Щебень и гравий используются практически во всех строительных работах. Эти минералы природного происхождения образуются из горных пород. Внешне они очень схожи, однако при более внимательном рассмотрении, становится очевидно, что сыпучие материалы обладают существенными различиями. Чтобы разобраться, что такое гранитный щебень, рассмотрим все разновидности этого сырья.
Особенности гравия
Если говорить о том, что такое гравий, то в первую очередь стоит обратить внимание на форму этого минерала. Разноцветные камни округлой формы получаются благодаря естественному разрушению горных пород.
В зависимости от фракции этого сырья, выделяют три типа гравия:
- от 1 до 1,25 мм – гравий мелкий;
- до 5 мм – средний;
- 10 мм – крупный гравий.
Стоит сырье порядка 1 700 рублей за кубический метр.
Так как этот материал добывается из разных регионов, то существует довольно много разновидностей этого сырья.
Выделяют следующие виды гравия цветного:
- Речной. Эта разновидность сырья добывается из речных русел, после чего материал просеивается, чтобы отделить от него песок. Речной гравий отличается морозостойкостью и прочностью.
- Горный. Главное отличие этого сырья заключается в шероховатой поверхности частиц. Горный гравий содержит в себе много примесей (глина и пыль), поэтому его чаще применяют при строительстве дорог.
- Декоративный. Этот материал широко применяется в ландшафтном дизайне (при изготовлении дорожек из гравия на даче, для создания дренажной системы для растений и украшения водоемов). Декоративный материал бывает самых разных цветов и фракции.
- Белый гравий. Этот тип гравия используется как для дачных дорожек, так и для украшения клумб. Помимо этого, декоративный материал позволяет: замедлить рост сорняков, снизить температурные перепады в почве и уменьшить испарение влаги. Особенно красиво такой камень смотрится при грамотном освещении в вечернее время.
- Окатанный. Данный декоративный материал используют для напольных и кровельных покрытий. Также из него получаются красивые и практичные дорожки из гравия.
Однако сегодня используется не только цветной гравий, но и специализированный:
Строительный
Неорганический сыпучий стройматериал отличается следующими свойствами:
- Размер фракции от 3 до 150 мм.
- Насыпная плотность от 1,4 до 3 г/см 3 .
- Удельный вес порядка 1400 кг на кубометр.
- Предел прочности на сжатие 1,5 т/см 2 .
- Морозостойкость от F15 до F
Также это сырье считает наиболее долговечным.
Шунгизитовый
Этот экологически чистое сырье считается универсальным теплоизоляционным материалом с большим сроком службы. Если использовать шунгизитовый гравий в качестве заполнителя для бетона, то вы получите легкий и морозоустойчивый строительный материал. Также из него получаются качественные дорожки из гравия, которые не будут накапливать влагу.
Кремниевый
Сырье этого типа чаще всего используется в качестве донного фильтра для дачных колодцев. Благодаря своим свойствам, кремниевый камень способен задерживать органику и тяжелые металлы. Вода, прошедшая через фильтр отличается чистотой и лучшими вкусовыми характеристиками.
Ледниковый
Данное сырье отличается хорошими адгезивными свойствами, благодаря чему его часто используют при строительстве монолитных бетонных конструкций. Бетоны на таком гравии характеризуются повышенной прочностью и долговечностью.
Мытый
В отличие от гравия прочих типов, только в мытом сырье отсутствуют примеси способные ухудшить характеристики бетонного раствора. Благодаря использованию промытого гравия (лучше покупать сухопутный, а не речной), бетонная масса не будет трескаться, и в ней не будут образовываться пустые полости.
Также существует такая разновидность гравия, как гравийная смесь.
Гравийные смеси
Сегодня в продаже часто встречаются обогащенные песчано-гравийные смеси или, как их еще называют, ОПГС. Такие составы смешивают с цементом и водой для получения более качественного строительного материала. В процессе приготовления важно придерживаться определенных пропорций и качества компонентов, иначе использование ОПГС не будет оправдано.
Полезно! В природных смесях содержится не больше 20% гравия, после обогащения – его содержание увеличивается до 75%.
В составе песчано-гравийной смеси присутствуют следующие компоненты:
- крошка гравийная или гравий разной фракции – 70%;
- песок без примесей – 30%.
Также в составе допускается содержание глины, но не более 1%.
Наряду с обогащенными песчано-гравийными смесями в продаже встречается отсев гравийный. По сути, это сырье представляет собой отходы, которые получают в процессе дробления горных пород.
