Щебень

Щебень относится к нерудным строительным материалам.
Нерудные материалы - материалы минерального происхождения, применяемые в строительстве в естественном виде, без выделения из них отдельных минералов.
Щебень из горных пород – в соответствии с ГОСТ 8267-93 – неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Щебень мелких фракций (от 5 до 10 мм, от 5 до 20 мм, от 10 до 20 мм) используется в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также для дорожных и других видов строительных работ.

Щебень крупных фракций ( от 20 до 25 мм, от 20 до 40 мм,от 40 до 70 мм) - используется в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также для дорожных и других видов строительных работ. Щебень крупных фракций от 25 до 60 мм - используется для устройства балластного слоя железнодорожного пути

от 0 до 5 мм - Используется в качестве заполнителя тяжелых, легких мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов, для приготовления сухих смесей, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов
от 0 до 20 мм и от 0 до 40 мм - используется для устройства покрытий, оснований и дополнительных слоев оснований автомобильных дорог, а также для устройства покрытий и оснований по способу заклинки

• активность естественных радионуклидов (радиоактивность);
• зерновой состав и форма зерен;
• прочность;
• морозостойкость;
• содержание пылевидных и глинистых частиц;
• содержание зерен слабых пород;

Дополнительными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:
• адгезия или «слипаемость» (сцепление с битумом);
• истинная, средняя и насыпная плотность;
• устойчивость структуры щебня против распадов;
• содержание загрязняющих и вредных компонентов и примесей и др.

Радиоактивность щебня:
Одна из важнейших характеристик, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня - это его радиоактивность.
Естественные радионуклиды (ЕРН) — основные радиоактивные нуклиды природного происхождения, содержащиеся в строительных материалах: радий (226Ra), торий (232Th), калий (40K);
Удельная активность радионуклида (А) — отношение активности радионуклида в образце к массе образца, Бк/кг;
Удельная эффективная активность ЕРН (Аэфф) — суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека.
Критерием для принятия решения об использовании щебня согласно гигиенических нормативов является Аэфф:
До 370 Бк/кг – щебень применим для всех видов строительных работ (I класс).
Выше 370 Бк/кг – применим для дорожного строительства (II, III, IV класс)
Зерновой состав щебня:
По размеру зерен щебень разделяют на фракции, например: 5-10 мм; 5-20 мм; 10-20 мм; 20-40 мм; 25-60 мм; 40-70 мм; по согласованию потребителя с производителем возможно также задавать другие параметры и размеры зерен.
Размер зерен в каждой фракции щебня, в зависимости от его применения, должен соответствовать техническим требованиям ГОСТ. Например, для фракции 20-40 мм щебня для строительных работ (ГОСТ 8267-93), заданы следующие требования:
Содержание зерен размером св. 20 мм (d), % по массе – от 90 до 100%;
Содержание зерен размером св. 30 мм (0,5(d+D)), % по массе – от 30 до 60%;
Содержание зерен размером св. 40 мм (D), % по массе – до 10%;
Содержание зерен размером св. 50 мм (1,25D), % по массе – до 0,5%.
Форма зерен щебня:
Форму зерен щебня характеризуют содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы.
Щебень в зависимости от содержания зерен пластинчатой и игловатой формы (% по массе) подразделяют на пять групп:
I группа - до 10%;
II группа - от 10% до 15%;
III группа - от 15% до 25%;
IV группа - от 25% до 35%;
V группа - от 35% до 50%.
Необходимо заметить, что «лещадность» – это одна из самых важных характеристик качества щебня. Чем меньше лещадность, тем качественнее считается щебень. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты.
В последнее время все больше приобретает популярность так называемый «кубовидный» щебень, содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в котором не превышает 15% (т. е. относится к I и II группам). Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку.
Прочность щебня:
Прочность щебня характеризуют маркой, определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Этот показатель имитируют, например, сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств или механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками).
В зависимости от потери массы при испытании, щебню присваивается марка: 200; 300; 400; 600; 800; 1000; 1200; 1400. Чем выше марка - тем прочнее щебень.
Щебень, предназначенный для строительства автомобильных дорог, характеризуют маркой по истираемости в полочном барабане. В зависимости от потери массы при испытании, марки по истираемости щебня разделяются на И1, И2, И3, И4.
Прочность щебня для баластового слоя железнодорожного пути характеризуют маркой по истираемости и маркой по сопротивлению удару на копре. Марка щебня по истираемости должна быть И1. Марка щебня по сопротивлению удару должна быть У75.
В зависимости от вида горной породы и марки по дробимости в щебне нормируется содержание зерен слабых пород.
Морозостойкость щебня:
Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания.
По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400. Чем выше марка – тем морозоустойчивее щебень.
В строительстве в основном применяют щебень с маркой прочности не менее F300.
Содержание пылевидных и глинистых частиц, содержание глины в комках:
В зависимости от вида породы и марки по дробимости щебня, нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм).
Содержание глины в комках в щебне для строительных работ не должно превышать 0,25% по массе.
В щебне для балластного слоя железнодорожного пути не должно быть глины в комках.
Насыпная плотность:
Количество поставляемого щебня определяют по объему или массе. Обмер щебня проводят в вагонах и автомобилях.
Щебень, отгружаемый в вагонах или автомобилях, взвешивают на железнодорожных или автомобильных весах. Массу щебня, отгружаемого в судах, определяют по осадке судна. Количество щебня из единиц массы в единицы объема пересчитывают по значению насыпной плотности щебня, определяемому при его влажности во время отгрузки.
Объем щебня, поставляемого в вагоне или автомобиле, определяют его обмером, полученный объем умножают на коэффициент уплотнения щебня при его транспортировании, который зависит от способа погрузки, дальности перевозки, зернового состава. Максимально допустимое значение влажности и коэффициента уплотнения, который не должен превышать 1,10, устанавливают в договоре на поставку.