Фракция щебня для щебеночной подготовки

Обновлено: 01.05.2024

Новая концепция применения щебеночных материалов для повышения несущей способности дорожных оснований

Правильный выбор каменных материалов для дорожных оснований определяется во взаимосвязи с их свойствами и достижением максимальной плотности и жесткости уложенного слоя. Существующее на протяжении нескольких десятилетий условие, определяющее выбор материалов "Чем прочнее щебень, тем устойчивее основание" было опровергнуто разработками СОЮЗДОРНИИ [1].

По новой концепции щебеночные материалы были разделены на две разновидности: легкоуплотняемые и трудноуплотняемые (СНиП 3.06.03-85). При этом легкоуплотняемые материалы из менее прочного камня позволяют достичь меньшей остаточной пористости и более высоких расчетно-нормативных показателей модуля упругости (ВСН 46-83, МОДН 2-2001) и, следовательно, являются наиболее предпочтительными. Эффект более высокой жесткости слоев из легкоуплотняемого щебеночного материала обусловлен также повышенной плотностью контактов зерен и их самозаклинкой [1,2].

Для достижения расчетно-нормативных значений модуля упругости, слой из легкоуплотняемого щебня следует уплотнять до достижения остаточной пористости 14%, а слой из трудноуплотняемого щебня до 20%. При этом, после предусмотренной СНиПом 3.06.03-85 укатки требуется дополнительное доуплотнение за счет прохода по основанию дорожного покрытия не менее 1000 автомобилей средний и большой грузоподъемности с регулированием движения по ширине [1]. В настоящее время при широком внедрении высокоэффективной виброуплотняющей техники доуплотнение слоя целесообразно заменить увеличением числа проходов вибрационного катка. В частности, при применении виброкатка массой не менее 9 тонн число проходов по каждому следу должно быть увеличено до 20-30.

Менее изучено влияние формы зерен щебня на достижение более высокой плотности и жесткости. Уделяя большое значение заклинке и взаимозаклинке зерен щебня, механику этих процессов в уплотняемом щебеночном слое практически не исследовали.

При уплотнении в щебеночном слое возникает зацепление зерен. Этот постоянно действующий боковой распор придает слою способность воспринимать растягивающие напряжения ("кажущаяся" монолитность), повышает жесткость слоя при работе на изгиб и сдвигоустойчивость в условиях воздействия автомобильных нагрузок. Щебеночные материалы без использования вяжущих могут быть применены для устройства несущей части основания, обеспечивающей прочность дорожной одежды, только при условии реализации этой способности. Первичные данные определения этого распора и взаимосвязи его с жесткостью приведены в работе "Возможности и пути повышения качества щебеночных оснований." [2] Ниже приведена физико-геометрическая модель процесса заклинки зерен.

По предварительным априорным данным значение распора, действующего в щебеночном покрытии, составляет от 0,2 до 0,5 МПа [3], а в щебеночном основании от 0,05 до 0,1 МПа [4]. С учетом того, что при длительном непосредственном воздействии автотранспорта на щебеночный слой распор существенно возрастает, эти данные не являются противоречивыми.

При внедрении в упруго-пластическую среду клиновидного зерна под действием вертикальной нагрузки F (см. рис. 1) по поверхности клина возникают две составляющие силы: касательная T= F/2*cos(α/2) и перпендикулярная к ней нормальная H=F/2*(cos 90°-α/2). Клин внедряется в среду, если касательная составляющая больше силы трения скольжения F/2*cos(α/2) > F/2*(cos 90°- α/2)*ƒc или ƒc*tg(α/2) < 1, где ƒc - коэффициент трения скольжения камня о камень, а α - угол клина.

Коэффициент трения скольжения ƒc в зависимости от вида породы , шероховатости поверхности и увлажненности может изменяться в широких пределах: ƒc =0,55-0,8. Таким образом, угол клина α, обеспечивающий возможность внедрения клина в уплотняемый слой, должен быть при наименьшем коэффициенте трения - менее 122°, а при наибольшем ƒc - менее 103°.

Форма зерна

Вид граней (число граней)

Угол между ребрами

Коэффициент угловатости

Равносторонний треугольник (4)

Равносторонний треугольник (8)

Трехгранная прямая призма (клин)

Равносторонний треугольник (2)

Равносторонний пятиугольник (12)

При предельном внедрении клиновидного зерна и снятии внешней нагрузки F между этим зерном и средой возникает распор P и его составляющие силы на контакте: касательная Tp=P*cos(90°-α/2) и нормальная Hp=P*cos(α/2) возникает в связи с тем, что коэффициент трения покоя больше касательной составляющей P*cos(α/2)*ƒn > P*cos(90°-α/2) или ƒn > tg(α/2) или ƒn>tg(α/2), где ƒn - коэффициент трения покоя камня о камень.

