Строительный щебень – распространенный материал, получаемый в результате раскалывания и последующего дробления горной породы. Его широко применяют в дорожном, промышленном и частном строительстве, при производстве железобетонных конструкции и в других сферах. Для того, чтобы грамотно выполнить проект, получить надежное и устойчивое сооружение, необходимо знать какие виды щебня бывают, как определить подходящий, где его применять. В статье рассматриваются основные критерии выбора щебня различных видов.
Группы щебня по форме зёрен
Важный качественный показатель щебня, определяющий специфику его применения – лещадность. Лещадность отражает наличие на отдельных камнях относительно ровных плоских граней. Чем больше таких граней, тем выше лещадность.
Есть несколько условных разновидностей каменных зерен. Зерна могут иметь преимущественно игольчатую, пластинчатую или квадратную форму. Процентное соотношение таких зерен в щебне отражает его эксплуатационные свойства, характерные для каждой из групп, указанных в таблице:
Таблица. Группы щебня по форме зерен:
| Группа (характеристика) | Группа (обозначение) | Содержание пластинчатых и игловатых зёрен, % |
|---|---|---|
| Кубовидная | 1 | До 15% |
| Улучшенная | 2 | До 25% |
| Обычная | 3 | До 35% |
Форма зерен влияет на эксплуатационные свойства и применение материала. Поэтому очень важно уметь определять лещадность на глаз.
Области использования щебня в зависимости от формы зерен:
- Кубовидные зерна. Имеют наибольшую прочность по сравнению с зернами других форм и обеспечивают лучшее уплотнение основания при трамбовке. Выступают оптимальным вариантом для подсыпки дорожного полотна, обустройстве подушки фундамента.
- Игловидные зерна. Характеризуются наличием пустот в общей массе материала. Поэтому зерен этой группы на приготовлении раствора для формования бетонных конструкций потребуется больше. В то же время прочностные характеристики изделий будут несколько ниже. Часто используются там, где необходимо отведение атмосферных вод.
Кубовидный.
Остроугольный.
Клиновидный.
Лещадный.
Марки щебня в зависимости от морозостойкости
По показателям устойчивости к замораживанию материал делится на 3 категории. При этом определяющим фактором распределения по категориям выступает количество циклов заморозки-разморозки, выдерживаемое без разрушения. Каждая марка щебня в обозначении содержит литеру «F» и цифру, показывающую количество циклов.
| Тип щебня | Марка | Применение |
|---|---|---|
| Высокоустойчивые | Имеют маркировку F200; F300; F400 | Щебень этих марок допускается к использованию даже в условиях Крайнего Севера. Применяется при изготовлении высокопрочных конструкций, ЖБИ, опор мостов, наружной отсыпки, строительстве высотных и морских объектов. |
| Устойчивые | Обозначаются F150; F100; F50 | Оптимальный вариант для применения в климатических условиях Средней Полосы и южных районов. |
| Неустойчивые | Маркируются F25; F15 | Применяются для подсыпки и отведения атмосферных вод, при выполнении строительных работ внутри обогреваемых помещений. |
Морозостойкость щебня определяется при испытании зерен в лабораторных условиях. После застывания конструкции изготовленной из бетона, на зерно осуществляется дополнительное давление, что приводит к увеличению морозостойкости на 30-40%.
Марки щебня по прочности
Для определения этого важнейшего показателя создают реальную насыпь и имитируют ее эксплуатацию – материал подвергают дроблению и раздавливанию. Далее щебень распределяют в соответствии с полученными результатами устойчивости к механическим воздействиям. Показатели прочности разных марок отражены в таблице.
