Черный щебень по способу пропитки

Обновлено: 10.05.2024

Черный щебень по способу пропитки

СМЕСИ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ И ГРУНТЫ, УКРЕПЛЕННЫЕ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ, ДЛЯ ДОРОЖНОГО И АЭРОДРОМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Organomineral mixtures and soils stabilized by organic binders for road and airfield construction. Specifications

Дата введения 2013-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным автономным учреждением "Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве" (ФАУ "ФЦС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 18 декабря 2012 г. N 41).

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование органа государственного управления строительством

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 1979-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30491-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на органоминеральные смеси и укрепленные грунты, применяемые для устройства несущих и дополнительных слоев оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Область применения смесей и укрепленных грунтов приведена в таблице А.1 приложения А.

Требования настоящего стандарта не распространяются на обработанные материалы, получаемые по способу пропитки и поверхностной обработки, а также на черный щебень.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 3344 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 8267 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8736 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 9179 Известь строительная. Технические условия

ГОСТ 10178 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 11955 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия

ГОСТ 12801 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний

ГОСТ 22245 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия

ГОСТ 23732 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 23735 Смеси песчано-гравийные для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 25818 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 органоминеральная смесь: Искусственная смесь, получаемая смешением на дороге или в смесительных установках щебня (гравия), песка или их смесей, а также минерального порошка (в том числе порошковых отходов производства) с органическими вяжущими и активными добавками и без них или с органическими вяжущими совместно с минеральными.

3.2 укрепленный грунт: Искусственный материал, получаемый смешением на дороге или в смесительных установках грунтов с органическими вяжущими и активными добавками (в том числе минеральными вяжущими) и без них при оптимальной влажности, соответствующий нормируемым показателям качества в проектные и промежуточные сроки.

4 Технические требования

4.1 Основные параметры

4.1.1 Органоминеральные смеси (далее - смеси) и укрепленные грунты должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке строительной организацией.

4.1.2 Смеси в зависимости от наибольшего размера зерен применяемых минеральных материалов приготавливают:

СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги

9.1. До начала производства работ следует проверять сцепление вяжущего с поверхностью минеральных материалов по ГОСТ 12801-84*, ГОСТ 18659-81**. При недостаточном сцеплении следует применять добавки поверхностно-активных веществ и активаторы поверхности (известь, цемент).

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 12801-98, здесь и далее по тексту;

9.2. Температура нагрева органических вяжущих материалов при их использовании должна быть в пределах, указанных в табл.10.

Черный щебень по способу пропитки

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО ЩЕБЕНОЧНОГО ПОКРЫТИЯ СПОСОБОМ ПРОПИТКИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее - по тексту ТТК) - комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда, предназначенный для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС) и другой организационно-технологической документации в строительстве.

ТТК может использоваться для правильной организации труда на строительном объекте, определения состава производственных операций, наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по конкретно заданной технологии.

ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту - ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

Определен состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК - описание решений по организации и технологии производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение продолжительности строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства") по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

- рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

- проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

- корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

- пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

- оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для нового строительства и предназначена для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров) и рабочих на дорожно-строительных работах, выполняющих работы во II-й дорожно-климатической зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

- длина участка покрытия - =1000 м;

- ширина проезжей части - =8,0 м;

- толщина слоя покрытия - =0,08 м.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

2.2. Дорожно-строительные работы по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину выполняются механизированным отрядом в одну смену, только в дневное время, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав последовательно выполняемых дорожно-строительных работ, при устройстве щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, входят следующие технологические операции:

- распределение щебня основной фр. 40-70 мм;

- подкатка и укатка слоя щебня катками;

- распределение щебня расклинивающей фр. 20-40 мм;

- уплотнение расклинивающей фракции катком;

- пропитка слоя битумной эмульсией;

- распределение щебня расклинивающей фр. 10-20 мм;

- уплотнение расклинивающей фракции катком;

- пропитка слоя битумной эмульсией;

- распределение щебня замыкающей фракции 5-10 мм;

- уплотнение защитного слоя катком;