Коэффициент трения покоя ƒn в зависимости от вида породы и шероховатости поверхностей может изменяться в широких пределах: ƒn = 0,75-0,9. Таким образом, угол клина α, обеспечивающий сохранность распора после снятия внешней нагрузки, должен быть при на наименьшем возможном коэффициенте трения - менее 72°, а при наибольшем коэффициенте трения - менее 82°.

В табл. 1 приведены параметры выпуклых многогранников, к форме которых можно условно отнести зерна щебня и разделить их по расклинивающей способности. С учетом углов между ребрами, условиям создания и сохранения защемления удовлетворяют зерна кубовидной формы и тем более додекаэдральной и шарообразной форм.

Практически разделить щебень по расклинивающей способности удается с использованием зависимости объема зерна (V) от его размера (D), определяемого диаметром отверстия сита, через которое оно проходит.

V=k*D³, где k - коэффициент угловатости. В табл. 1 значения этого коэффициента рассчитаны для зерен правильной геометрической формы с одинаковыми ребрами. Чем меньше углы между ребрами и коэффициент угловатости, тем выше расклинивающая способность. Для клинца щебня клиновидно - тетраэдральной формы величина этого коэффициента должна быть менее 0,3. Таким образом, установление принадлежности щебенки к клинцу сводится к измерению ее минимального размера, ограничивающего прохождение через сито (D, см),ее массы(M, г), и плотности камня(γ, г/см). Коэффициент угловатости зерна рассчитывается по формуле k=M/(γ* D³).

Практически определять содержание клинца в щебне рекомендуется после стандартного определения содержания лещадных и игловатых зерен на составляющей материала, освобожденной от этих зерен. При этом для каждого зерна определяется размер зерна с помощью шаблонов с круглыми отверстиями (либо штангельциркулем), его масса и по формуле рассчитываются коэффициенты угловатости. Отношение массы зерен с коэффициентом менее 0,3 к общей массе определяет содержание клинца, которое по предварительным данным должно быть не менее 15%.

Нормативное ограничение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм, существенно затрудняющих уплотнение, и создающее защемления в щебеночном слое, связано, прежде всего, с технологическими возможностями дробильных установок. СНиП I-Д.2-70, ориентированные на передовой зарубежный опыт, ограничивали их содержание в щебне для дорожных оснований до 25%. Однако массовое использование в те годы щековых дробилок, дававших выход этих зерен до 34%, потребовало исправления этого норматива в СНиП 2.05.02-85 до 35%. В настоящее время при массовом применении конусных дробилок, дающих выход этих зерен от 8% до 22%, норматив 25% требует возобновления его действия.

При выборе месторождения изверженных пород для изготовления щебня с повышенным содержанием клинца предпочтительнее порода с крупнозернистой структурой, так как при дроблении отдельных зерен образуются угловатые щебенки. В этом аспекте в условиях Северо-запада России, наиболее эффективно Выборгское месторождение крупнозернистых и среднезернистых гранитов «Эркиля». Горная порода "рапакиви", в переводе с финского языка "гнилой камень", характеризуется крупнозернистой и среднезернистой структурой с несколько ослабленными межзерновыми связями.

Марка щебня крупных фракций по дробимости - "800". Несмотря на пониженную прочность, выполненные из этих гранитов конструкции: набережные Санкт-Петербурга, колонны Исаакиевского собора, Александровская колонна на Дворцовой площади и другие - весьма и весьма долговечны.

Для натурных исследований защемления были использованы гранитные каменные материалы ЗАО «Выборгское карьероуправление». Марка щебня по дробимости - "800", содержание зерен лещадной и игловатой форм от 8% до 20% ,содержание клинца от 16% до 20%. Основание устраивали из щебеночно - песчаной смеси с размерами зерен от 0мм до 80мм (смесь С-9 по ГОСТ 25607-94). Остаточную пористость слоя и возникающий в нем распор измеряли в укатываемом слое методами, изложенными в работах [1, 2]. Результаты определения показателей после 4, 8, 16 и 32 проходов катка «DYNAPAC» массой 9 тонн, представлены в табл. 2.

Число проходов виброкатков

Остаточная пористость, %

Горизонтальный распор, МПа

при диаметре закладной детали, мм

Среднее значение горизонтального распора, МПа

Полученные данные свидетельствуют о достижении требуемого бокового распора и дополнительно обосновывают ранее разработанные нормативы остаточной пористости [1]. Частный, не менее важный вывод для Северо-западного региона нашей страны - это высокая эффективность использования для дорожных оснований щебня изверженных пород марки "800".

