О щебне

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 ГОСТом 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.

Применение
Потребителями щебня являются предприятия, осуществляющим свою деятельность в различных сегментах строительного рынка. В зависимости от специализации предприятия, щебень может быть использован в различных качествах:
- Заводы железобетонных изделий и конструкций, домостроительные комбинаты, производители товарного бетона - как заполнитель для бетона и ЖБИ
- Дорожно-строительные организации; организации, занимающиеся ремонтом и обслуживанием дорог - для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог
- Организации по ремонту железнодорожного пути - балластный слой железнодорожного пути
- Организации и предприниматели, оказывающие услуги в области садово-парковой индустрии и ландшафтного дизайна – для устройства покрытий и оснований дорожек и площадок
- Организации, осуществляющие работы, связанные с ЖКХ и благоустройством территорий - для устройства покрытий и оснований пешеходных дорог и площадок

Производство
Схематично процесс производства щебня можно представить в следующем виде:

Основные свойства щебня
Основными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:
- активность естественных радионуклидов (радиоактивность);
- зерновой состав и форма зерен;
- прочность;
- морозостойкость;
- содержание пылевидных и глинистых частиц;
- истинная, средняя и насыпная плотности;
Дополнительными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:
- адгезия или «слипаемость» (сцепление с битумом);
- содержание загрязняющих и химически вредных 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 (ГОСТам).
Например, для фракции 20-40 мм. щебня для строительных работ (ГОСТ 8267-93), заданы следующие требования:
Содержание зерен размером 20 мм. (d), % по массе – от 90 до 100%;
Содержание зерен размером 30 мм. (0,5(d+D)), % по массе – от 30 до 80%;
Содержание зерен размером 40 мм. (D), % по массе – до 10%;
Содержание зерен размером 50 мм. (1,25D), % по массе – до 0,5%.
Соблюдение данных требований отражается в рассеве.

Форма зерен щебня:
В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (лещадной - произошло от слова «лещ», т.е. плоский как лещ) и игловатой форм.
По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе):
- I группа - до 15%;
- II группа - от 15% до 25%;
- III группа - от 25% до 35%;
- IV 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 группе). Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку.

Прочность щебня:
Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы 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.
В зависимости от вида горной породы и марки по дробимости в щебне нормируется содержание зерен слабых пород, и присваивается марка от 300 до 1400.

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.
Показатели морозостойкости щебня и гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием. В строительстве в основном применяют щебень с маркой прочности не менее F300.

Содержание пылевидных и глинистых частиц, содержание глины в комках:
В щебне нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм).
Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25% по массе.

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.
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.