- уход за готовым покрытием.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: автогудронатор ДС-39Б (=4000 л или 5200 кг, =4,0 м); машина универсальная уборочная КО-812-1 (=1,8 м); автомобили-самосвалы КамАЗ-55111 (=13,0 т, =7,0 м); колесный трактор Т-150К (мощность двигателя =150 л.с., навесное устройство грузоподъемность Р=4500 кгс); прицепной щебнераспределитель БЦМ-70-1 оборудование установлено на ходовые пневматические колеса и оснащено устройством для сцепки с автомобилем-самосвалом, управление осуществляется с площадки оператора ручным пневматическим приводом (=3,0 м, =1,5 м, =1500 кг, П=125 т/час); колесный фронтальный погрузчик Volvo L45В (=1,5 м); самоходный, дорожный, вибрационный каток с гладкими вальцами ДУ-96 (=7,8 т, =1500 м, от 40 до 100 мм, от 0 до 5 км/час; от 0 до 8 км/час); самоходный, дорожный, вибрационный комбинированный каток ДУ-84 (=14,0 т, =1600 мм, =2000 мм, от 150 до 700 мм, от 0 до 5,4 км/час; от 0 до 8 км/час).

Рис.1. Машина уборочная КО-812-1

Рис.2. Автосамосвал КамАЗ-55111

Рис.3. Колесный трактор Т-150К

Рис.4. Автогудронатор ДС-39Б

Рис.5. Щебнераспределитель БЦМ-70-1

Рис.6. Колесный погрузчик Volvo L45В

А - полная длина 6000 мм; L - max. высота подъема 4690 мм; Т - глубина выемки 200 мм; Н - высота выгрузки ковша, 45° 2810 мм; М - вылет ковша на max. высоте 830 мм; N - вылет ковша 1650 мм; В - 5030 мм; С - 2450 мм; D - 410 мм; F - 2930 мм; J - 3395 мм; К - 3650 мм

Рис.7. Комбинированный каток ДУ-84

Рис.8. Вибрационный каток ДУ-96

2.5. Для устройства щебеночного покрытия способом пропитки дорожные рабочие используют следующие ручные инструменты (см. Рис.9-11).

Описание черного щебня и советы по его использованию

Чёрный щебень – востребованный материал, широко применяемый для создания дорожных покрытий повышенной прочности. Этот измельчённый камень после обработки битумом и специальной дегтевой смесью также используется для выпуска пропитки, асфальтобетона и обустройства пешеходных дорог. Это обусловлено его особыми характеристиками и составом.

Что это такое?

Чёрный щебень представляет собой органоминеральную смесь, получаемую в результате смешивания вяжущих компонентов и щебёнки с определёнными свойствами и параметрами, от которых зависит сфера применения этого материала. В составе его допускается некоторое количество щебня с включениями пластинчатых и игольчатых зёрен, что определяет его плотность. Состав таких формовключений в процентах – от 25 до 35%, причём жидкая органика присутствует в объёме не более 4%. В зависимости от этих пропорций щебень применяется либо как стройматериал для дорожных оснований, либо как пропитка.

Чёрная щебёнка изготавливается не только из обычного щебня, но и из горных минеральных пород, а иногда для её производства берутся шлаки – отсевы их дробления. Впрочем, условие их использования – устойчивая, прочная структура, компенсирующая хрупкость нестандартных зёрен, и документ, определяющий качество материала – ГОСТ 30491-2012. После обработки фракционный продукт приобретает повышенную прочность, а его сцепляющие свойства значительно возрастают. Это позволяет улучшить адгезию с другими строительными компонентами состава.

Основные характеристики чёрного щебня:

высокие дренирующие свойства;
сопротивляемость скольжению и сдвигам в продольном направлении;
хорошая пластичность;
отсутствие трещин;
способность принятия больших нагрузок из внешней среды;
способность к уплотнению благодаря присутствию воздуха и содержанию фракций особой формы;
продолжительное хранение;
возможность разных видов укладки, включая холодную, что позволяет работать с материалов в любое время года.

При выборе стройматериала важно знать точный объёмный вес одного куба щебня, который, по сути, является его плотностью. Его оптимальные параметры – от 2600 до 3200 кг на м3. А также всегда должна быть учтена масса твёрдых сегментов. Удельный вес этого строительного продукта составляет 2,9 т/м3 – исходя из этого его доставка возможна лишь с использованием большегрузного транспорта. Необходимая прочность материала исчисляется 80 МПА и выше.

Недостатком чёрной щебёнки считается её высокая водопроницаемость, но, кроме того, это длительное время формирование дорожного основания, особенно если укладка производилась в холодный период.

Набор необходимой прочности такого покрытия завершается только по прошествии 12 месяцев.

Как делают?