Таблица зависимости области применения от марки прочности:
| Марка | Уровень прочности | Сфера использования |
|---|---|---|
| М1600-М1400 | Сверхпрочный | Для обустройства фундамента башен, вышек, опор мостов |
| М1400-М1200 | Высокая прочность | Для возведения фундаментов высотных объектов, мостовых опор, башен, укрепления набережных, гидротехнических сооружений |
| М1200-М800 | Прочный | Возведение производственных конструкций, несущих стен зданий, фундаментов, колонн, заборов, свай, подсыпки железнодорожных путей |
| М800-М600 | Средняя прочность | Монтаж ненагруженных конструкций и стен, ограниченной с четырех сторон отсыпки |
| М600-М300 | Слабая прочность | Установка фильтров и очистных сооружений, монтаж открытого дренажа и ненагруженной отсыпки |
| М200 | Очень слабая прочность |
На марку прочности оказывает влияние процентное содержание слабой породы в массе щебня. При испытаниях образцы испытывают под давлением 20 мегапаскалей.
Допустимый процент содержания слабой породы:
- М1600 – не более 1%;
- М1400 – М1000 – 5% и менее;
- М800 – М400 – 10% и менее;
- М300 – М200 – 15% и менее.
Строительный материал с 20% и более содержанием слабой породы относят к гравию. Его применяют для обеспечения неответственных работ: монтажа временных сооружений, отсыпки второстепенных дорог. За исключением возведения фундамента, промытый гравий может заменить щебень в частном строительстве.
Самый прочный щебень М1400-М1200 – гранитный.
К гравийному относят марки М1200 – М800. Хотя гравийные зерна несколько уступают гранитным по прочности, они имеют ряд сравнительных преимуществ, среди которых более низкая стоимость материала и отсутствие радиоактивности.
Маркировку прочности М800-М400 имеет известняковый щебень. Область его применения не связана с возведением фундаментов и формованием бетонных конструкций важных объектов. Известняковый материал служит сырьем (флюсом) в металлургии, при производстве извести и цемента, применяется в дорожном строительстве.
Фракции щебня
Зерна оценивают по составу фракции. За фракцию применяется определенный диапазон размеров Материал требуемой фракции получают путем просева породы через специальное сито с ячейками нужного размера, называемое грохотом. Фракции могут быть стандартными и нестандартными.
Стандартными считаются фракции, размеры которых в миллиметрах составляют:
3-8 евростандарт
5-10
5-20
10-20
20-40
20-70
25-60
40-70
Нестандартные фракции имеют размеры, согласованные с заказчиком, чаще всего они бывают:
10-15
15-20
80-120
120-150
Отдельные разновидности щебня могут разбиваться на дополнительные фракции внутри группы. Смеси и отсевы из зерен с фракциями 0-20 и 0-40 мм также применяются в строительстве.
0-20
0-40
Виды щебня по происхождению
Классификация зерен по происхождению предусматривает определение вида преобладающей горной породы.
Гранитный щебень
Основой для получения гранитных зерен служат горные породы магматического происхождения. Допускается присутствие в их составе включений кварца, слюды, полевого шпата. Характеризуются высокой прочностью и универсальностью применения. Горная порода определяет соответствующий цвет щебня – серый, красноватый, розовый.
Гранитный серый щебень.
Гранитный розовый щебень.
Преимущественные показатели гранитного щебня – самая высокая прочность (марки М1400-М1600), хорошая морозостойкость (F400-F300), низкая лещадность зерен.
К недостаткам материала относят возможность накопления радионуклидов, что требует перед покупкой проверки материала на наличие соответствующих сертификатов безопасности. Сюда же относят и более высокую стоимость материала.
Основная сфера применения – строительство. Гранитные зерна используют при производстве ЖБИ, строительстве дорог, формировании фундаментов, возведении мостов, важных объектов, строительстве аэродромов.
Зерна на основе гранита – лучший наполнитель для изготовления бетона высокой прочности, идущего на обустройство автострад, мощных фундаментов. Каждая фракция имеет свои сферы использования.
Фракции
Размер зерна фракции в мм определяет область применения гранитного щебня:
- Гранитная крошка или отсев (0 – 5, 0 – 20, 0 – 40). Прокладка пешеходных дорожек, устройство покрытия и основания автодорог, укладка щебня способом заклинки.
- Мелкофракционный материал (5 – 10 или 10 – 20). Один из самых востребованных. Эта фракция применяется для изготовления бетона и ЖБИ, заливки полотен мостов, дорожных и аэродромных покрытий, фундаментов.
