Щебень: добыча, применение, характеристики, фракции

Щебень – востребованный строительный сыпучий материал зернистого строения, получаемый при дроблении неорганических горных пород или отходов горно-металлургических производств. По европейским стандартам величина зерна щебня должна превышать 3 мм, по российским – 5 мм. Отличительной чертой этого материала, независимо от его происхождения, является наличие острых краёв.

Основные технические характеристики щебня

Одним из основных свойств, по которым оценивается щебень, является его фракция – заданный диапазон геометрических размеров отдельных зёрен. Эту характеристику делят на стандартную и нестандартную.

Фракции Размеры, мм
Стандартные 3-8 (евростандарт), 5-10, 5-20, 10-20, 20-40, 20-70, 25-60, 40-70.
Нестандартные 10-15, 15-20, 80-120, 120-150

Области применения щебня в зависимости от фракции

Фракция Размеры зерна, мм Области применения
Мелкая Смесь фракций 5-10 и 10-20 Наиболее востребованная фракция в производстве бетонных смесей для создания строительных конструкций, фундаментных работах, используется для устройства дорожных и аэродромных покрытий, мостового полотна.
Средняя 20-40 Производство бетона, прокладка автомобильных и железных дорог, трамвайных путей, закладка фундаментов, временное покрытие участков, на которых эксплуатируется крупногабаритная техника
Крупная 20-70, 40-70 Производство бетонных смесей для строительства производственных объектов, сооружение дорог
Строительный камень 70-120, 120-150, 150-300 (бут) Декоративные цели – отделка ограждений, водоёмов, сооружение подпорных конструкций, фундаментов.

Остальные общие свойства щебня:

  • Лещадность – этот показатель характеризует степень плоскости отдельных зёрен и количество в составе щебня игольчатых и плоских элементов. Определяется процентным содержанием пластинчатых и игольчатых зёрен.

Группы щебня по лещадности

Номер группы Название группы % пластинчатых и игольчатых зёрен
I Кубовидная До 15
II Улучшенная 15-25
III Обычная 25-35
IV Обычная 35-50
Фракции шебня

Чем меньше показатель лещадности, тем выше качественные характеристики щебня. Кубовидные зёрна обеспечивают плотную трамбовку, а игольчатые и пластинчатые компоненты приводят к увеличению количества и объёма пустот в строительных смесях, что становится причиной роста расхода связующего компонента и, следовательно, финансовых затрат. Кроме того, кубовидный щебень более прочный, по сравнению с пластинчатым и игольчатым.

  • Прочность – эта характеристика определяется пределом прочности исходного материал при сжатии, дробимостью щебня в цилиндре, испытаниями на износ в барабане.

Группы прочности щебня

Группа Марка
Высокопрочный М 1400
М 1300
М 1200
Прочный М 1200
М 1000
М 900
М 800
Средней прочности М 800
М 700
М 600
Слабой прочности М 600
М 500
М 400
М 300
Очень слабой прочности М 200

 

  • Радиоактивность – это показатель, влияющий на область применения материала. Различают три уровня радиоактивности. Щебень первого уровня может применяться для жилищного строительства. Третьего – только для дорожного.
  • Морозостойкость, обозначаемая буквой F, характеризует способность сохранять первоначальную структуру при многочисленных циклах замораживания-оттаивания. Наибольшей морозостойкостью обладает гранитный щебень, способный выдерживать до 400 циклов.

Гранитный щебень

Добыча этого вида сыпучего строительного материала ведётся путём взрыва гранитных пластов с последующим дроблением и сортировкой по фракциям с применением особых сит.

  • Самая мелкая и самая популярная фракция – 5-20 мм. Востребована в производстве бетонных смесей, сооружении фундаментов, заливке покрытий мостов, дорог, аэродромов.
  • Гранитный щебень средней фракции имеет схожие с мелкофракционным щебнем сферы использования. Может применяться в сооружении дренажных систем.
  • Крупные фракции до 70 мм применяют для заполнения бетонных смесей, используемых в строительстве габаритных строительных конструкций.
  • Самые крупные фракции применяются редко, в основном в целях декоративного оформления.