В своём составе разные марки чёрного щебня могут содержать гравий, гранит, битумную эмульсию или дорожный нефтяной битум. При этом используется добавление различных вяжущих веществ в зависимости от способа производства – горячего, тёплого или холодного. Полученные виды продукции применяются для всевозможных видов работ, предусматривающих конкретный режим температуры.

Основное применяемое оборудование – смеситель, в который помещается щебёнка, а затем добавляется 3% дёгтя и битумной смеси. Туда же отправляются особые активные компоненты цемента, извести, прямые и обратные эмульсии извести (ЭБК, ЭБА). При соблюдении технологии материал становится более прочным, увеличиваются его износостойкие и адгезионные свойства.

Каждый метод предполагает своё время смешивания и компоненты.

Для получения холодной щебёночной смеси используются дёготь Д-3 или Д-4, жидкие битумные составы СГ, БНД и БН. В некоторых случаях изготовление связано с использованием вяжущих дегтевых эмульсий.
Если необходимо изготовить тёплый щебень, процесс выпуска предусматривает добавление дёгтя Д-5, битума БН и БНД и температуру 80-120 градусов.
Горячий вид чёрной щебёнки выпускается при температурном режиме 120-170 градусов, применяется нефтяной и дорожно-нефтяной битум, дёготь Д-6. Позднее монтаж щебня происходит тоже при высокой температуре не ниже 100 градусов.

Чёрный щебень можно изготовить самостоятельно, если соблюсти пропорции компонентов. В качестве основного вещества берётся известняковый минерал с фракциями 20 мм, помимо этого:

битумная смесь БНД в объёме до 5% от общей массы щебёнки;
искусственные жирные кислоты (активаторы) – 3%;
раствор едкого натра, от количества воды – 0,4%.

Наряду с этим понадобится барабан для смешивания с электроприводом и нагревателем. Обычно такая емкость имеет форму груши. Чтобы выгрузить из неё смесь, потребуется специальный опрокидыватель.

Время изготовления чёрной щебёнки будет зависеть от пропорций извести и активных компонентов, а также от размера барабана.

Каким бывает?

Щебень чёрный, фракционный или рядовой различается не только по виду приготовления (холодный, тёплый и горячий) и монтажа, но и по величине формовключений:

может содержать большие по размеру зёрна величиной от 40 до 70 мм;
средние – фракции от 20 до 40 мм;
мелкие включения, то есть, крошку от 5 до 15 мм.

Наиболее популярным считается щебень со средними размерами зёрен. Самым дорогостоящим является горячий чёрный щебень, обладающий высокой износостойкостью, прочностью и сцепляемостью. В отличие от него холодный вид стройматериала не отличается такими качествами, зато может храниться до полугода, при этом не слипается.

Существует и декоративный вид щебня – долерит, высокопрочная горная порода, особенность которой – глянцевая поверхность, что позволяет использовать редкий камень для художественного оформления придомовой территории. Это дорогой щебень, который при помощи передовых технологий окрашивается в любой нужный цвет, предназначен для облагораживания садового участка – дорожек, газонов и клумб. На этот материал можно наносить изображения и рисунки, либо обрабатывать другими способами.

Особенности применения

В качестве дорожного покрытия чёрный щебень применяется в определённом порядке. К таким работам предъявлены особые требования:

предварительно расчищается место;
удаляется верхняя часть почвы с помощью специальной техники;
далее кладётся выравнивающий слой, производится утрамбовывание земли на нужном участке;
после этого площадка засыпается песком и гравием, во избежание растрескивания.

Устройство дорожного основания в ряде случаев осуществляется горячим методом и предполагает расклинивание. Здесь важна температура укладки, поскольку необходимо, чтобы сооружение стало монолитным.

Щебень, уложенный по способу заклинки, более надёжен и прочен. Крупнофракционный стройматериал с размерами 40-70 мм расклинивается однократно мелкими, предварительно раздробленными камнями и песком. Подобная технология исключает образование трещин, обеспечивает высокую эластичность, одновременно гарантируя неподвижность и повышенную прочность дорожного полотна. Так же важно добавление вяжущих компонентов – их количество рассчитывается на 1 м3 (3 л).

Следует иметь в виду, что тёплая и горячая щебёнка укладывается в основание сразу посредством специального оборудования и транспорта, и затем нужно её хорошо уплотнить катком, гладковальцовым либо пневматическим. Кроме того, из-за сильного нагревания материал подвержен влиянию плесени и грибка. Избежать этой неприятности можно, добавив в щебёнку смесь жирных кислот, «Диэтаноламин» и борную кислоту.