Стоимость таких отсевов значительно ниже, поэтому благодаря такому материалу удается значительно сократить затраты на строительные работы. Отходы гравия используют как при изготовлении железобетонных конструкций, так и при оформлении участка (дорожки из гравия как на фото, спортивные площадки, клумбы и многое другое).
Чтобы определить, чем отличается гравий от щебня, рассмотрим особенности другого строительного материала.
Особенности щебня
Щебень представляет собой неорганическое сырье, которое добывается путем дробления гранита, валунов, известняка и других горных пород. Главным отличием щебня от гальки является его шероховатая поверхность и наличие очень острых углов. Помимо этого щебень обладает большим размером, поэтому его редко используют для дачных пешеходных дорожек. Благодаря более крупным фракциям, этот материал отличается хорошим «сцеплением», поэтому его успешно используют в качестве наполнителя строительных смесей.
Полезно! Если говорить об отличиях гравийного щебня от обычного, то следует обратить внимание на способ добычи сырья. Гравийный щебень добывается методом дробления горных пород, поэтому он обладает более острыми углами. Обычный же щебень формируется самостоятельно, под влиянием воды.
Если говорить о размерах камней, то согласно ГОСТ существуют следующие категории:
- До 5 мм (отсев), подходит для дорожек, площадок и в качестве защиты от наледи.
- От 5 до 10 мм, используется в качестве заполнителя для бетонных смесей.
- От 10 до 20 мм, применяются для создания основания для постройки.
- От 20 до 40 мм – для сложных конструкций большого веса.
- От 40 до 70 мм – для строительства дорожных полотен и многоэтажных зданий.
- От 70 до 120 мм – в качестве декоративных элементов.
Также стоит обратить внимание на то, сколько весит куб щебня.
| Тип щебня и сфера использования | Удельный вес, 1м 3 /кг | Вес ведра (12 л), кг |
|---|---|---|
| Шлаковый (редко используется) | 1500 | 18 |
| Гранитный (применяется для изготовления твердого бетона, для заливки фундамента, при строительстве дорог) | 1470 | 17,5 |
| Известняковый (для малоэтажного строительства, при производстве ЖБК, колодцев и многого другого) | 1300 | 15,5 |
| Песчаник (дорожное строительство) | 1300 | 15,5 |
| Мраморный (ландшафтный дизайн: дорожки на даче, антигололедные покрытия, дренажные системы) | 1500 | 18 |
| Терриконовый (дорожные покрытия) | 1150 | 14 |
| Туфовый (редко используется) | 800 | 9,5 |
Исходя из этого, можно сделать вывод, что насыпная плотность некоторых типов щебня значительно ниже такого же показателя у гравия.
Стоимость щебня составляет порядка:
- 1 500 рублей за 1м 3 известнякового сырья;
- 2 100 рублей – гранитный;
- 1 150 рублей – шлаковый.
Классификация щебня
Щебень классифицируется по нескольким признакам. В первую очередь стоит обратить внимание на его марку:
- М 1200 – 1400 – материал высокой прочности;
- М 800 – 1200 – прочный щебень;
- М 600 – 800 – сырье средней прочности;
- М 300 – 600 – низкопрочный материал;
- М 200 – щебень самой низкой прочности.
Также щебень различают по количеству зерен неправильной формы:
- 1 группа – содержание зерен, у которых длина в 3-4 раза превышает толщину, составляет менее 10% от общей массы сырья;
- 2 группа – от 10% до 15%;
- 3 группа – от 15% до 25%;
- 4 группа – от 25% до 35%;
- 5 группа – от 35% до 50%.
Подведя итоги, рассмотрим в каких сферах лучше использовать гравий, а в каких щебень.
Что выбрать
Если говорить о том, что лучше гравий или щебень, то в первую очередь необходимо определиться для каких целей вы планируете приобрести сырье. Несмотря на то, что оба этих материала получают из горных пород, они обладают довольно весомыми отличиями.
Например:
- Благодаря гладкой форме и разнообразию цветов, гравий становится отличным сырьем для ландшафтного дизайна. Некоторые его разновидности подходят для приготовления бетонных смесей, но только в том случае, если вы используете строительный, шунгизитовый, ледниковый или мытый гравий. Однако даже в этом случае, он будет обладать более низкой прочностью, чем щебень.