- Зерна средней фракции (20 – 40). Монтаж железобетонных сооружений, прокладка трамвайных линий, ж/д и автомобильных дорог, фундаментные работы, возведение производственных объектов.
- Крупный фракционный состав (20 – 70, 40 – 70). Производство бетона и крупногабаритных ж/б конструкций, строительство производственных зданий, автомобильных дорог, операции с партиями бетона в крупных объемах.
- БУТ, строительный камень (70 – 120, 120 – 150, 150 – 300). Сфера использования ограничена декоративными и отделочными работами, возведением фундаментов. Применяется для отделки ограждений и заборов, бассейнов. После дробления части материала могут использоваться для изготовления бетонных смесей в качестве наполнителя.
Гравийный щебень
Материал этого вида получают путем подрыва каменных скал с дроблением осколков и последующим просеиванием. Форма зерен может не иметь острых граней или быть краеугольной. Преобладающий цвет материала – серый, возможные оттенки отдельных вкраплений: бежевый, белый, зеленоватый.
Гравийный щебень.
Технические показатели несколько ниже, чем у гранитных зерен, но высокая прочность допускает применение в строительстве важных объектов. Показатель максимальной прочности – М1200, для него характерны низкий радиационный фон и хорошая морозоустойчивость. Из-за меньшей трудоемкости по добыче цена гравийного щебня более доступная.
Фракции
Различают 4 фракции гравийного щебня, измеряемых в мм:
- 3-10 отсев;
- 5-20 семечка, используется для укладки тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий;
- 5-40, подходит для производства среднеразмерной продукции – бетонных колец, перемычек, бордюров;
- 20-40, выступает основой для изготовления бетона, отсыпки дорожного полотна.
Известняковый щебень
Сырьем для его производства служат осадочные породы. Среди материалов, изготавливаемых из горных пород, обладает наименьшей прочностью. Преимущественный цвет – белый, возможны желтый, бурый и серый оттенки.
Известняковый щебень.
Применяется при возведении неответственных сооружений, прокладке второстепенных дорог, изготовлении простейших жби. На основе известняка возможно изготовление портландцемента, минеральных удобрений.
Фракции
Деление на фракции, размеры в мм:
- 5-20;
- 20-40;
- 40-70.
Вторичный щебень
Материал этого вида – продукт переработки кирпича, асфальта, бетона, строительного мусора. Изготавливается на том же оборудовании, что и первичный.
Вторичный щебень.
Характеризуется низкой ценой и более низкими показателями прочности по сравнению с гранитными зернами. Используется в местах, где нет необходимости в использовании морозостойкого и сверхпрочного щебня: укрепление слабых грунтов, крупноформатный заполнитель бетонного раствора, строительство малонагруженных дорог. Показатель максимальной прочности соответствует М800.
Фракции
В строительстве используются отдельные фракции и нестандартный вторичный материал с зерном 0-70 мм.
Шлаковый щебень
Представляет собой продукт переработки металлургического шлака с зерном от 5 до 120 мм. Сфера применения: производство цементного бетона, укрепление основания дорожного покрытия.
Шлаковый щебень.
Фракции
Фракционный состав материала, размеры в мм:
- 5-10;
- 10-20;
- 20-40;
- 40-70;
- 70-120.
Сланцевый щебень
Материал этой разновидности получают из вулканических горных пород. По виду напоминает продолговатую плоскую насыпь из камня. Возможные цвета: бордовый, серый, коричневый, желтый, зеленый, антрацитовый.
Сланцевый щебень.
Сфера использования – производство материалов и строительство. Отдельные породы, делящиеся при раскалывании на тонкие прочные пластинки, применяют при производстве кровельных материалов.
Щебень образуется при дроблении пластов сланца. Его добавляют при производстве монолитных жби, декорировании территории, формировании садовых дорожек, строительстве дорог. Подбирать сланцевый материал следует с учетом его рабочих характеристик.