Все, что необходимо знать о гранитном щебне

Щебень гранитный – это самый распространенный вид стройматериалов, его получают из горной вулканической породы, обладающей повышенной прочностью и имеющей зернистое строение. Оттенок может быть практически любым, все зависит от состава. Природный гранит – это особо прочная и твердая порода камня.

Плюсы и минусы

Преимущества гранита.

Повышенная прочность и твердость — этот природный камень имеет самый высокий коэффициент.
Легкость в обработке, так как он хорошо взаимодействует с различными сцепляющими составляющими.
Практичность – подходит для применения в различных сферах и отраслях.
Внешний вид – гранитный щебень выглядит как камень с множеством вкраплений черного, серого и белого цветов, такой специфичный окрас часто используется для декоративных работ.
Низкая водопоглощаемость – это свойство играет важную роль в строительстве, так как гранит не будет деформироваться от действия влаги.
Морозоустойчивость.
Долговечность.

Минусы гранита.

В отличие от доломитового щебня, коэффициент твердости и прочности которого идентичен гранитному, второй имеет цену выше. Это главный минус материала.
Трудоемкий процесс изготовления, требуются дополнительные действия после добычи из карьера.
Экологичность – гранитный щебень может содержать вредные составляющие, в отличие от известнякового, который имеет меньший уровень радиоактивности, несмотря на то что обе породы природного происхождения. Останавливая выбор на конкретном щебне, нужно просматривать сертификаты и выбирать 1 класс радиоактивности, гранитную разновидность лучше не использовать в строительстве жилых помещений.

Особенности добычи

В разговорной речи обычно употребляется такое выражение как «добыча щебня» – это не совсем так, на самом деле щебень получают искусственным методом. Добывается только горная порода – это начальное сырье. Сам материал изготавливается с помощью дробильно-сортировочного оборудования.

Сам процесс состоит из трех этапов – это добыча исходного материала, дробление, сортировка.

Добыча породы

Производители щебня используют разное сырье – гранит, мрамор, известняк и т. д., в зависимости от того, какой продукт нужно получить на выходе. Гранитный щебень изготавливают из многовекового вулканогенного (вулканического) материала – застывшей магмы. Перед началом работ подготавливается карьер – удаляется верхний слой дерна с травой, затем верхний слой грунта. Гранитные глыбы извлекаются из земли при помощи взрывов и техники, если необходимо их делят на части поменьше.

Производство щебня может быть целенаправленным или побочным. При изготовлении первым способом материал будет отличаться повышенным качеством и ценой. Во втором же случае щебень – это побочный материал, получаемый при добыче каких-либо полезных ископаемых или при изготовлении каких-либо изделий. Добыча породы может осуществляться четырьмя способами.

Камнерезный – такой метод является самым затратным, но в то же время одним из эффективнейших. С помощью камнерезного оборудования блоки больших размеров отпиливаются сразу в карьере. Машины снабжены пилами канатного либо дискового типа с алмазными наконечниками. При работе данным способом глыбы получаются нужной формы и размера, на них не образуются микротрещины.

Буроклиновой – этот метод один из старейших и сейчас его используют достаточно редко. Здесь работа начинается с того, что намечается контур глыбы, затем по этой отметке пробуриваются скважины. В них закладываются специальные колышки, при ударе по которым блок отделяется по заданной заранее линии. Этим методом обычно добываются самые твердые породы. Единственный минус технологии – она подойдет только для кусков породы маленького размера.

Бурогидроклиновой – это усовершенствованная буроклиновая технология. Добыча проходит по идентичному плану, но клинья из стали заменяют гидроклинья. Они заполнены водой, которая находится под давлением, а в пробуренных отверстиях плавно расширяются. Таким методом можно добывать куски камней очень большого размера, в самых труднодоступных местах. Большое преимущество бурогидроклиновой технологии – это полное отсутствие шума и вибрации, так максимально сохраняется структура горной породы.

Буровзрывной (взрывной) – этот метод является самым востребованным как при добыче каменной породы, так и при добыче руды. В камне также пробуривают отверстия, а в них закладывают взрывчатку. При взрыве откалывается множество кусков камня, самые большие собирают и увозят на переработку.