- Из-за того, что щебень добывают не естественным путем (как в случае с гравием), а дроблением горных пород, камни обладают «непривлекательной» формой и выглядят грубо. Однако, благодаря более крупной фракции и наилучшему «сцеплению», этот материал становится отличным заполнителем для бетонных смесей. Также щебень лучше взаимодействует с песком, цементом и пластифицирующими добавками.
Как видите, выбирать гравий или щебень, нужно исходя из ваших пожеланий. Обе разновидности сырья широко используются в самых разных отраслях, являются экологически чистыми материалами и обладают отличной морозоустойчивостью.
Щебень - самый распространенный нерудный материал, который применяется в строительстве и промышленности практически повсеместно. Что он из себя представляет, какие разновидности его бывают, рассмотрим далее.
Определение и происхождение
Щебень - материал из твердых горных пород нерудного происхождения, преимущественно из гранита (до 90 %). Его применяют в чистом виде без разделения на отдельные минералы. Добывают щебень открытым карьерным способом по следующей технологии:
Еще один способ добычи носит второстепенный характер: при добыче твердых пород крупных размеров для различных целей производят их просеивание в карьере, в результате чего получают каменный или гранитный щебень, фракция которого может быть разной. Такой зачастую не отличается высоким качеством.
Размеры и применение
Для отдельных видов работ применяют камни определенной крупности, потому существует общее разделение материала по размеру единиц: 5-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм. Разные производители определяют и другие фракции щебня, более мелкие или крупные.
Материал применяют повсеместно, основные сферы использования разберем далее.
Щебень фракции 5 мм и мельче применяют:
Щебень фракции 5-20 мм представляет собой смесь из камней размерами 5-10 мм и 10-20 мм. Применяют такой:
- Для устройства подсыпки под фундамент.
- При дорожном строительстве линий местного назначения.
- Для возведения мостов.
- При устройстве аэродромных покрытий и площадок.
Одним из самых распространенных считается щебень фракции 20-40 мм, он более универсален. Применяется:
- Для изготовления бетона под ответственные конструкции.
- При устройстве фундаментов.
- В автодорожном строительстве трасс средней нагрузки.
Крупные фракции щебня (40-70 мм) используют:
- для изготовления бетонов для строительства ответственных массивных конструкций и сооружений;
- устройства дорог с повышенной нагрузкой.
Физико-механические свойства
Щебень фракции 40, 40-70 мм, который используют для создания ответственных конструкций, должен соответствовать определённым характеристикам. Кроме того, что материал отличается высокой прочностью, стойкостью к ударам, истиранию и другим механическим воздействиям, выделяют другие важные свойства:
Радиоактивность
Поскольку щебень производят преимущественно из гранита, который обладает естественным уровнем излучения из-за специфических включений, данный параметр обязательно измеряют при производстве материала. Превышение радиационного фона способно влиять на здоровье человека и работоспособность некоторой техники, потому для строительства жилых домов разрешено использование такой фракции щебня, излучение которой не превышает уровня 340 Бк/кг. Материал с более высоким показателем радиоактивности можно использовать только для прокладки автодорог и линейных сооружений.
Лабораторные испытания, которым подвергаются образцы, должны быть зафиксированы документально.
Марки по прочности
Как и все строительные материалы, щебень должен иметь свой показатель прочности, поскольку в большинстве случаев он участвует в ответственных конструкциях зданий, сооружений, дорожных полотен. От данного значения зависит возможность его использования для тех или иных целей.
- Самый распространенный щебень фракции 40, 40-70 мм имеет марку по прочности М800-М1200-М1400. В таком содержится минимальное количество слабых частиц (менее 5 %), которые отсеиваются при изготовлении и сортировке.
- Щебень фракции 20-40 мм может иметь марку М600-М800 с максимальным содержанием слабых включений до 10 %.
- Более мелкие сорта обычно имеют прочность в пределах М200-М600, до 15 % его объема составляют более мягкие горные породы.
В случае с гранитным щебнем данная классификация в большинстве случаев сохраняется, но в зависимости от качества основной горной породы, из которой изготавливают материал, маркировка может смещаться относительно крупности, а может быть не связана с ней вовсе.
Доставка
В регионах сыпучие материалы добывают в разных количествах, хранятся они по-разному, а где-то не добываются вовсе. Самый распространенный способ доставки - грузовым транспортом: железнодорожным и пневмоколесным. В регионы, где нет добычи, щебень завозят поездами и складируют на открытых площадках, откуда происходит дальнейшее распределение и продажа.
Мелкую доставку осуществляют грузовиками различной вместимости. При расчете массы и количества следует помнить, что фракции щебня имеют разный вес. Чем он мельче, тем большей грузоподъемностью должен обладать грузовик.