Важнейшее условие для надлежащего уплотнения щебеночного слоя - это наличие песка низлежащего слоя. Песок низлежащего слоя должен иметь степень неоднородности по ГОСТ 25100 более 3. Функции песка проявляются во взаимосвязи со следующими факторами:

- повышенная жесткость песка обеспечивает в укатываемом слое напряженное состояние, требуемое для уплотнения и заклинки;

- повышенная сдвигоустойчивость предотвращает образование колеи;

- взаимопроникновение щебня и песка на границе раздела слоев повышает плотность материалов и улучшает условия их уплотнения. Этому способствует использование тяжелой виброуплотняющей техники.

Взаимопроникновение материалов особенно важно при устройстве щебеночного основания по способу заклинки, когда пустоты в щебне заполняются лишь в верхней части, а в нижней зоне, наиболее ответственной за работу на растяжение при изгибе, щебень может остаться рыхлым и не выполнять предназначенные ему функции несущего слоя. Взаимопроникновению материалов под воздействием уплотняющих нагрузок может сопутствовать процесс защемления, если этой способностью обладает песок.

Создание распора в песке средней крупности со степенью неоднородности 4 устанавливали при уплотнении песчаного слоя виброкатком массой 16 тонн. Распор в песке, установленный так же, как и в щебне, составлял после 6 проходов катка - 0,015МПа, а после 12 проходов - 0,02МПа.

При устройстве дополнительных слоев основания из однородных песков со степенью неоднородности менее 3 в соответствии с требованиями МОДН 2-2001 предусматривают укладку защитных технологических слоев из щебеночно - гравийно - песчаных смесей, отсевов дробления изверженных пород гравелистых или крупных песков оптимального состава. Эти слои, способствуя уплотнению однородных песков, выполняют так же и вышеприведенные функции песка, необходимые для уплотнения несущего щебеночного слоя основания.

Недостаток устройства щебеночных слоев из однофракционного щебня по способу заклинки "неравномерная плотность по глубине" все в большей степени входит в несоответствие с прогрессом развития конструктивных и технологических решений в связи с ростом автомобильных нагрузок и необходимостью утолщения конструктивных слоев, а также расширенным внедрением высокоэффективной виброуплотняющей техники. В частности, в соответствии с нормативными отечественными правилами максимальная толщина щебеночного слоя, укладываемого в один слой за период с 1946 по 1983 годы, увеличилась в 2 раза с 15см до 30см. Этот недостаток уменьшается при замене однофракционного щебня двух- и многофракционными материалами с более высокой начальной плотностью ориентировочно на величину от 6% до 35%.

В условиях Северо-запада России наиболее приемлема замена щебня фракции 40-70мм на фракцию 20-70мм с сохранением традиционного способа заклинки и на щебеночно-песчаные смеси С4, С6, С9 по ГОСТ 25607-94. Опытно-производственное строительство оснований из гранитного щебня фракции 20-70мм было выполнено ЗАО «ПО «Возрождение» при научно-методическом сопровождении Санкт-Петербургского филиала СОЮЗДОРНИИ. Щебень марки по дробимости "800" (легкоуплотняемый в соответствии с СНиП 3.06.03-85) с содержанием клинца от 16% до 20%, и зерен пластинчатой и игловатой форм от 8% до 20% изготавливается на дробильно-сортировочной установке чешской фирмы "DSP Prerov" с включением в технологическую схему конусных дробилок. Оборудование используемое на карьерах Донщебня во много раз эффективнее. При устройстве основания на однородных песках дополнительного слоя основания укладывали защитные слои толщиной 8см из гранитных отсевов. Технология устройства щебеночного основания методом заклинки принята в соответствии со СНиП 3.06.03-85, при этом для расклинки применяли гранитные отсевы, соответствующие по составу смесям С12, С13 по ГОСТ 25607-94. Основание укатывали виброкатком массой 12 тонн, задавая не менее 20 проходов по каждому следу. Укатанное основание испытывали местным нагружением колесом грузового автомобиля. При выполнении вышеприведенных требований модули упругости слоя щебеночного основания были не менее 450 МПа, что соответствует расчетно-нормативным показателям МОДН 2-2001.

Технико-экономическая эффективность замены трудноуплотняемого гранитного щебня на щебеночно - песчаные смеси подтверждается при строительстве "Кольцевой автомобильной дороги" вокруг Санкт-Петербурга и дороги «Кола». Научно-методическое сопровождение осуществляет ФГУП "СОЮЗДОРНИИ" и ЗАО "Петербург-Дорсервис".