В данном методе требуется большая точность расчетов, любая ошибка приводит к увеличению затрат. Большое количество взрывчатых веществ испортит породу, при недостатке взрывчатки, наоборот, куски получатся слишком большие, их придется раскалывать снова.

Буровзрывной метод самый экономичный и одновременно самый разрушающий, так как при взрыве только 70% породы остается подходящей для дальнейшей переработки, остальные же 30% идут в отсев.

Дробление

Далее куски камней погружают в грузовые машины и отвозят на пункты переработки в бункеры. Из них материал отправляется на питатели (специальные устройства, благодаря которым подача сырья происходит равномерно). Начальные размеры камней достигают 50 – 120 сантиметров, а размер готовой продукции должен быть 0.5 – 12 сантиметров. В процессе дробления куски могут уменьшаться в сотни раз, поэтому работа проходит обычно в 2 – 4 этапа.

Дробление может быть трех видов – крупное (до 30 см), среднее (до 10 см), мелкое (до 4 см). На заводах с современным оборудованием процесс дробления проходит одновременно с сортировкой. На каждом этапе порода проходит предварительную сортировку, когда более крупные камни отделяются от маленьких.

Таким образом дальше в оборудование направляется только те камни, которые нужно измельчить.

Для работы со щебнем применяются 6 видов дробильного оборудования.

Щековые – применяются на первом этапе дробления. Принцип их действия заключается в безударном раздавливании. Оборудование включает две плиты (щеки), между которых помещают куски гранита. Далее они начинают сближаться, таким образом кроша камни.

Валковые – работа проходит по такой же системе, что и в щековых дробилках, только вместо плит здесь встроены специальные валы, вращающиеся в разных направлениях. Поверхность валов может быть – гладкая, зубчатая или рифленая.

Конусные – применяются для измельчения гранита на мелкие и средние размерности. Конструкция таких дробилок сложнее – в стационарной конической емкости находится подвижный конус, вершина которого направлена вверх. Через специальную воронку камни подаются в чащу, а конус совершает возвратно-поступательные движения, сближаясь со стационарным основанием, таким образом измельчая породу.

Роторные – принцип работы этих дробилок заключается в ударном воздействии. Устройство имеет вид камеры, по краям которой находятся отбойные плиты, а в середине располагается ротор. К нему прикреплены била (лопатки). Гранит, поступающий в дробильный автомат, врезается в отбойные плиты и друг в друга. Работа роторного оборудования отличается высоким уровнем избирательности – то есть большинство гранитных камней имеет форму куба (80 – 85%).

Молотковые – конструкция таких дробилок идентична предыдущему виду, но вместо лопаток здесь работают молотки. Чаще всего такие дробилки применяются для мягких пород.

Центробежные – дробилка представляет собой центрифугу, в которой порода на высокой скорости ударяется о ее стенки и друг о друга. На данном оборудовании допускается работа с гранитом до 10 сантиметров.

Сортировка

После того как порода прошла этап дробления, она поступает на сортировочные вибрационные сита – грохота. За характерный шум во время работы они получили такое название. Сортировка может быть такой.

Предварительная – здесь отделяются камни, не требующие дробления, и некондиция, проводится она перед процессом дробления.
Контрольная – выполняется после дробления. В процессе отделяется гранит, требующий повторной обработки.
Товарная – этот вид сортировки, щебень проходит перед подготовкой к продаже.

Основные характеристики

Лещадость – степень плоскости гранита, характеристика обуславливается наличием в структуре породы включений, имеющих форму игл и пластин. От формы щебенки будет зависеть сцепляемость с различными веществами. Меньший коэффициент лещадости говорит о высоком качестве гранита.
Прочность – характеристика учитывается при возведении габаритных построек. При сжатии щебня показывается его предел прочности. По нормам действующего ГОСТа процент содержания камней с минимальной прочностью, не должен быть выше 5 единиц.
Насыпная плотность – характеристика определяет удельный вес 1 м3 в природном состоянии, то есть учитываются пустоты и пор между кусками. От нее напрямую зависит и то, сколько весит материал. Чтобы узнать, сколько тонн в кубе щебня, нужно 1 тонну (1000 кг) разделить на коэффициент насыпной плотности. Многие производители фасуют щебень в мешки по 25, 30, 35, 40, 42, 45, 50, 55, 60 литров. Чтобы узнать, сколько мешков щебня в кубе, можно воспользоваться специальными таблицами. От этого свойства зависит как, будет храниться и транспортироваться продукция, а также сколько цементной смеси потребуется во время строительства. Чем выше коэффициент плотности, тем меньше нужно строительного раствора.
Морозостойкость – свойство характеризует, какое количество оттаиваний и замораживаний выдерживает щебень. Маркируется буквой «F», а число рядом с ней указывает на сумму повторений заморозки/оттаивания – F15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 400.
Радиоактивность – учитывается при выборе поставщика продукции. Щебень — это источник радиации, помимо этого, он может ее накапливать. Щебенка подразделяется на 3 категории: 1 – меньше 370 Бк/кг — для постройки жилых и нежилых помещений; 2 – 370 – 740 Бк/кг – для дорожных полотен и оснований заводов; 3 – больше 740 Бк/кг – допустима только для автомагистралей.
Адгезия – это показатель того, насколько крепко щебенка сцепляется с различными веществами. Самая высокая сцепляемость у породы серых оттенков.

