Щебень представляет собой искусственный строительный материал, формирующийся в результате дробления различных горных пород. Этот процесс может осуществляться как на специализированных заводах, так и непосредственно на месторождениях, где добывается исходное сырье. После дробления материал проходит этапы очистки и сортировки по различным фракциям и маркам, завершением которого становится процесс его подготовки к использованию.
Виды щебня
Щебень — это один из наиболее важных материалов, без которого невозможно представить современное строительство. Он имеет множество применений, начиная от возведения фундаментов многоэтажных зданий, заканчивая дренажными системами, опорами, отсыпками и гидротехническими сооружениями. В этой статье мы подробно обсудим:
- разнообразие видов щебня;
- существующие фракции щебня;
- основные области применения щебня;
- значение марки щебня.
Технические характеристики щебня
- Лещадность — это важный показатель, определяющий степень плоскости и геометрической формы частиц материала. Чем более плоскими являются частицы, то есть чем выше их лещадность, тем плотнее они располагаются друг к другу. Это приводит к уменьшению расхода материала и повышению прочности конструкции. Классификация щебня по лещадности выглядит следующим образом:
- низкая — с содержанием пластинчатых и игловидных форм — от 15 до 20%;
- уменьшенная — с содержанием 25-30%;
- стандартная группа — с содержанием 30-40%;
- общестроительная — свыше 40%.
- Фракция — определяется размером частиц материала. Наименьшая фракция щебня составляет обломки до 5 мм, в то время как наибольшая фракция может достигать 300 мм и более. Разные размеры фракций щебня находят применение в строительстве, дренажных системах, а также в декоративных целях.
- Марка по прочности — это характеристика, обозначающая предел прочности материала, то есть максимальные нагрузки, которые он может выдержать в процессе строительства и уплотнения катками. Наиболее популярным является высокопрочный щебень марки М1200–1400, за ним следуют марки М800–1200, М600–800, затем М300–600 и очень слабый М200.
- Цвет — определяется пигментами, окрашивающими горную породу в различные оттенки:
- в гранитный щебень входят частицы полевого шпата, слюды, кварца, что придает ему розовый и серый оттенки;
- гравийный щебень обычно серого цвета, может содержать зелёные, белые и бежевые элементы;
- известняковый щебень состоит из карбоната кальция, который надает ему бело-серый цвет.
- Природа происхождения щебня
- гравийный щебень производится из осадочных пород, отличается рыхлой текстурой и прямыми краями;
- гранитный щебень является магматическим материалом с разнообразными оксидами, такими как оксиды железа и слюда, его частицы обладают гладкими и заострёнными краями, что делает его более прочным вариантом;
- известняковый щебень формируется из окаменелых остатков моллюсков, обитавших в океанах миллионы лет назад, и имеет наименьшую радиоактивность, что облегчает его добычу и обработку.
- Прочность — показатель, определяющий способность материала выдерживать механические нагрузки. Все типы щебня должны содержать не более 15% примесей, так как большее их количество может существенно снизить прочность. Если содержание мягких пород превышает 15–20%, такой щебень классифицируется как гравий и часто используется для менее ответственных конструкций, таких как временные сооружения и дороги без жесткого покрытия.
- Плотность — бывает двух типов: истинная и насыпная. Истинная плотность — это средняя плотность частиц, которая зависит от типа породы:
- гранит — 2600–2650 кг/м³;
- известняк — 2400–2800 кг/м³;
- гравий — 2600 кг/м³.
Насыпная плотность — это масса одного кубического метра материала. Чем меньше размер颗粒, тем выше насыпная плотность.
- I класс — уровень радиоактивного фона составляет менее 370 Бк/кг; такой щебень подходит для разнообразных работ, особенно в строительстве;
- II класс — уровень радиоактивности составляет от 370 Бк/кг до 740 Бк/кг; этот материал используется в дорожном строительстве.
Фракции щебня
Дробление исходного материала приводит к образованию частиц различных размеров, то есть разных фракций щебня. Для разделения фракций используется специальное оборудование — грохот. Размеры частиц щебня могут варьироваться от 3 до 300 мм и более.
Группировки щебня по фракциям намного обширнее, чем самих фракций. Самая простая классификация включает деление на пять основных категорий:
- первая категория — обломки до 5 мм, которые сложно назвать щебнем; это скорее побочный продукт производства, используемый основном для декоративного оформления дорожек;
- вторая категория — щебень размером 5-20 мм. Это наиболее востребованный в строительстве и производстве ЖБИ материал, применяемый для дорожного строительства и создания фундамента. Также неоценим в частном строительстве для замешивания бетона;
- третья категория — щебень 20-40 мм. Находит применение в дренажных системах, строительстве трамвайных и железнодорожных путей, а также для фундаментов промышленных зданий;
- четвёртая категория — крупный щебень размером 40-70 мм, который может использоваться в дренажных системах и как добавка в бетон;
- пятая категория — самый крупный щебень размером до 300 мм, известный как бут. Его применение ограничено, однако он подходит для декоративной отделки заборов, бассейнов и водоёмов.