Дальнейшее развитие технических требований к форме зерен дорожного щебня должно увязываться с оценкой его расклинивающей способности. Практикуемая оценка формы зерна по признаку приблизительного равенства его размеров по всем направлениям, его "кубовидность", далека от совершенства: этому признаку соответствуют все приведенные в табл. 1 геометрические формы, а зерна кубовидной формы расклинивающей способностью не обладают. Особое значение приобретает оценка расклинивающей способности зерен при целенаправленном развитии дробильной техники для получения дорожного щебня клиновидно - тетраэдральной формы.

Список используемой литературы:

[1] "Методические рекомендации по повышению качества дорожных оснований из щебня различных пород". А.О.Салль, Ю.М.Васильев, В.М.Юмашев. Минтрансстрой, СОЮЗДОРНИИ, М., 1980г.

[2] "Возможности и пути повышения качества щебеночных оснований". А.О.Салль. Дорожная техника, 2002. Каталог-справочник, Л., 2002г.

[3] "Современное состояние вопроса о расчете дорожных одежд". Труды ДОРНИИ,

выпуск 1. Сборник "Исследования методов расчета толщины дорожных покрытий". Издание ГУМосДора, М., 1938г.

[4] "Защемление несвязных слоев в дорожных конструкциях". И.Венцель, Die Strasse №11, 1987г.

Статья опубликована в журнале «МИР ДОРОГ» №14, 15, 16 за 2005г.

Бетонная или щебеночная подготовка?

СП 50-101-2004 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
12.8.6. Под монолитными фундаментами независимо от подстилающих грунтов (кроме скальных) рекомендуется предусматривать устройство бетонной подготовки толщиной 100 мм. Допускается применение щебеночной или песчаной подготовки с цементной стяжкой. Толщину защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы фундаментов при этом принимают не менее 35 мм.
При обосновании допускается бетонирование фундаментов без подготовки. При этом толщину защитного слоя принимают не менее 70 мм.

СП 52-101-2003 БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.
Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.
в фундаментах при наличии бетонной подготовки толщина защитного слоя бетона, не менее 40 мм,

Последний раз редактировалось vlads, 23.12.2009 в 20:42 . Причина: Достали принудительно ставить фонты!

зависит все от нагрузок, грунтов и главное схемы здания.
К примеру бутовые фундаменты и ленточные под дачки вобще не армируются. В сборных фундаментных блоках из арматуры только монтажные петли.

Если дом деревянный то в основном применяются ямочные фундаменты. это просверленые ямобуром или ручной бурилкой ямы диаметром 300-400мм и залитые бетоном. на них уже устраивают сборно/каркасный дом из бруса, утеплителя и общивки какой нибудь фигней с двух сторон.

Ставить фундаменты ввиде цоколя, т.е. по сути неармированную балку, малой высоты, прямо на землю- собственный дом я бы не стал.

Какой щебень подойдет для уплотнения грунта и на что обратить внимание при выборе

Уплотнение грунта щебнем требуется в тех случаях, когда основания не имеют достаточной несущей способности, чтобы строить на них здания или прокладывать дороги. Бывают такие грунты, по которым невозможно даже ходить. Их тоже необходимо уплотнять.

Качество уплотненного грунта во многом зависит от щебня, который используется для этой цели. Если он соответствует всем требованиям, то способен увеличить несущую способность основания в несколько раз.

В этой статье мы расскажем, как выбрать щебень для уплотнения грунта В этой статье мы расскажем, как выбрать щебень для уплотнения грунта

При покупке следует обратить внимание на:

Вид
Фракцию
Лещадность
Морозостойкость
Прочность
Насыпную плотность
Коэффициент уплотнения
Водопоглощение
Радиоактивность

Дальше мы коротко опишем значение каждой из перечисленных характеристик.

От вида щебня во многом зависят остальные его характеристики. Материал добывают путем дробления разных горных пород.

Самыми прочными считаются магматические:

Образцы диоритового (слева) и гранитного щебня Образцы диоритового (слева) и гранитного щебня

Такой щебень способен выдерживать высокие статические и динамические нагрузки. Поэтому его используют для уплотнения грунта под высотными зданиями, железнодорожным полотном, автомобильными трассами с высоким трафиком.

Почти не уступают по прочности магматическим породам метаморфические.