Виды и марки

Всего выделяется пять сортов.

М1200 – 1400 – высокая прочность.
М800 – 1200 – прочный щебень.
М600 – 800 – средняя прочность.
М300 – 600 – слабая прочность.
М200 – очень слабая прочность.

Оттенок гранита зависит от территории, где велась добыча вулканического материала. Он может быть с белым, серым, розовым, красным тоном и т. д.

Цветовая палитра обуславливается обилием вкраплений в структуре гранитного камня.

На заводах щебенка подвергается дополнительной обработке.

Промывка – необходима для очистки материала от пыли и глины. Потребность в промывке возникает, только если превышена допустимая норма наличия глиняных и пылевых частиц. Процесс промывки достаточно трудоемкий и дорогой, к тому же нужна дополнительная просушка продукции. Мытый щебень изготавливается редко и только для определенных целей.
Пропитка битумом – щебень с данной обработкой применяется в строительстве дорог, его покрывают дегтем, битумом или битумным раствором. Процесс проходит в асфальтосмесительном оборудовании. Битумный или черный щебень нельзя долго хранить, так как срок его использования небольшой, обычно он сразу отправляется на место работ.
Окрашивание – такая обработка применяется только для декоративных целей. Окрашиваться гранит может на заводах или в домашних условиях. Цветной щебень изготавливается только по предварительному заказу и маленькими партиями. В данном случае стоит помнить о том, что даже самый качественный краситель со временем потускнеет или начнет откалываться.
Шлифовка (галтовка) – такой гранит также применяется в декоративных работах. Галтованный щебень – это материал, подвергшийся механическому воздействию, в результате которого острые края сглаживаются. Обработка происходит в галтовочном барабане, куда помещается природный камень, абразивные вещества и вода. За счет трения друг об друга и об абразивы происходит процесс шлифовки.

Галтовка – достаточно затратный процесс, поэтому шлифованный щебень изготавливается только по предварительному заказу.

Обзор фракций

Одна из важнейших характеристик щебня – это его фракционность, она присваивается еще на этапе добычи, а затем на этапе обработки гранита. Подразделяется на категории.

От 0 до 10 мм – ЩПС (щебеночно-песчаная смесь), в составе содержатся такие компоненты, как песок и щебень. По ГОСТу продукция имеет свою гранулометрическую классификацию, соответственно, видов песчано-щебеночной смеси несколько. Отлично подходит в качестве дренажной прослойки, используется при асфальтировании дорог.

От 5 до 10 мм – гранит мелкой размерности. Продукция отлична своей прочностью и доступной ценовой категорией. Применяется для изготовления бетонных составов, использующихся в работе с массивными и тяжелыми объектами.

От 5 до 20 мм – это две размерные категории, смешанные вместе. Идеально подходит для закладки оснований домов.

От 20 до 40 мм – гранит среднего размера, материал нашел свое назначение в заливке оснований жилых домов, заводских помещений, асфальтировании, прокладывании трамвайных линий.

От 40 до 70 мм – высокопрочные крупноразмерные камни гранита. Применяются на стройках крупномасштабных объектов.

От 70 до 120 мм, от 150 до 300 мм – гранит большого типоразмера с неправильной формой. ГОСТ для данной категории расписан в специальных таблицах, использующихся при постройке мостов и дамб. Благодаря своей повышенной прочности, его применяют при закладке бутобетонного основания.

Отсев

Фракция от 0 до 5 мм или гранитная крошка – эта категория самая мелкая, появляется она как второстепенный или побочный материал. Внешний вид отсева напоминает песок, но со свойствами гранита.