Лещадность щебня, или геометрия формы
В составе щебня встречаются камни различных форм. Некоторые из них имеют плоские, ровные грани и могут быть названы пластинчатыми или игловидными; другие же характеризуются условно равными гранями и именуются кубовидными. Чем выше содержание в щебне пластинчатых и игловидных элементов, тем выше показатель лещадности, что существенно влияет на эксплуатационные характеристики и область применения щебня.
В зависимости от лещадности щебень классифицируется на следующие виды:
- обычный щебень с лещадностью 25-35%;
- улучшенный щебень с долей игловидных зерен 15-25%;
- кубовидный щебень с лещадностью не более 15%.
Щебень с низким показателем лещадности используется в местах, где требуется плотное уплотнение бетонной смеси. Игловидные зерна могут создавать ненужные пустоты в бетоне, что приводит к необходимости добавления большего количества щебня, но даже в этом случае показатели прочности на сжатие остаются ниже. В то же время щебень с высокой лещадностью отлично подходит для дренажных работ и строительства дорог.
Марка морозостойкости
Для большей части России характерны длинные зимние сезоны с температурами ниже -30°C и коварные периоды межсезонья с резкими изменениями температур. Поэтому морозостойкость щебня, то есть его способность выдерживать перепады температур и циклы замораживания-оттаивания, имеет огромное значение. Любая горная порода, целлюлозное сырьё или шлак содержат микроскопические поры, в которые проникает вода. Под воздействием низких температур влага замерзает и расширяется, что может вызвать образование микротрещин. Эти трещины имеют тенденцию увеличиваться при последующих заморозках, что повреждает структуру материала. Это приводит к значительным потерям массы щебня, что в масштабах больших партий может существенно изменить общую массу.
Для определения морозостойкости зерен используют методы, включающие насыщение ими воды или сернокислым натрием с последующим высушиванием. По результатам испытаний щебню присваивают буквенно-цифровой индекс в формате F-XXX, где последние цифры указывают количество циклов замораживания и оттаивания. Приведём таблицу со средними показателями морозостойкости щебня согласно стандартам ГОСТ 8267-93:
Параметры щебня
Для потребителей наиболее интересным показателем является прочность щебня, которая определяется двумя основными параметрами: дробимостью и истираемостью.
Марки щебня в зависимости от его дробимости
Дробимость характеризует способность щебня выдерживать механические нагрузки. Для оценки дробимости материал определённой фракции помещают в цилиндр с плунжером и сжимают под прессом. Увеличивая давление до необходимого значения, можно наблюдать, как часть щебня начинает дробиться. Разбившиеся осколки отсеиваются, взвешиваются, а затем наступает расчет показателя дробимости материала с помощью специальных формул.
По итогам требований, указанных в нормативных актов, прочностные характеристики щебня можно отразить в следующей таблице:
Показатель потери массы после испытания, %
Из метаморфических и осадочных пород (известняки, мраморы, сланцы и прочее)
Из изверженных пород, застывших в толще земли (габбро, диориты и другой)
Из изверженных пород, застывших на поверхности (андезиты или базальты)
* — Марка щебня указывается в виде индекса М и набора цифр из представленной таблицы.
Все марки щебня дополнительно можно сгруппировать по прочностным характеристикам:
- М200 – очень низкая прочность;
- М300–М400 – низкая прочность;
- М600 – средняя прочность;
- М800–М1000 – высокая прочность;
- М1200–М1400 – очень высокая прочность.
В результате множественных испытаний научно обосновано максимальное давление, которое может выдерживать щебень различных пород:
Максимальное давление, кгс/см².
Особый интерес представляет шлаковый щебень, который является побочным продуктом работы металлургических предприятий. Этот материал широко применяется для дорожного строительства, так как его главное преимущество заключается в том, что прочность шлакового щебня со временем увеличивается.
Марки щебня в зависимости от его истираемости
Ещё одним значимым показателем прочностных характеристик щебня служит уровень истираемости. Для его определения используется специальный полочный барабан, куда загружают щебень определённой фракции вместе с несколькими стальными или чугунными шарами (количество шаров зависит от фракции). Барабан совершает заданное количество оборотов с постоянной скоростью. В ходе испытания некоторые части щебня подвергаются крошению. Их отделяют, взвешивают, а результат анализируется с помощью специальной формулы, позволяющей определить показатель истираемости.