Чтобы приобрести сыпучий материал, нужно обратиться в компанию, продающую щебень. Фракция 20 мм имеется практически у любого поставщика, в некоторых случаях вам могут предложить фрагменты большей или меньшей крупности. Чем однороднее и чище материал, тем он дороже.
В статье приведены основные характеристики щебня как строительного материала . Мы расскажем о том, чем отличаются разные виды щебня, для чего предназначен каждый из них. Вы узнаете, как определить основные эксплуатационные показатели (фракцию, прочность) в зависимости от назначения работ.
Главный параметр щебня
Лещадность — основной показатель для щебня любого происхождения. Он отражает наличие на отдельных камнях относительно ровных плоских граней. Чем такие грани больше по площади, тем выше считается лещадность. Зёрна с гранями относительно большой площади имеют игольчатую (игловидную) или пластинчатую форму. Прочие зёрна (с условно одинаковыми гранями) называют кубовидными. От процента содержания таких зёрен зависят эксплуатационные свойства массы, особенно в «сухом» насыпном виде.
Группы щебня по форме зёрен
Умение определять лещадность на глаз поможет при выборе щебня для собственных нужд. Для этого достаточно знать, как этот показатель отражается на свойствах материала:
- Кубовидные зёрна лучше воспринимают трамбовку, в результате получается более плотное основание. Это важно при устройстве подушки фундамента и подсыпки под дорогу. Они также наиболее прочные (по сравнению с другими формами).
- Игловатые зёрна создают пустоты в массе камня. При создании бетонной конструкции на приготовление смеси понадобится больше раствора, а прочность на сжатие при этом будет несколько меньше.
- В то же время пустоты полезны для дренажа. Обеспечивая достаточную плотность укладки, щебень обычной группы отводит атмосферные воды.
Характеристики щебня
Данный материал имеет два основных эксплуатационных показателя, на которые следует ориентироваться при выборе для собственного строительства — морозостойкость и прочность.
Морозостойкость
По устойчивости к циклам замораживания зёрна подразделяют на 3 категории. Маркируются буквой F и цифрой, обозначающей количество циклов замораживания:
- Высокоустойчивые. Марка F200, F300, F400. Применяется для всех видов ответственных конструкций, мостовых опор, ЖБИ, высотного строительства, наружных отсыпок, морских объектов и для Крайнего Севера.
- Устойчивые. Марки F150, F100, F50. Используются при строительстве в южных районах и Средней Полосе.
- Неустойчивые. Марки F50, F25, F15. Внедряют в качестве подсыпки и дренажа на уровень ниже УГВ. Используется для внутренних работ и обогреваемых конструкций.
Следует также отметить, что лабораторные исследования морозостойкости щебня проводятся на отдельном зерне. В конструкции (в бетоне) зерно получает плюс 30-40% к морозоустойчивости за счёт давления внутри конструкции.
Прочность
Этот важнейший показатель определяют путём имитации реальной эксплуатации насыпи — раздавливание, износ и дробление. Таким образом выявляется способность материала сопротивляться этим воздействиям.
Таблица зависимости области применения от марки прочности
| Марка | Характеристика группы | Область применения |
| М1600 — М1400 | Сверхпрочный | Фундаменты мостовых опор, башен, вышек |
| М1400 — М1200 | Высокопрочный | Мостовые опоры, фундаменты высотных зданий, набережные, гидротехнические сооружения, башни |
| М1200 — М800 | Прочный | Несущие стены зданий, производственные конструкции, сваи, колонны, фундаменты, заборы, подпоры, отсыпки под ж/д пути |
| М800 — М600 | Средней прочности | Ненагруженные конструкции, стены, отсыпка, ограниченная с 4-х сторон |
| М600 — М300 | Слабой прочности | Ненагруженная отсыпка, ненагруженный (открытый) дренаж, фильтры, очистные сооружения |
| М200 | Очень слабой прочности |
Марка прочности зависит от количества примеси слабой породы в массе щебня. При этом опытный образец подвергают нагрузке 20 МПа. Допустимое содержание слабых пород:
- М1600 — менее 1%.
- М1400 — М1000 — не более 5%.
- М800 — М400 — не более 10%.
- М300 — М200 — не более 15%.
Горную породу с содержанием слабой породы более 20% называют гравием и используют в основном для отсыпки дорог местного значения, «бытовки», создания временных сооружений и других неответственных работ. Вполне допустимо использование промытого гравия в качестве щебня в частном строительстве (кроме фундаментов).