К ним относятся:

Серпентинитовый и амфиболитовый щебни можно применять практически для тех же целей, что и гранитный или диоритовый. У мрамора прочность немного ниже, поэтому с его помощью рекомендуют уплотнять грунт только под частными домами, дорогами с невысокой интенсивностью движения, пешеходными дорожками.

Осадочные породы по своим характеристикам могут уступать магматическим и метаморфическим. Тем не менее, они вполне годятся для уплотнения грунта.

Чаще всего используют:

Основное преимущество таких материалов – низкая стоимость. Они подходят для уплотнения почвы под небольшими хозяйственными постройками, одноэтажными домами, тротуарами, грунтовыми дорогами.

Фракция

От размера зерен щебня зависит, насколько хорошо будет распределяться нагрузка по поверхности грунта и как он будет уплотняться. Далеко не все фракции подходят для этих работ.

Рекомендуют использовать размеры:

Чем большая нагрузка предусматривается на фундамент или дорожное полотно, тем крупнее должен быть щебень. Но при использовании фракций 40-70, 40-120, 80-120 необходимо делать расклинцовку более мелким щебнем. В результате большие камни обеспечат прочность основанию, а мелкие – высокую плотность.

Средние фракции щебня Средние фракции щебня

Лещадность

Часть щебня в процессе дробления породы обретает плоскую форму. Ее называют лещадной, от слова «лещ» (плоская рыба). К этой группе относят также игловидные частицы, чья длина в 3 раза превышает ширину.

Лещадный щебень плохо уплотняется, между его частицами образуются пустоты. В результате основание под фундаментом получается менее прочным, может давать усадку. По процентному содержанию плоских частиц материал разделяют на 5 групп. Для укрепления грунтов стоит покупать материал I или II групп (процент лещадных зерен до 15% от общего объема).

Для уплотнения лучше всего подходит кубовидный щебень Для уплотнения лучше всего подходит кубовидный щебень

Морозостойкость

Котлованы под фундаментами и трассами рекомендуют рыть на глубину промерзания. Но в холодные зимы она может существенно измениться. Кроме того, при прокладке тротуаров или грунтовых дорог не делают глубоких траншей. Поэтому обязательно нужно обращать внимание на морозостойкость щебня.

Желательно, чтобы показатель был не меньше F100-F200. Тогда щебень выдержит 100-200 циклов заморозки. Такими характеристиками обладает габбро, гранитный, диоритовый, серпентинитовый, мраморный щебни. Известняк может иметь низкую морозостойкость. Но у нас в наличии есть материал из этой породы с показателями F100-F150.

Если купить камень с низкой морозостойкостью, он может разрушиться. Происходит это из-за расширения замерзшей в трещинах воды. Грунтовое основание, уплотненное таким щебнем, будет со временем проседать.

Прочность

Показатель прочности – одна из основных характеристик, на которую следует ориентироваться при выборе щебня для уплотнения грунта. Ведь основания будут нести значительные нагрузки. Слабый камень со временем разрушится и перестанет выполнять свою функцию. На месте раздробленной породы могут образоваться пустоты, несущая способность грунта резко уменьшится.

Прочность определяется маркой по дробимости и не должна быть ниже, чем М1000 (для уплотнения грунта под тротуарами подойдет материал с прочностью М800). Такими показателями обладает практически любой щебень в нашем регионе. Но самыми прочными считаются камни из магматических пород (гранит, диорит, габбро). К ним приближаются серпентинит и амфиболит, чьи показатели прочности варьируются от М1200 до М1400.

Насыпная плотность

Насыпная плотность материала – это соотношение массы и объема материала при свободной засыпке. Она зависит от фракции и лещадности. Показатель важно знать, чтобы правильно рассчитать количество щебня, необходимое для уплотнения грунта. В среднем она колеблется от 1200 кг/м3 до 1580 кг/м3.

Коэффициент уплотнения

При покупке щебня для уплотнения грунта важно правильно рассчитать его количество. Если этого не сделать, материала может не хватить. Ведь камни уплотняются, трамбуются, тем самым уменьшается их объем. Если расчеты будут неверные, придется искать, где можно дополнительно купить небольшую партию щебня.

Для того, чтобы узнать, сколько нужно щебня для засыпки и уплотнения участка определенной площади, понадобится коэффициент уплотнения. Его значение определяется ГОСТом (после ряда испытаний). Для щебня оно колеблется от 1,1 до 1,3 (на практике чаще используют показатель 1,3).