Существует четыре марки щебня по данному параметру:
Изменение массы щебня, %
Применение различных марок щебня
Прочностные характеристики непосредственно влияют на область применения каждого типа щебня:
- Материалы марок М200–М400 в строительстве практически не востребованы и подходят лишь для декоративных работ.
- Марка М600 активно используется в малоэтажном строительстве и для производства небольших железобетонных изделий.
- Щебень марок М800 и М1000 считается одним из самых популярных; он отлично подходит для создания монолитных конструкций, строительства дорог и формирования фундаментов.
- Марки М1200 и М1400 применяются для возведения мостов и других конструкций, которые подвергаются большим нагрузкам.
Кроме дробимости и истираемости, щебень также отличается показателями морозостойкости, содержанием примесей, значениями лещадности, насыпной плотностью и гигроскопичностью. Эти параметры также следует учитывать для более тщательного выбора нужного материала.
- Песок
- Карьерный
- Мытый
- Сеяный
- Речной
- Горячий песок
- Сухой песок
- Песок из дробленого бетона
- Формовочный песок
- Бетонный
- Вторичный
- Вторичный гранитный
- Кирпичный
- Гравий
- Гравийный
- Гранитный
- Известковый
- Асфальтовая крошка
- Бутовый камень
- Бой кирпича
- Бой бетона
- Фрезерованный почвогрунт
- Планировочный грунт
- Плодородный грунт
- Почвогрунт
- Растительный грунт
- Торф
- Торфо-земляная смесь
- Торфо-песчаная смесь
- Чернозем
- Песчано-гравийная смесь
- Пескогрунт
- Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС)
- Грунтощебень
- Керамзит 0–5 мм
- Керамзит 5–10 мм
- Керамзит 10–20 мм
- Керамзит 20–40 мм
- Серый гранитный отсев
- Розовый гранитный отсев
- Красный гранитный отсев
- Керамзитобетон
- Товарный бетон
- Тощий бетон
- Пескоцементная смесь
- Цемент
- Пескобетон
- Сухие строительные смеси
- Плиточный клей
- Реагент Icemelt Power (Айсмелт Пауэр)
- Реагент Icemelt ХКНМ (Айсмелт ХКНМ)
- Гранитная крошка
- Пескосоль
- Реагент противогололедный МРтв
- Техническая соль
- Аренда экскаватора
- Аренда экскаватора-погрузчика
- Аренда экскаватора-разрушителя
- Аренда манипулятора
- Аренда гусеничного экскаватора
- Аренда колесного экскаватора
- Аренда фронтального погрузчика
- Аренда самосвала
- Аренда барабанного грохота DUNALEX 18.50
- Снос и демонтаж зданий
- Разработка котлована
- Отсыпка участка грунтом
- Вывоз грунта
- Вывоз снега
- Вывоз и утилизация бетонного боя
- Строительство дорог из щебня
В компании Такси Песок теперь доступна услуга аренды гусеничного экскаватора-разрушителя.
Основные ГОСТ на щебень
ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород». ГОСТ 5578-94 «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов». ГОСТ 3344-83 «Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства». ГОСТ 7392-2014 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути». ГОСТ 8269-87 «Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ». ГОСТ 25137-82 «Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые». ГОСТ 22856-89 «Щебень и песок декоративные из природного камня». При выборе щебня важно учитывать специфику работ:
- Для устройства автомагистралей, которые будут подвергаться значительным нагрузкам, лучше всего использовать гранит, диорит или габбро;
- Гранитный, базальтовый и амфиболитовый щебень подходит для производства бетонных смесей, применяемых для заливки фундаментов высотных зданий и ответственных конструкций;
- Гравийный щебень может быть использован для строительства частных жилых домов;
- Известковый щебень хорошо подходит для создания фундаментов хозяйственных строений;
- Мраморный и кварцевый щебень используются для внутренней отделки помещений, а также для декоративного оформления садов и парков;
- Дешёвый вторичный щебень можно использовать для заливки бетонного пола в подсобных помещениях.
Для уплотнения грунтов, создания дорожек и тротуаров, временных проездов и других покрытий, которые не будут подвержены значительным нагрузкам, не рекомендуется использовать дорогой камень с высокой прочностью.
Вопрос эксперту
Вопрос: Какой щебень лучше выбрать для заливки фундамента частного дома?
Ответ: Для строительства фундаментов для двух- или трёхэтажных домов рекомендуется выбирать гранитный щебень фракции 20-40 мм, обладающий высокой прочностью. Такие конструкции смогут служить долгие годы.
Для небольших одноэтажных зданий, где нагрузки на фундамент не значительны, вполне подойдет использование гравийного щебня фракции 5-20 мм, так как такой размер хорошо подходит для замешивания бетона в бетономешалке.
