О щебне: Определение, потребители, фракции, основные характеристики
Определение
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.
Потребители
Потребителями щебня являются предприятия, осуществляющим свою деятельность в различных сегментах строительного рынка: Заводы железобетонных изделий и конструкций, домостроительные комбинаты, производители товарного бетона; Организации, занятые в строительстве и обслуживании автодорог; Организации по ремонту железнодорожного пути; Подрядные строительные организации, выполняющие работы на отдельных строительных объектах. Область применения Наиболее востребованные фракции и области их применения:
Вид продукции Фракция Область применения Щебень мелких фракций
от 5 до 10 мм Используется в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также для дорожных и других видов строительных работ от 5 до 20 мм от 10 до 20 мм Щебень крупных фракций от 20 до 25 мм от 20 до 40 мм от 40 до 70 мм от 25 до 60 мм Используется для устройства балластного слоя железнодорожного пути Смеси, отсевы 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 Используется для устройства покрытий, оснований и дополнительных слоев оснований автомобильных дорог, а также для устройства покрытий и оснований по способу заклинки от 0 до 40 мм
Основные характеристики
Основными характеристиками щебня из природных каменных материалов являются: 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.
ГОСТы
ГОСТ 8267-93 (Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ)
ГОСТ 25607-94 (Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов)