Разновидности щебня
Каждый из пунктов имеет собственную классификацию по прочности, размерам, морозостойкости и другим показателям. Мы остановимся только на практически полезных сторонах описания.
Гравийный щебень
Этот вид щебня получают путём просеивания карьерной породы и взрывной разработки каменной скалы. Он несколько менее прочен, чем гранитный (предельная марка М1200) и имеет неприглядный серый вид. При этом его достоинства неоспоримы:
- Большее количество карьеров, конкуренция.
- Себестоимость ниже (из-за распространения сырья).
- Добыча проще (гранит твёрже скальной породы).
- Крайне низкий радиоактивный фон.
При этом предельная марка и прочие свойства гравийного щебня позволяют использовать его для ответственных конструкций во всех отраслях народного хозяйства. Существует четыре фракции этого материала:
- 3-10 мм — отсев.
- 5-20 мм — «семечка». Применяют для мелкоштучных изделий (тротуарная плитка и т. д.).
- 5-40 мм — применяют для заводских изделий среднего размера — бетонные и колодезные кольца, бордюры, перемычки и т. д.
- 20-40 мм — основной материал для производства бетона и отсыпки дорог.
Известняковый (доломитовый) щебень
Кальцит карбоната (СаСО 3), спрессованный временем до состояния, близкого к скальному массиву. По основным показателям идентичен гравийному. Применяется для ЖБИ и дорожного строительства. Отличительная черта — белый цвет.
Гранитный щебень
Получают путём взрыва гранитного массива, дробления и просева массы. В большинстве случаев имеет красный оттенок. Рваные края зёрен обеспечивают наилучшее сцепление с раствором. Блестящая фактура придаёт хороший внешний вид шлифованным монолитным полам и другим изделиям из бетона на гранитном щебне.
Этот вид щебня признан наиболее востребованным, т. к. имеет самую высокую прочность. Соответственно, предприятия предлагают наибольший ассортимент фракций просева — от 0-5 мм до 70-120 мм. Под каждую фракцию существует целый набор областей применения.
Шлаковый щебень
Данный материал — результат дробления и просева металлургических отвальных шлаков и расплавов. Изделия из бетона на основе этого щебня дешевле обычных на 20-30%.
Вторичный щебень ГОСТ 25137-82
Материал, который получают при целевой переработке строительного мусора. Производится он так же, как и натуральный, только в качестве исходного сырья выступает не обломок горной породы, а монолитный элемент. После первичного раскола из него извлекают стальные элементы (арматуру), затем он отправляется на грохот.
Такой материал мог бы сэкономить большие деньги: затраты энергии меньше до 8 раз, а стоимость бетона с таким щебнем меньше на 25-30%. В продаже искусственный щебень дешевле гранитного в 2 раза. Прочность и морозостойкость его хоть и уступают натуральным (максимально М800 и F150), но и для таких показателей есть множество сфер применения.
Имея необходимые знания о выборе и достоинствах разных видов щебня, вы сможете безошибочно определить его качество и приобрести именно то, что нужно вам.
Виталий Долбинов, рмнт.ру
Щебень – широко применяемый в строительстве материал, получают его дроблением горных пород. Классифицируется по следующим признакам:
- Источники, из которых добывается – гранит, известь, гравий, кварцит, а также так называемый вторичный или искусственный щебень, полученный дроблением строительного мусора.
- Устойчивость к нагрузкам – от этого показателя зависит, где будет использоваться конкретный вид. Различают несколько степеней прочности, которые определяются в специальных приборах путем сжатия щебня гидравлическим прессом в сухом или влажном состоянии. Наиболее прочным является гранитный щебень, способный выдерживать большие нагрузки, наименьшая прочность у известкового щебня.
- Морозоустойчивость характеризуется количеством циклов замораживания /таяния, выдерживаемых определенным типом щебня с сохранением его главных качеств. Маркируется буквой «F ».
- Величина фракций, или зерен при дроблении. Основные применяемые размеры варьируются от 5 до 70 мм, меньшие или большие этих параметров фракции могут быть использованы в декорировании ландшафтов.
Применяемый в строительстве щебень подразделяется на категории, каждая из которых имеет свои характеристики и свойства, необходимые для конкретного вида работ. Это зависит от происхождения материала, и включает следующие виды:
- Гранитный. При дроблении гранитных пластов получается особо прочный щебень, обладающий превосходной влаго- и морозостойкостью, что делает его незаменимым для производства особо ответственных работ, например, для дорожных покрытий аэропортов и космодромов, а также при балластировке железнодорожного полотна. Недостатками такого щебня являются высокая стоимость и природная радиоактивность.