Количество необходимого материала высчитывается по формуле, где перемножаются между собой:

Объем, который необходимо засыпать камнями (для этого высоту умножают на длину и ширину)
Коэффициент уплотнения

Объясним на конкретном примере:

Допустим, у нас есть траншея длиной 4 м, шириной 1,5 м и высотой 0,5 м.
Теперь мы перемножаем длину, ширину и высоту: 4*1,5*0,5=3. Так, объем нашей траншеи – 3 м3. Именно его необходимо засыпать.
Полученный объем умножаем на коэффициент уплотнения: 3*1,3=3,9 м3.

Так, для того, чтобы засыпать нашу траншею, понадобится 3,9 м3 щебня.

Водопоглощение

Способность материала впитывать жидкость при полном в нее погружении называется водопоглощением. Оно есть и у камней. Показатель зависит от пористости, фракции и породы материала. При высоком водопоглощении теряются прочность и морозоустойчивость щебня. Ведь при минусовых температурах вода в порах камня застывает, расширяется и разрушает его изнутри. В итоге падает и прочность уплотненного грунта.

Низкие показатели водопоглощения у гранита и серпентинита. Они не превышают 0,1-0,6%. Поэтому такие материалы лучше всего подходят для уплотнения грунта. Немного выше характеристика у известняка (из-за высокой пористости). Его показатель водопоглощения колеблется от 0,1% до 2,6%.

Радиоактивность

При покупке щебня следует проверить его безопасность. Одна из основных характеристик тут – радиоактивность. Некоторые горные породы (например, гранит) могут обладать довольно высоким природным фоном.

Если грунт уплотняется под жилыми постройками, то, согласно ГОСТу, его показатель не должен превышать 370 Бк/кг. Но даже это число считается слишком высоким. Щебень, представленный у нас в продаже, имеет радиоактивность от 265 Бк/кг и ниже.

Теперь вы знаете, на какие характеристики нужно обращать внимание при покупке материала для уплотнения. Далее мы поговорим о конкретных товарах.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице .

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте .

Марки щебня

Добыча, производство, технические характеристики

Несмотря на популярность щебня, не все клиенты имеют четкое представление о процессе добычи и производства материала. Говоря о добыче щебня следует подразумевать добычу исходного сырья, в качестве которого в большинстве случаев выступают горные породы. Разработка карьера осуществляется открытым способом, предварительно необходимо выполнить очистку территории от мусора, растений, песка, глины и т.д. Основными этапами работ является вскрышивание и разрушение каменного монолита, для осуществления которого применяется несколько технологий, каждая обладает своими плюсами и минусами и подразумевает применение определенного оборудование.

Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов

На этом работы по добыче заканчиваются, выполняется транспортировка крупных фрагментов породы для дробления, с данного процесса стартует производство щебня. После измельчения проводится сортировка на отдельные фракции. В качестве исходного сырья могут выступать не только породы природного происхождения, но и отходы строительства, шлак металлургической промышленности, обыкновенное стекло. В данных случаях, т.е для получения вторичного, шлакового, пеностекольного щебня, не требуется добыча сырья, а этапы процесса производства аналогичны.

В зависимости от типа сырья и его свойств различаются характеристики готового продукта, некоторые проанализированы далее, другие в отдельных публикациях. Повышенный интерес вызывают некоторые свойства: удельный вес, плотность и коэффициент уплотнения, поэтому они представлены подробно.

Виды, марки/классы, маркировка, определение

По прочности и дробимости: что это значит, в чем измеряется, для щебеночной подготовки и не только

Щебень является одним из компонентов асфальтобетона. Фото Грунтовозов

Нередко в отдельную группу выделяют щебень повышенной прочности марок М1400-М1600. Но используется он очень редко, находит применение при создании наиболее ответственных конструкций.

Кроме этого, каждой группе присуще определенное значение по содержанию зерен слабых пород и составляет 5; 10; 10;15 и 15% соответственно.

Нередко данный показатель именуют марками по дробимости, так как механическое воздействие приводит к дроблению породы и определенным потерям в массе. Прочность важна при выборе щебня для осуществления строительных, производственных, дорожных, инженерных работ.

Однако, прочность важна не всегда, при решении задач в ландшафтном дизайне в первую очередь следует учитывать внешний вид, цвет, фактуру, текстуру камня. Ярким примером является мраморный щебень, который обладает не слишком высокой прочностью, но успешно применяется для воплощения в жизнь декоративных задач.

Справка. Важно понимать, что прочность щебня одного вида, например, гранитного, может отличаться в зависимости месторождения, размера фракций.