Используется в обустройстве пешеходных дорожек, тротуаров, парковых зон.

Всё об асфальтировании / Справочник / Черный щебень

Черный щебень (черная щебеночная смесь) — искусственный дорожно-строительный материал, получаемый путем смешения гранитного, гравийного или известнякового щебня с вязкими или жидкими органическими вяжущими компонентами (нефтяным дорожным битумом, битумной эмульсией или дегтем).

Не следует путать с черным щебнем так называемый «терриконовый или угольный щебень» (получаемый при переработке шахтных угольных отвалов), а также окрашенный декоративный щебень или асфальтовую крошку (фрезерованный или дробленый асфальтобетонный гранулят).

Назначение и область применения черного щебня

Основным назначением черных щебеночных смесей является устройство конструктивных элементов дорожной одежды: дорожных оснований и нижних слоев дорожного покрытия. В некоторых случаях черная щебеночная смесь может использоваться для создания верхних слоев дорожного покрытия (временных проездов и технологических дорог), а также в качестве материала для поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий.

Применяется черный щебень при строительстве дорог I–V категории, проведении ямочного и капитального ремонта автомобильных дорог, при асфальтировании подземных паркингов и автостоянок, пешеходных переходов и других закрытых от попадания влаги и прямых солнечных лучей объектов. Помимо дорожного строительства, различные виды чернощебеночных смесей могут применяться в гидротехнической отрасли и гражданском строительстве.

Типовой состав и технология производства черных щебеночных смесей

Типовой состав черной щебеночной смеси включает два основных компонента: минеральный наполнитель в виде щебня и органическое вяжущее вещество.

В качестве минерального наполнителя используют фракционированный щебень следующих фракций: 5(3)-10 мм, 10–20 мм, 15–20 мм, 20–40 мм, 40–70 мм, а также смеси указанных фракций 5–20 мм и 5–40 мм.
В роли вяжущего могут выступать дегти (марок Д-5 и Д-6), вязкие или жидкие нефтяные дорожные битумы различных марок, а также битумные эмульсии прямого и обратного типа (и их сочетания).

Существует две технологии приготовления черных щебней: «методом смешения» и «методом пропитки».

«Метод смешения» — технология приготовления черного щебня путем смешивания составных компонентов смеси в асфальтосмесительной установке принудительного перемешивания. Мелкозернистый черный щебень (до 15 мм) готовится исключительно в смесителях принудительного перемешивания. Средне- и крупнозернистая чернощебеночная смесь (от 20 мм), в некоторых случаях, может готовиться в барабанных смесителях.
«Метод пропитки» — технология приготовления черного щебня непосредственно на месте проведения работ, путем розлива вяжущего компонента по поверхности уплотненного щебеночного слоя.

Принципиальное отличие «метода смешения» от «метода пропитки» заключается в том, что в первом случае щебень принудительно смешивается с вяжущим в смесительной установке, после чего самосвалами доставляется к месту проведения работ и укладывается. Во втором же случае, уже уложенный и уплотненный слой щебня обрабатывается вяжущим компонентом с целью его пропитки на определенную глубину.

Классификация черного щебня

По размеру фракции

Крупнозернистый — фракция 20–40 мм или 40–70 мм.
Среднезернистый — фракция 10–20 мм.
Мелкозернистый — фракция 5(3)–10(15) мм.
Смешанный — 5–20 мм и 5–40 мм (смесь вышеуказанных фракций).

Указание размера фракции щебня, как правило, отражается числовым значением в наименовании марки черной щебеночной смеси, например: ЩЧР-10 — фракция 5–10 мм, ЩЧР-20 — фракция 10–20 мм.

По температуре смеси

Горячий черный щебень — готовится при температуре 120–160 °С, укладывается при 100–120 °С. Технология приготовления горячей смеси включает просушивание щебня, нагревание щебня и вяжущего, их дозирование в смесительную установку и перемешивание. Дорожные основания и покрытия из горячей чернощебеночной смеси укладываются в сухую погоду весной не ниже +5 °С, осенью — не ниже +10 °С.
Теплый черный щебень — готовится при температуре 80–120 °С, укладывается при 60–100 °С. Устройство дорожных покрытий и оснований с применением теплой чернощебеночной смеси осуществляется в сухую погоду при −5…−10 °С (в зависимости от скорости ветра).
Холодный черный щебень — может готовиться с нагреванием или без нагревания (зависит от типа вяжущего), укладывается в холодном состоянии при температуре смеси равной температуре окружающего воздуха. Дорожные работы с применением холодных чернощебеночных смесей проводятся в сухую погоду весной не ниже +5 °С, осенью — не ниже +10 °С. В отличие от горячего и теплого черного щебня, который должен укладываться сразу после приготовления и доставки на объект, холодная смесь может храниться несколько месяцев.