- Гравийный. Гравий для получения этого вида щебня добывают в карьерах или водоемах для последующего дробления. В прочности он уступает гранитному щебню, по остальным характеристикам отвечает всем требованиям для ответственного строительства.
- Известняковый. Для производства используется осадочная горная порода, добытая открытым способом. Данный вид щебня наименее прочен, зато весьма устойчив к морозам. Используется для изготовления некоторых низкопрочных марок бетона, в частном строительстве, возведении небольших сооружений, а также в качестве фильтров для механической очистки.
- Искусственный. Он же вторичный или шлаковый, получается в результате переработки строительных отходов, среднепрочный материал, применяемый во всех строительных областях. Достоинствами являются низкая стоимость и возможность дробления на фракции любых размеров.
- Диабазовый. Диабаз – излившаяся вулканическая горная порода, дроблением которой получают высокопрочный морозоустойчивый щебень, который используется для возведения особо загруженных транспортных магистралей и качественных железобетонных изделий. Диабаз экологически чистый, устойчив к перепадам температуры и соответствует нормам радиационной безопасности.
- Базальтовый. Плотная базальтовая порода прочнее, чем диабаз, но отличается некоторой хрупкостью. Щебень из нее используется для производства облицовочных плит, дорожных покрытий и заполнения тяжелого бетона.
- Порфирит. Добывается с помощью спецоборудования в порфиритовых карьерах, щебень из порфирита обладает низкой радиоактивностью и высокой влагостойкостью. Применяется для работ небольшого объема – стеновых материалов, мелокозернистого железобетона.
- Гнейс. Горная порода, из которой делается щебень, характеризуется своей рыхлостью, обусловленной составом из кварца и полевого шпата. Гнейсовый щебень применяется в основном для мощения дорог, но подвержен выветриванию.
Значение этой важной характеристики заключается в форме зерен и содержании их в общей массе щебня. Зерна бывают пластинчатые, когда их длина превосходит толщину в 3 и более раз, игловатые имеют длину, которая больше ширины в 3 и более раз. Различают 5 категорий, зависящих от этого признака:
- 1 – щебень кубовидный, до 10%,
- 2 – щебень улучшенный, 10-15%,
- 3 – обычный, 15-25%,
- 4 – обычный, 25-35%,
- 5 – обычный, 35-50%.
Наименее низкие показатели лещадности считаются лучшими для производства бетона, используемого в строительных конструкциях, что обусловлено кубовидной формой зерен с наименьшим процентным содержанием.
Однако следует отметить значительные финансовые затраты для производства кубовидного щебня, так как потребуется качественное дробильное оборудование. Это существенно снизит объемы производства. Применяется кубовидный щебень для наполнения верхних слоев дорожных покрытий и производства бетона ответственных строительных объектов.
Форма зерен оказывает существенное влияние на сцепляемость щебня со строительными растворами, то есть на адгезию, что делает прочными возводимые сооружения.
Дробление твердых горных пород для производства щебня бывает на разные размеры его фракций, которые соответствуют нормам ГОСТа. Это 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм. Наиболее подходящими для строительства считаются смеси из нескольких размеров, снижающие пустотность, следовательно, и количество потребного цементного раствора. Прочность возводимого объекта при этом увеличивается.
Наличие посторонних примесей в щебне, таких как пыль, глина или ил, негативно сказывается на качестве бетона, поэтому перед использованием щебень очищают.
Области применения щебня
Фундаменты. В большинстве случаев для постройки фундаментов используется гравийный щебень, он достаточно прочный и недорогой по сравнению с гранитным. Однако при закладке фундамента под крупный, сложный объект, в частности, под жилое строение, гранитный щебень предпочтительнее. Легкие постройки типа гаража или сарая могут иметь основание даже с известняковым щебнем, имеющим преимущество по сравнению с другими наполнителями – низкий радиационный фон.
Приемлемая величина используемых фракций для фундаментов – 5-20 мм или 20-40 мм.
Отсыпка. Процесс строительства нередко требует поднятия грунта, так называемой отсыпки. В качестве материала для этого мероприятия служит щебень разных фракций.
