Какой бывает щебень, и куда применяется в тех или иных работах в зависимости от свойств, сегодня это и разберем. Щебень – это базовый строительный материал с сыпучей структурой. Его получают путем дробления карьерных или скальных пород, а используют в качестве наполнителя при проведении строительства, обустройства ландшафта, монтажа дорожных и аэродромных полотен.
Технические параметры щебня
Сфера применения щебенки определяется техническими свойствами материала. У каждой породы свои показатели качества. А оценивается структура щебня по следующим категориям:
- Прочность – одна из основных характеристик, определяет устойчивость камешков к механическому воздействию. В техническом паспорте маркируется литерой М и рядом чисел – 200, 300, … 1400. Чем больше значение числа, тем прочнее материал. Следовательно щебень М200 – слабо прочный, а с обозначением М 1400 – высокопрочный.
- Морозостойкость – второй по важности показатель, обозначающий количество циклов заморозка/оттаивание, которое выдерживает щебеночное зерно. Марка морозостойкости обозначается буквой F с цифровым индексом – 15, 25, 50, 100 … 400. Чем выше значение числа, тем больше циклов переживет дробленая порода, следовательно, выше степень устойчивости к перепадам температур.
- Лещадность – характеристика, влияющая на насыпную плотность материала. Коэффициент лещадности определяет количество плоских граней и острых частиц. Чем больше таких частиц, тем больше пустот образуется при трамбовке щебня.
- Водопоглощение – свойство породы впитывать и сохранять внутри себя влагу. При дроблении открываются микропоры, через которые внутрь камня попадает вода. В теплое время года это никак не отражается на структуре зерна, но заморозки превращают воду в лед. Он расширяет поры и разрушает камешек изнутри.
- Влагоотдача – характеристика, которая рассматривается вместе с водопоглощением. Показатель определяет, как быстро порода теряет впитанную влагу.
- Содержание крупиц более слабой породы. Неоднородность структуры щебня – это нормально, но если зерен будет слишком много, то прочность материала станет ниже.
- Насыпная плотность – соотношение веса и объема. Для качественной щебенки такой показатель приравнивается к 1300 и 1400 кг/м3.
- Радиоактивность. Дробленые минералы имеют 4 класса безопасности. Для жилых построек необходимо применять первый класс безопасности.
Щебень имеет разное происхождение, поэтому каждый вид материала обладает своими физико-механическими свойствами.
Виды щебня по происхождению
Щебенка является материалом искусственного происхождения. Его изготавливают из разнообразных горных пород, которые добывают в карьерах двумя способами:
- Целенаправленный – производитель добывает тот или иной камень, затем дробит его на щебень.
- Побочный – остатки породы после основного производства распиливают на щебенку, которую также пускают в дело. Таким образом, получается безотходное производство.
Выделяют несколько способов добычи:
- Взрывной метод – наиболее распространен. Специалисты закладывают взрывчатку. Крупные обломки камней отправляют в дробильную установку.
- Применение вертикальной пилы.
- С помощью специализированной камнерезки.
- Ручной метод – предполагает использование кирки.
Щебень подразделяется на виды по происхождению на основании исходного сырья:
- Гравийный – образовался в результате естественного разрушения пород, поэтому обладает невысокими эксплуатационными характеристиками. Однако превосходит по прочности известняковый.
- Гранитный – производится из гранитных пород, обладает высокой прочностью и способностью справляться с высокими механическими нагрузками.
- Базальтовый – имеет магматическое происхождение и один из наиболее прочных видов щебенки. Имеет марку прочности от М 1200 до М1600, самые высокие показатели морозостойкости F400. Его применяют для подушки под фундамент при многоэтажном строительстве, основания под федеральные трассы и дорожное полотно.
- Габбро – дробленые камни магматического происхождения. Имеют цветовую палитру от темно-серого до черного. Широко применяются в дорожном строительстве.
- Известняковый – результат дробления осадочных горных пород на основе карбоната кальция. Он имеет невысокие показатели прочности, что компенсируется невысокой ценой.
- Мраморный – по техническим характеристикам уступает большинству разновидностей щебенки, зато обладает эстетической привлекательностью. Из-за этого он обрел популярность в ландшафтном дизайне.
- Шунгитовый – заполнитель для бетона благодаря соотношению хорошего качества и легкого веса.
- Сланцевый – материал вулканического происхождения, обладает широким диапазоном для каждого параметра и приплюснутой формой. Применяется в качестве наполнителя для бетона.
- Шлаковый – продукт переработки отвальных металлургических шлаков. Применяется редко из-за третьего класса радиоактивной опасности.
- Вторичный – стройматериал не природного происхождения, результат переработки неликвидного кирпича и бетона.
После дробления породу просеивают и разделяют щебенку по фракциям.
Классификация щебня по фракции
Фракция – это обозначение размера фрагментов щебня. Его измеряют в миллиметрах. Выделяют три группы фракций:
- Мелкая – включает зерна размером 3х8 (еврощебень), 5х10, 5х20, 10х20, 15х20 мм.
- Средняя – размер фрагментов составляет 20х40, 20х70, 25х60 мм.
- Крупная – диапазон крупности элементов включает 40х70, 70х120, 80х120, 70х200 мм.
Щебенка фракции 5х20 или 20х40 мм активно применяется для подсыпки под фундамент, в качестве наполнителя для бетона, отсыпки дорожных магистралей. Фрагменты размером 40х70 востребованы для формирования подушки под фундамент при возведении тяжелых многоэтажных конструкций.
Классификация щебня по способу постобработки
После дробления и сортировки по фракциям некоторые сорта щебня подвергают дополнительной обработке:
- Мытый щебень.
- Цветные фрагменты.
- Черная щебенка.
- Галтованный материал.
Мытый щебень
Отдельные породы после дробления содержат глинистые или пылевые частицы. Такую щебенку необходимо очистить от посторонних примесей. Для этого материал промывают под проточной водой. С этой целью применяют специальные установки:
- Корытная мойка – применение машины с неподвижной ванной. Камешки перемещаются с помощью вращающихся валов или лопастей.
- Оросительный грохот – вода для мытья подается по специальным форсункам, вращающиеся лопасти перемешивают дробленую породу, очищая ее от пыли и крупиц глины.
- Барабанный грохот – установка, позволяющая сортировать щебень по крупности фракций. Посредством вибраций сыпучий материал разделяет твердые и мягкие частицы.
Как постобработка сырья – промывка не популярна из-за удорожания процесса, низкой производительности.
Черный щебень
Черный или битумный щебень – это сыпучий строительный материал, прошедший обработку битумными или дегтевыми добавками.
Основой для получения черной щебенки служат фрагменты твердых пород и эмульсия. Пропитки с помощью специализированного оборудования, позволяющего подавать состав для пропитки высокой температуры под большим давлением. Готовый продукт имеет ограниченное время пользования, поэтому его отгружают прямо из установки в грузовой транспорт и отправляют на объект.
Черный щебень применяют для формирования подушки для дорожного полотна. Материал обладает массой преимуществ:
- Отсутствие у стройматериала скольжения и сдвигов.
- Повышенная сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям внешней среды.
- Высокие дренирующие показатели и отсутствие водопоглощения у камней.
- Увеличивается износоустойчивость, как отдельных фрагментов, так и насыпи в целом.
Для разного типа работ применяют свой размер фракций. Черный материал производится мелкой, крупной и средней фракции.
Цветной щебень
Материал получают путем искусственного окрашивания. Чтобы краситель держался долгое время, используют полимерную пропитку. Данный способ постобработки позволяет создавать нестандартную для природного камня палитру.
Цветной щебень – современный декоративный материал, который широко применяют в ландшафтном дизайне. Его популярность обусловлена улучшенными эксплуатационными характеристиками:
- Продолжительное время сохраняет насыщенность цвета.
- Проявляет устойчивость к поражению грибками и плесенью.
- Не оказывает неблагоприятного влияния на почву и растения.
- Не реагирует на атмосферные воздействия и перепады температуры.
После полимеризации красящего состава щебень способен выдержать большее количество циклов заморозка/оттаивание, чем сырьевая основа.
Галтованный щебень
Галтованный или шлифованный щебень производят в несколько этапов: отсев необходимой фракции, очищение от примесей, шлифовка в специальном галтовочном барабане. В результате такой обработки острые края камней сглаживаются, а сами элементы обретают более округлые формы.
Для шлифовки камни помещают в цилиндр с зазубренной фактурой внутренней стороны стенок, добавляют металлические шарики и заливают воду. Продолжительность воздействия на сырье зависит от физико-механических характеристик породы. Чем выше прочность материала, тем дольше его придется держать в барабане.
Галтованный щебень изготавливают ограниченными партиями по предзаказу клиента. Поскольку процесс обходится дорого и занимает много времени. Материал с такой постобработкой задействуют в облицовочных работах.
Сфера применения щебня
Материал широко применяют в черновых и декоративных работах. В строительстве щебень применяют для формирования дренажной прослойки, расклинцовки, создания платформы под фундамент, заполнения бетона. При монтаже шоссейных и железнодорожных полотен дробленую породу применяют для уплотнения и стабилизации грунта. Используются камешки и для декоративного благоустройства территорий. Нашел щебень применение и в инженерных работах. Из него собирают заградительные и защитные конструкции.