Основные характеристики гранитного щебня:

  • Главный плюс – высокая прочность, что обеспечивает востребованность этого материала в строительстве ответственных конструкций, планируемых для работы в условиях существенных нагрузок.
  • Хорошая насыпная плотность позволяет получать высокопрочные строительные смеси.
  • Этот морозостойкий материал способен выдерживать температуры до -60°C и более 300 циклов замораживания-оттаивания.
  • Гранит обладает низким водопоглощением, что позволяет использовать получаемые из него сыпучие материалы для отделки водоёмов.

Наиболее существенный минус – высокий радиоактивный фон, что ограничивает применение этого заполнителя для внутренних работ.

Гравийный щебень

Различают два способа производства материала:

  • Дробление добытых в шахте горных пород, которые в иных целях не используются.
  • Отсев карьерных пород.

Основные свойства материала:

  • Отсутствие деформации зёрен в условиях повышенной влажности и резких термических перепадов, что обеспечивает использование щебня для создания дорожек интенсивного использования.
  • Низкая лещадность обеспечивает хорошее качество бетонных смесей.
  • Высокая морозостойкость.
  • Экологическая чистота обеспечивает востребованность в ремонтных и строительных работах, производимых внутри жилых помещений.

Области применения гравийного щебня в зависимости от фракции:

  • Сыпучее с зёрнами 5-10 мм имеет высокую стоимость, востребовано в ландшафтном дизайне и производстве строительных смесей.
  • Фракция 10-20 мм незаменима в создании бетонных и железобетонных элементов.
  • Зёрна размерами 20-40 мм используются в производстве бетонных смесей, в дорожном строительстве, для устройства дренажных систем.
  • Крупнофракционный материал с зёрнами до 70 мм применяется при сооружении фундаментов строений, создании насыпей. Это сыпучее эффективно выполняет функции подушки для дорожных покрытий, что увеличивает их амортизационные способности и снижает усадку.

Известняковый щебень

Этот сыпучий материал, иначе называемый доломитовым, применяется, наряду с гранитными и гравийными аналогами, в производстве бетонных и железобетонных элементов и в дорожном строительстве. Получают его из известнякового камня, образованного в течение тысячелетий, благодаря воздействию грунтовых и морских вод на останки животных, моллюсков и ракообразных. Цвет зависит от вида и количества примесей – глины, кварца, оксида железа. Обычно этот материал белый с оттенками серого, жёлтого, бурого, красноватого.

Преимущества известнякового щебня – экологическая чистота, хорошая морозостойкость, устойчивость к температурным перепадам, высокие связующие свойства, экономичность. Существенный недостаток один, но очень принципиальный, – относительно низкие характеристики прочности.

Области применениям по фракциям:

  • Щебень с зёрнами 5-20 мм применяют при создании малогабаритных бетонных и железобетонных элементов, строительстве малонагруженных дорог, облицовке строений. Этот материал может служит сырьём в производстве портландцемента, удобрений, извести, соды.
  • Наиболее популярна фракция 20-40 мм, применяемая для сооружения фундаментов средних размеров, облицовки, отсыпки площадок и дорожек, в строительстве средненагружаемых дорог.
  • Крупные зёрна этого материала используются редко. Могут применяться для создания балластного слоя автодорог, железнодорожных насыпей, оформления берегов искусственных водоёмов.

Где добывают щебень в России

Одним из основных центров добычи горных пород, используемых в производстве этого материала, является Ленинградская область. В Выборге балтийский гранитный щит практически выходит на поверхность. Вскрышные работы минимальны, поэтому материал имеет низкую себестоимость. Карьеры, расположенные в районе Выборга, поставляют свою продукцию не только на объекты северо-западного региона, но и на большую европейскую часть РФ. Наиболее известные места разработок – «Возрождение», «Бородинское», «Каменогорский».