Наиболее крупные фракции – бутовый камень – используются наиболее часто, поскольку обладают повышенной природной стойкостью к внешним воздействиям, таким как резкие перепады температур или кислые почвы. Неоднородный размер камней, чередование у них тупых и острых углов позволяют предотвратить проседание даже в условиях жесткого климата.
Применение фракций стандартных размеров возможно, если брать только самые крупные из них, поскольку от этого зависит прочность отсыпки. Подушка из щебня используется обычно при среднем уровне грунтовых вод.
Использование отсева в качестве подушки нежелательно, хотя он и имеет привлекательную низкую стоимость. Пыль и осколки, из которых состоит отсев, здесь не подходят. Зато этот материал отлично подойдет для дачи, при условии стабильного грунта, защищающего от талых вод. Со временем подушка может проседать по причине вымывания пыли водой, что приведет к образованию трещин.
Вредные примеси
Одним из важных требований, предъявляемым к щебню, является стойкость к химическим реакциям с щелочной средой цемента. Щебеночный камень не должен содержать вещества, которые вызывают коррозию арматуры и закладываемых деталей.
Прочность бетона снижают: глина, уголь, кислота, горючие сланцы, асбест. Из-за склонности к выветриванию нежелательно присутствие апатитов, хлоритов и фосфоритов.
Щебнем называют сыпучий твёрдый материал, состоящий из раздробленных горных пород, камней, крупного гравия, либо отходов деятельности предприятий по переработке рудных и других полезных ископаемых. По популярности щебень не уступает гравию. Внешне он похож на него, но структура частиц у него другая. Камешки гравия выглядят обкатанными и закруглёнными, у щебня же они имеют резкие контуры и шероховатую поверхность. Хотя по составу они могут не отличаться друг от друга.
Главное отличие данных материалов – это их происхождение. Щебень получают искусственным путём за счёт дробления пород, гравий же образуется в ходе естественных природных процессов. Как правило, на это уходит много времени. Скорость образования щебня несравнимо более высокая и определяется прочностью породы и мощностью механизмов по её дроблению. Можно сказать, что у гравия есть историческое прошлое, а у щебня его практически нет.
Резкие угловатые края, наличие многочисленных выступов также отличает щебень от гравия. Такие его свойства обеспечивают лучшее, чем у речного гравия, сцепление с цементной массой, что делает его более предпочтительным при строительстве. Зато декоративные качества у него ниже.
Состав щебня может быть такой же, как и у гравия, а может и отличаться. Тут всё зависит от того, из какого материала был получен щебень. Если это природная горная порода, то состав будет аналогичным (т. е. природным). Однако щебень могут произвести и из промышленных и строительных твёрдых отходов: керамики, шлаков и т. д. Минеральный состав щебня, полученного их горных пород, целиком зависит от их состава. Он может быть получен из пород магматического происхождения (гранит, базальт и др.), метаморфического (мрамор, гнейсы и пр.), осадочного (доломит, известняк).
По размерам фракций щебень делят на несколько видов. Наиболее часто применяют так называемую стандартную классификацию, в которую входит 7 интервалов размеров:
- 0,3 – 0,8 см;
- 0,5 – 1 см;
- 1 – 2 см;
- 2 – 4 см;
- 2,5 – 6 см;
- 2 – 7 см;
- 4 – 7 см.
Щебень наиболее мелких фракций называют еврощебнем.
Плотность материала составляет, в среднем, 1,2 – 3 г/см3.
Прочность щебня целиком определяется прочностью того материала, из которого он был получен. Для дорожного строительства важное значение имеет дробимость и износоустойчивость.
По показателю прочности щебень может быть высокой прочности, повышенной прочности, средней прочности, низкой прочности и очень низкой прочности. Количество частиц пород с низкой прочностью учитывается при нормировании. Самые лучшие марки по прочности: М1200, М1400, М1000. Материал с маркой М1400 – 1600 используется реже, в основном для создания прочных бетонов для капитальных сооружений.
Лещадность
Определяет степень уплощённости и вытянутости компонентов. Чем она выше, тем ниже его качество. По этому признаку выделяют щебень кубовидного, улученного, обычного и лещадного типов. Использование пластинчатых и игловидных щебней приводит к появлению микропустот в бетонной смеси. Применение такого материала требует больших затрат цемента на единицу массы бетона.
Единственная сфера, где применение щебня с повышенной лещадностью целесообразна – это строительство дорог и железных дорог. Это объясняется лучшей его способностью пропускать через себя воду.
Морозоустойчивость
Определяется по количеству циклов заморозки-разморозки. По этому показателю существуют марки от F15 до F400. Цифра после F означает количество циклов. Для строительства подходят марки F300 и выше.