Применение черного щебня в дорожном строительстве

Для создания дорожных оснований

Существует два способа устройства дорожных оснований с применением черных щебеночных смесей: «с расклинцовкой» и «без расклинцовки».

Расклинцовка («метод заклинки») — последовательное расклинивание крупных фракций щебня более мелкими. Фракция 20–40 мм расклинивается фракцией 10–20 мм, которая в свою очередь расклинивается фракцией 5–10 мм. Таким образом, получается трех- или четырехслойное разнофракционное основание, при этом в качестве основной может выступать фракция 40–70 мм.

Без расклинцовки производится устройство оснований с использованием смешанной фракции 5–20 мм или 5–40 мм.

Порядок осуществления работ по устройству чернощебеночного основания «с расклинцовкой» следующий:

Обработка подстилающей поверхности вяжущим (жидким битумом или эмульсией) с помощью автогудронатора.
Распределение по поверхности и уплотнение основной фракции черного щебня 20–40 мм.
Распределение по поверхности и уплотнение расклинивающей фракции 10–20 мм.
Распределение по поверхности и уплотнение второй расклинивающей фракции 5(3)–10(15) мм.

В качестве основной, допускается применение фракции 40–70 мм, если толщина слоя более 8 см. В этом случае, первой расклинивающей фракцией будет 20–40 мм, второй — 15–20 мм или 10–20 мм, третьей — 5(3)–10(15) мм.

Распределение черной щебеночной смеси по поверхности осуществляется с помощью самоходного, прицепного, полуприцепного или навесного щебнераспределителя (или обычного асфальтоукладчика).

В случае приготовления черного щебня на месте проведения работ «методом пропитки» (а не доставки готовой смеси в самосвалах), укладывается не готовая чернощебеночная смесь, а обычный щебень. После распределения и уплотнения каждого слоя, следует его обработка вяжущим при помощи самоходного гудронатора. Укладка щебня может осуществляться бульдозером, автогрейдером или щебнераспределителем.

Для устройства нижних слоев дорожного покрытия

Черные щебеночные смеси используются для создания нижнего подстилающего слоя дорожного покрытия при строительстве новой дороги или в качестве нижнего выравнивающего слоя в процессе ремонта дорожного полотна. Для этих целей применяют черный щебень фракции 5–10, 10–20 и 20–40 мм (фракция 40–70 мм не применяется). Типовая толщина чернощебеночного слоя дорожного покрытия составляет от 40 до 80 мм.

Для устройства верхних слоев дорожного покрытия

Одним из основных недостатков присущих черному щебню является его низкая водонепроницаемость. В связи с этим, данный материал практически не используют для устройства верхних слоев дорожного покрытия.

Черный щебень в качестве материала для асфальтирования (как правило, мелкозернистый марки ЩЧР-10) допустимо применять при устройстве покрытий на объектах защищенных от дождя и прямых солнечных лучей. К таким объектам могут относится подземные пешеходные переходы, подземные парковки и автостоянки, закрытые технологические площадки, ангары и др.

Использование черной щебеночной смеси в качестве материала для устройства верхних слоев, допустимо также на дорогах 3-4 технических категорий (например, лесовозных дорог) и для укрепления дорожных обочин.

Для поверхностной обработки асфальтированного покрытия

Мелкозернистый черный щебень фракции 5(3)–10 мм применяется для обработки литых асфальтобетонных покрытий «методом втапливания». Процедура поверхностной обработки является заключительным этапом общего цикла работ по укладке литой асфальтобетонной смеси и осуществляется с целью придания дороге требуемых фрикционных характеристик (шероховатости и заданного коэффициента сцепления).

Технологически процесс поверхностной обработки «методом втапливания» сводится к равномерному распределению по поверхности и запрессовке (втапливанию) черного щебня в уже уложенную литую смесь.

Помимо устройства литых асфальтобетонных покрытий, черный щебень применяется при создании тонких защитных микропокрытий устраиваемых из мелкозернистых смесей с помощью битумощебнераспределителей.

Читайте также: