравнения приведем таблицу сравнения характеристик природного гравия с искусственным (керамзитом):

Как отличить гравий от гальки и щебня

Под словом «гравий» обычно подразумевают именно горный гравий, добытый в карьерах. Галька – это тот же речной или морской гравий, сформированный в результате отшлифовки песком и водой небольших плоских камней. Таким образом, галька является подтипом гравия.

Галька может иметь разную окраску. Чаще всего встречается многоцветная галька или галька розового, желтого, серого, коричневого или мраморного оттенка. У морской гальки более плоская форма, чем у речной.

Отличить гравий от щебня можно по форме и текстуре. Щебень имеет шероховатую поверхность и остроугольную форму, в то время как гравий более гладкий и округлый.

Щебень формируется в процессе дробления горных пород в карьере или в ходе переработки отходов промышленности. Таким образом, гравий – это материал, образуемый естественным путем, а щебень – промышленным. Иногда, чтобы повысить качество сцепления гравия с раствором, его дробят на более мелкие фракции, получая щебень.

Что такое гравий, как он выглядит и чем визуально отличается от щебня можно посмотреть на фото-картинке ниже:

Что лучше и дешевле: гравий или щебень

В силу неправильной формы, щебень образует более надежное сцепление со строительным раствором, чем гравий. Таким образом, по эксплуатационным качествам щебень существенно лучше гравия.

Основным преимуществом гравия можно считать более низкую цену. Он дешевле щебня примерно на 20%, поэтому именно его часто выбирают как заполнитель при получении тяжелого бетона. Гравий часто применяют для возведения невысоких домиков на дачных участках и даже для формирования фундамента.

Что выбрать – щебень или гравий – зависит и от свойств бетона. Когда бетон очень прочный, желательно использовать щебень. Для бетона с умеренным уровнем прочности подойдет недорогой гравий.