Щебень марки М300 обладает слабой прочностью, имеет низкое сопротивление механическим воздействиям. Но несмотря на это находит достаточно широкое применение. Материал используют для строительства дорог с малой и средней транспортной нагрузкой, для изготовления легких бетонных конструкций, при выполнении отделочных работ и облицовки фундаментов, для отсыпки дорожных покрытий, при создании ненагруженных дренажей, применяется в очистных сооружениях и фильтрах, в декоративных целях. Наибольшим спросом продукция пользуется у строительных компаний, специализирующихся на возведении небольших объектов, и у мелкооптовых клиентов.

Габион, заполненный известняковым щебнем. Фото Грунтовозов

Высокий интерес вызывает известняковый щебень марки М300. Распространение известняковых месторождений, делает материал доступным.

Справка. Некоторые предприятия предлагают с помощью щебня марки М300 выполнять обустройство балластного слоя. Но для решения данной задачи следует выбирать прочные и высокопрочные материалы.

Слабопрочный щебень марки М400 используется для изготовления легких конструкций из бетона, для укрепления слабых грунтов, для обустройства подушки под асфальтобетонное дорожное покрытие с малой и средней нагрузкой и для пешеходных дорожек из тротуарной плитки, в качестве основы для изготовления штукатурок, в зависимости от вида может использоваться в ландшафтном дизайне. Например, марка М400 присуща вторичному щебню, который не обладает привлекательным внешним видом, поэтому не совсем подходит для решения декоративных задач.

Вторичный щебень. Фото Грунтовозов

М600: плотность материалов и другие свойства

Щебень марки М600 имеет схожие черты с материалами М400. Но продукция средней прочности используется для решения бОльшего спектра задач, особенно это касается реализации проектов в сфере строительства:

изготовление бетона для производства железобетонных конструкций;
производство бетонных смесей;
производство извести (если говорить применительно к известняковому щебня, максимальная прочность которого позволяет отнести материал к марке М600);
создание объектов ландшафтного дизайна; ; ;
проведение облицовочных работ интерьеров и экстерьеров; со средним уровнем интенсивности потока;
устройство полов;
засыпка дорожных выбоин;
устройство отмостки.

Шлак – побочный продукт металлургических заводов. Фото Грунтовозов

Пользователей Интернета интересуют характеристики, присущие щебню марки М600, в частности, плотность. Но указать определенные показатели сложно, так как к данной марке по дробимости относятся несколько видов щебня: аглопоритовый, мраморный, известняковый, шлаковый, вторичный, доломитовый, каждый из которых обладает собственными показателями плотности, удельного веса, радиоактивности и пр.

Щебень марки М800 востребован у потребителей, занимает одну из лидирующих позиций в соответствии со спросом. Материал заказывают крупные строительные организации и индивидуальные потребители. Цена на продукцию выше, чем на низкопрочные материалы М200-М400. Это оправдано качеством.

Керамзитовый щебень 5-10. Фото Грунтовозов

Щебень находит применение в качестве наполнителя для бетона и асфальта, которые в результате выдерживают повышенные механические нагрузки и не боятся перепада температур, используется при возведении ответственных конструкции каркасных зданий: ленточные и столбчатые фундаменты, плиты перекрытия, колонны и прочие опоры, подходит для устройства стяжки пола, эффективен при проведении облицовочных и декоративных работ в помещениях и зданиях. Прочность щебня позволяет создавать надежные дорожные покрытия, спортивные площадки, парковки для автомобилей.

Практично использовать материал для обустройства отмосток зданий, для ремонта цоколей. Мелкофракционный щебень М800 подходит для выполнения декоративных задач: украшение клумб, отсыпку садовых пешеходных дорожек. Однако, для решения данных задач целесообразно выбирать щебень меньшей прочности и по более доступной стоимости. Особенно, это применимо к частным клиентам. К марке М800 относится гравийный (!не путать с гравием), гранитный щебень, а также керамзитовый, максимальный показатель прочности для которого составляет М800. Встречается известняковый и вторичный щебень с данными показатели по прочности.

М1000

К щебню марки М1000 относятся материалы магматического происхождения, в частности, гранит. Щебень имеет значительное количество вариантов применения, в частности, он отлично подходит для возведения бетонных и железобетонных конструкций со значительным запасом прочности. Применяется материал в качестве наполнителя для асфальто- и цементобетонных смесей, которые затем применяются в гражданском строительстве, в том числе, и при возведении многоэтажных зданий.

Гравийный щебень. Фото Грунтовозов

Используют прочные фракции при заливке фундаментов и формировании стяжек, в том числе производственных и промышленных сооружений, где к качеству покрытий и его способности выдерживать нагрузки предъявляются повышенные требования. Материал востребован в основном юридическим лицами, в частности, строительными компаниями. Обусловлено это высокой стоимостью гранитного щебня. Так как поставщики, предлагая щебень марки М1000, нередко подразумевают именно продажу продукции из гранита. Хотя к данной марке возможно отнести и гравийный, который реализуется по доступной стоимости. Кроме этого, он обладает низкой радиоактивностью, что и не делает его популярным вариантом.