Радиоактивные свойства
Они определяют сферу применения этого материала. Уровень радиоактивности должен быть подтверждён сертификатами и другими документами. Гранитный щебень может иметь более высокий радиационный фон, чем другие его разновидности. Повышенная радиоактивность допускается при строительстве дорог на удалении от населённых пунктов, хотя это не совсем правильно, учитывая возможность будущей застройки в необжитых местах.
Щебень может быть гравийным, известняковым, гранитным, шлаковым, вторичным.
Гравийный щебень получают при дроблении породы на карьере, а также из скальных горных пород. Щебень гравийный отличается от гранитного тем, что он менее прочный, но в экологическом плане считается более безопасным, поскольку редко когда имеет повышенный уровень радиации.
Применяют такой щебень при получении бетона, в дорожном строительстве, для производства железобетонных изделий, при укладке грунтовых дорог и дорожек для пешеходов. Бетон на гравийном щебне получается менее прочным, чем на гранитном, но при этом более прочным, чем на искусственном щебне из строительных материалов.
По размеру частиц гравийный щебень делится на мелкий (3 – 10 мм), средний (5 – 20 мм), крупный (0,5 – 4 см) и очень крупный (2 – 4 см). Нормируется по ГОСТ 8267-93.
Гравийный щебень получают примерно так же, как и другие его виды. Сначала куски породы помещают при помощи погрузчика в специальный бункер, после чего дробилка разделяет эти скалы на мелкие кусочки. Далее полученный материал разделяется на фракции.
По цене этот материал является сравнительно недорогим. Он более дёшев, чем гранитный щебень. При его получении также требуется меньше энергии, чем при получении гранитного щебня.
Иногда к гравийному щебню причисляют также и гравий.
Известняковый щебень является результатом измельчения известняка, который, в основном, состоит из карбоната кальция. Он используется при строительстве дорог, производстве железобетона. Может быть применён в дренажных целях (некоторые виды).
Гранитный щебень получают при дроблении твёрдых гранитных пород, имеющих, обычно, зернистую структуру. В состав гранита входят: кварц, полевой шпат, слюда и пр. Материал имеет розовый, красный или сероватый цвет, который зависит от соотношения основных компонентов. Гранитный щебень имеет наибольший удельный вес.
Так как гранитная порода очень твёрдая, то для её измельчения применяются взрывы. Дальнейшее дробление проводят в специальном устройстве, а затем полученный материал распределяют по преобладающим размерам.
Наиболее мелкая фракция применяется в качестве декоративного материала, для посыпки дорог, при обустройстве зон отдыха, при получении бетона.
Средние фракции используются при изготовлении бетона, в том числе, для фундамента, в строительстве мостов, для заливки дорог, взлётных полос на аэродромах, в производстве железобетона, промышленных зданий и т. д.
Крупные фракции тоже идут на производство бетона, а так же востребованы при строительстве массивных объектов, железных дорог.
Наиболее крупная фракция может быть использована при строительстве заборов, бассейнов, искусственных прудов и как декоративный камень.
Гранитный щебень относится к числу наиболее прочных материалов, с высокой морозостойкостью и низким уровнем лещадности (вытянутости, уплощённости компонентов). Гранит считается превосходным заполнителем бетонов, придающий им высокую прочность.
Вторичный щебень получают при измельчении строительных отходов, таких, как асфальт, бетон, кирпич. Этот материал считается самым дешёвым видом щебня. При его получении тратится минимальное количество энергии (до 8 раз меньше). Существенно удешевляется и стоимость бетона, произведённого с использованием данного материала.
Вторичный щебень обладает невысокой прочностью и устойчивостью к морозу. Тем не менее, он активно применяется в качестве заполнителя для бетонов, для прокладки грунтовых дорог, в качестве трамбовочного материала, а также для повышения устойчивости грунта.
Шлаковый щебень производят из отходов металлургических производств. Такой материал стоит дешевле. Насыпная плотность составляет 1000 кг на кубометр. Некоторые шлаковые щебни имеют пористую структуру. Их производят из расплавов с высоким содержанием газов. Плотность такого материала от 400 до 1600 кг в одном кубическом метре. Насыпная плотность составляет 800 кг/м3 и меньше, а потому используется для получения легковесных бетонов.
Помимо включения в состав бетона, этот материал также нашёл применение при строительстве дорог и в целях укрепления грунтов под строящимися объектами.