М1200

Высокопрочный щебень М1200 находит применение для решения ответственных задач повышенной сложности. Он считается востребованным строительным материалом при возведении зданий гражданского и промышленного назначения, автомобильных и железнодорожных магистралей, для изготовления качественных бетонных смесей, которые впоследствии будут применяться для производства широкого спектра изделий и элементов конструкций: тротуарная плитка, опоры и фундаменты мостов, крыши зданий и т.д., для отсыпки дорог и котлованов, при выполнении облицовочных работ. К марке М1200 относятся несколько видов щебня: гранитный, базальтовый, амфиболитовый, серпентинитовый, габбро.

Гранитный щебень. Фото Петрович

Щебень предназначен для выполнения сложных и ответственных работ: изготовление тяжелых бетонов высокой прочности, обустройство фундаментов, производство несущих мостовых конструкций, строительство масштабных сооружений, в частности, многоэтажных зданий гражданского назначения.

Материал высокой прочности не деформируется под воздействием внешних факторов: осадки, ультрафиолет, высокая влажность, резкие перепады температура и механические нагрузки. К щебню марки М1400 относится гранитный, диоритовый, габбро, серпентинитовый, а также кварцевый, максимальный показатель для которого составляет именно М1400. Щебень М1400 используется не слишком часто, так как существует не так много задач, которые необходимо решать с помощью такого высокопрочного материала.

Как определить

По морозостойкости

Базальтовый щебень. Фото Грунтовозов

Существует несколько марок по морозостойкости: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300 и F400. Чем больше цифра, тем выше показатель и тем дольше прослужит материал, изделия и конструкции из него.

Показатель обозначается буквой «F» и следующей за ней цифрой, которая и отображает количество циклов. Латинская буква «F» в маркировке обозначает слово «freeze», т.е. «замораживать».

Справка. Следует понимать, что один цикл НЕ равняется одному сезону. В регионах с умеренным климатом погода может меняться несколько раз за сезон. Каждый перепад от плюса до минуса и является циклом.

Испытания щебня на морозостойкость проводятся в лабораторных условиях, используется два метода:

Метод замораживания и оттаивания. Морозостойкость определяется в соответствии с потерей массы при попеременном замораживании и оттаивании.
Ускоренный метод. Морозостойкость определяется в соответствии с потерей массы при погружении образца в раствор сульфата натрия и последующей сушке.

По истираемости

Диоритовый щебень. Фото Грунтовозов

Показатель особенно важен при выборе щебня для дорожно-строительных работ, для которых необходимо приобретать материал марки И1, к которой относится гранитный, диоритовый и другие виды щебня из магматических пород.

По лещадности

Щебень с высокой лещадностью используется для отсыпки придомовых территорий. Фото Грунтовозов

Сферы применения каждой группы подробно представлены в отдельной статье.

По фракциям: 40-70 и прочие

Марка щебня по фракциям демонстрирует крупность зерен. Различают стандартные (3-8; 5-10; 10-20; 20-40; 25-60; 20-70 и 40-70 мм.) и нестандартные фракции. Наибольшим спросом пользуются:

5-10 и 5-20 мм., используются для приготовления бетона и производства асфальта, для решения задач в ландшафтном дизайне; 20-40, строительство железобетонных сооружений, возведение фундаментов, производство бетонных смесей; 40-70, строительство дорожных покрытий, возведение фундаментов, обустройство придомовых территорий. Справка. Сфера применения каждой фракции зависит от типа и прочностных характеристик исходного сырья.

По пластичности

Несмотря на повышенный интерес к маркам щебня по пластичности, информации по данной теме мало. Поэтому обратимся к ГОСТУ, в данном случае к 25607-2009, который предоставляет основные сведения для понимания:

Число пластичности щебня и готовой смеси определяют на зернах размером менее 0,63 мм, полученных из рассева продукта дробления щебня и после рассева готовой смеси на ситах с размером ячеек 1,250 и 0,630 мм.

Число пластичности определяют как разность между показателями влажности границы текучести и границы раскатывания.

Марка щебня по пластичности должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице:

Марка по пластичности	Число пластичности
Пл1	До 1 включит.
Пл2	Св. 1 до 5
Пл3	Св. 5 до 7

Где купить

Приобрести щебень различных марок возможно в одной из компаний, которые представлены здесь.

Читайте также: