Виды щебня и его применение: классификация, характеристики, фракции.

Щебень гранитный 20-40. Фото Грунтовозов

Щебень является востребованным строительным сыпучим материалом, популярность которого обусловлена многими достоинствами. Одним из которых является разнообразие видов щебня. Каждая разновидность отличается своими достоинствами и недостатками, индивидуальными особенностями, которые и определяют сферы применения щебня. Отдельные виды рассмотрены и проанализированы в данной статье. Также в тексте присутствуют ссылки на другие публикации, в которых представлена подробная информация о наиболее популярных видах.

Добыча и производство, состав

В большинстве случаев щебень получают путем дробления горных пород различных типов: изверженные, осадочные, метаморфические. Добыча осуществляется в карьерах, открытым способом.

Разработка карьера выполняется в несколько этапов, в процессе которых порода разрушается на отдельные крупные фрагменты. Производство начинается с дробления и сортировки сырья на отдельные группы в соответствии с размером фракций.

Добыча мрамора. Фото Грунтовозов

Для определения характеристик продукция отправляется в лабораторию, где проводятся испытания, в ходе которых устанавливаются технико-эксплуатационные свойства щебня и его соответствие стандартам. Сыпучие материалы фасуются (не всегда) и доставляются к месту продажи.

Некоторые виды щебня производятся не из сырья природного происхождения, они являются искусственными продуктами, получаемыми в результате переработки отходов строительства, металлургических шлаков.

В зависимости от исходного сырья различается минеральный и химический состав щебня. Фракционный состав у разных видов отличается не так значительно:

• отсев — частицы размером 0-5 мм.;
• крошка — 3-5 мм.;
• мелкая фракция: 3-8 (так называемый еврощебень); 3-10; 5-10; 5-15; 5-20; 5-25; 10-15; 10-20 и 15-20;
• средняя фракция: 20-40; 20-70; 20-80 и 25-60;
• большая фракция: 40-70; 40-80; 70-120; 80-120 и 70-200.

Справка. Не все фракции присущи каждой разновидности щебня. Кроме этого, фракции различаются на основные (типовые) и нестандартные.

Что это значит

Фракция представляет собой часть твердого сыпучего материала (например, песок, гравий, щебень) или жидкой смеси (цемент). Сортировка щебня, осуществляемая в процессе производства, выполняется на специальном оборудовании. Машина «грохот» представляет собой набор сит с разными по размеру ячейками. В результате на выходе производитель получает продукцию нескольких групп, фракций. Маркировка щебня в соответствии с фракциями представляет собой диапазон размера зерен, т.е. минимальное и максимальное значение, измеряемое в миллиметрах, например, 5-20 (мм.).

Характеристики

Щебню любого вида присущи определенные характеристики и свойства. Однако, показатели отличаются в зависимости от типа исходного сырья, технологий добычи и производства.

Известняковый щебень 20-40. Фото Грунтовозов

При выборе щебня для проведения тех или иных работ следует обращать внимание на следующие параметры:

• лещадность — процент зерен игольчатой и пластинчатой (лещадной) форм, обладающих невысокой прочностью, впитывающих воду и снижающих общее качество продукта, различают пять групп щебня по лещадности: 1-ая — кубовидная, 2-ая — улучшенная, 3-ья — нормальная, 4-ая — обычная и 5-ая — обычная;
• удельный вес (насыпная плотность) — масса одного кубического метра без учета воздушных пустот и пор;
• морозостойкость — количество циклов заморозки и оттаивания, которое выдерживает материал без значительной потери в массе;
• прочность — характеристика, демонстрирующая устойчивость щебня к механическому воздействию;
• адгезия — способность щебня входить в сцепление с вяжущими битумными веществами;
• радиоактивность — показатель, указывающий возможность применения щебня для различных работ.

Данные характеристики являются основными, наиболее важными. Однако, при выборе следует учитывать все свойства.

Прочность

Прочность – это характеристика (марка), означающая устойчивость материала к механическому воздействию.

Прочность щебня обозначается буквой «М» и цифрой. Цифра – это не воздействие на щебень в килограммах, как часто (и ошибочно) указывают во многих источниках. Присвоение показателя происходит сложнее. Чтобы определить прочность материала, на него оказывают механическое (раздавливающее) действие в цилиндре.

Сила воздействия зависит от диаметра такого устройства. Так, для цилиндра с диаметром 75 мм сила воздействия равна 5 000 кг в секунду. Для устройства диаметром 150 мм сила воздействия составляет 20 000 кг в секунду. Далее определяют процент потери массы щебня после раздавливания. В свою очередь, этот процент и допустимые ГОСТами значения указывают на принадлежность материала по прочности к конкретной марке.

Существуют следующие марки прочности:

• М200
• М300
• М400
• М600
• М800
• М1000
• М1200
• М1400

В свою очередь, марки делятся на следующие группы:

• Высокопрочный (М1200-1400)
• Прочный (М800-1200)
• Средней прочности (М600-800)
• Слабой прочности (М300-600)
• Очень слабой прочности (М200)

Попросту говоря, щебень слабой прочности превратится в пыль, если по нему будет ездить гусеничный трактор, а высокопрочный не потеряет своих свойств. Поэтому эта характеристика важна для строительных, дорожных, производственных и инженерных работ.

Бывают такие работы, в котор ых прочность щебня не особо важна. В первую очередь это касается использования материала в ландшафтном дизайне (декорирование клумб, оформление альпийской горки). Яркий пример тут – мраморный щебень. Его прочностные характеристики средние, показатель породы в Свердловской области равен М600. Но так как его основная сфера – декоративная, то и покупают его, ориентируясь на другие качества.

Где применяется, сферы применения

Щебень является одним из компонентов асфальтобетона. Фото Грунтовозов

Щебень различных видов находит применения во следующих сферах деятельности:

1) Строительство: для изготовления бетона, для обустройства дренажных систем, для расклинцовки, для возведения фундаментов и дорожных покрытий, для отсыпки площадок и парковок, для выравнивания участков, для бутования столбов заборов.

2) Дорожные работы: для грунтовых, асфальтированных и железных дорог, для асфальта.

3) Ландшафтный дизайн: создание альпийских горок, сухих ручьев, габионов, оформление прудов и клумб.

4) Производство железобетонных изделий и тротуарной плитки.

С-4 и другие виды щебеночно-песчаной смеси

Щебеночно-песчаная смесь (альтернативные названия: песчано-щебеночная смесь, ЩПС, ПЩС, щебень-песок) — строительный сыпучий материал, в составе которого присутствует песок и щебень в разных соотношениях. Считается, что пропорции должны быть 50 на 50, но содержание материалов в смеси зависит от нескольких факторов.

В соответствии с зерновым составом различают несколько видов ЩПС, каждая из которых предназначена для выполнения конкретных работ. В соответствии с ГОСТом смеси разделяются на три группы:

1)Для покрытий:

• С1, фракции 0-40, процент содержания крупных зерен не превышает 10%, используется для устройства покрытий, которые должны обладать идеально ровной поверхностью, например, для строительства взлетно-посадочных полос;
• С2, фракции 0-20, применяется для устройства посадочных полос, дорог I-III категорий, готовые покрытия отличает стойкость к воздействию воды, температурных перепадов и механических нагрузок.

ПЩС гранитный. Фото Грунтовозов

2) Для оснований (непрерывная гранулометрия):

• С3, рассев крупных фракций 0-120, устройство дополнительных слоев при строительстве дорожных покрытий, применение смеси позволяет сэкономить асфальтобетон;
• С4, фракции 0-80, содержание крупных зерен составляет не более 10%, считается одним из наиболее востребованных материалов, популярен при строительстве автомобильных дорог, создании балластных подушек под трамвайные и ж/д пути, укреплении обочин;
• С5, фракции 0-40, применяется при устройстве автодорог различного назначения, укреплении обочин, возведении зданий гражданского и производственного назначения;
• С6, фракции 0-20, используется в жилом, промышленном и дорожном строительстве, особенно активно применяется для формирования подушек под дорожные полотна;
• С7, фракции 0-10 и С8, фракции 0-5, мелкофракционные смеси используются для устройства подушек (нижних слоев) дорожных полотен.

3) Для оснований (прерывистая гранулометрия):

• С9, фракции 0-80, применяется для строительства автомобильных дорог и стоянок, укреплении обочин;
• С10, фракции 0-40, популярен на начальном этапе возведения автомобильных дорог;
• С11, фракции 0-20, основной областью применения является дорожное строительство.

Какие бывают разновидности, классификация

Существует несколько критериев, в соответствии с которыми возможно выполнить классификацию щебня.

По происхождению: битый и так далее

Базальтовый щебень. Фото Грунтовозов

Наибольшим спросом пользуется щебень, исходным сырьем для которого выступают горные породы, реже минералы, то есть материалы природного происхождения. Среди них более всего распространены:

• прочный универсальный гранитный щебень, реализующийся по высоким ценам в сравнении с аналогами;
• доступный по стоимости гравийный, обладающий малой радиоактивностью;
• мраморный и кварцевый высоко оцениваются ландшафтными дизайнерами;
• известняковый и доломитовый — материалы, разницы между которыми нередко не видят как клиенты, так и специалисты;
• базальтовый, находящий применение для решения широкого спектра задач, в том числе и для обустройства балластного слоя железнодорожных путей и автомобильных дорог;
• сланцевый может значительно отличаться по прочности, что важно учитывать при покупке;
• керамзитовый и аглопоритовый — виды, похожие внешне, но отличающиеся по характеристикам;
• шлаковый и вторичный (реже встречается название «битый») реализуются по доступным ценам, так как производятся из отходов металлургии и строительства;
• востребованный в последнее время пеностекольный.

Кварцит

Кварцитный (кварцитовый) щебень получают путем дробления одноименной горной метаморфической породы. Основу кварцита составляет кварц (более 90%) и примеси различных минералов. Кварцит — прочный и сложный для обработки минерал, имеющий в большинстве случаев белый или серый цвет, встречаются и другие оттенки. Щебень обладает следующими характеристиками:

• марка прочности М1400;
• марка по истираемости — И-1;
• водопоглощение составляет 0,15%;
• морозостойкость — F300;
• лещадность не превышает 8%, относится к первой кубовидной группе;
• насыпная плотность в среднем составляет 1400 кг/куб.м.;
• содержание пылевидных и глинистых примесей — до 2%;
• признан одним из наиболее экологически чистых материалов, так как у него отсутствует естественный радиационный фон, что позволяет отнести его к первому классу.

Кварцитный (кварцитовый) щебень. Фото Грунтовозов

Именно отсутствие радиационного фона и отличные эксплуатационные характеристики способствуют активному использованию кварцитного щебня при возведении жилых домов, школ, больниц, детских садов, офисных зданий и сооружений прочего (любого) назначения. В строительстве используется мелкофракционный щебень 5-20.

Среднефракционный 20-40 подходит для выполнения проектов в дорожном строительстве, при создании взлетно-посадочных полос.

Крупнофракционный используется для изготовления бетона, при создании балластных слоев, в промышленном строительстве.

Кварцитный щебень разных фракций используется в декоративных и облицовочных работах, в производстве брусчатки.

Песчаник

Щебень из песчаника представляет собой материал, полученный в результате дробления однородной или слоистой плотной горной породы, образованной из зерен песка, скрепленных различными минеральными компонентами. Формирование песчаника осуществляется в течение нескольких тысячелетий. Прочность напрямую зависит от его состава, а точнее, от вещества, с помощью которого произошло скрепление песчинок. Это могут быть глинистые, кремнистые, карбонатные, известковые, гипсовые, железистые или другие связующие вещества. От них также зависит и цвет.

Серый и серо-голубой щебень относится к маркам по прочности М1000-М1200, а иногда и 1400, бурый и рыжий — 600-800, бежевый, серо-зеленый, терракотово-красный — 200-400.

Справка. Песчаник, в составе которого присутствуют карбонатные или кремнистые связующие вещества, является наиболее эффективным с точки зрения физико-механических характеристик.

Плотность варьируется в незначительных пределах — от 2250 до 2670 кг/куб.м.

Песчаник относится к первому классу в соответствии с радиоактивностью.

Показатель огнеустойчивости, присущий материалу, изменчив, максимальная величина соответствует 1700 градусам Цельсия.

Качественный щебень отличает минимальное содержание зерен слабых пород и высочайшие адгезионные показатели.

Кроме этого, песчаник обладает и другими положительными свойствами:

• низкая лещадность;
• устойчивость к перепадам температур, то есть высокая морозостойкость;
• низкий коэффициент водопоглощения;
• практически не подвержен выветриванию;
• не выгорает в результате воздействия прямых солнечных лучей;
• достаточно низкая стоимость.

Вышеперечисленные характеристики позволяют успешно использовать песчаник во многих сферах:

• мелкая фракция 5-20 пользуется наивысшим спросом, используется в изготовлении бетона и бетонных конструкций, при возведении фундаментов, при заливке мостовых элементов, дорожных покрытий и оснований;
• средняя фракция 20-40 находит применение в производстве железобетонных конструкций, строительстве автомобильных и железных дорог, возведении зданий производственного назначения, для подушек фундаментов;
• большая фракция 40-70 используется при возведении массивных конструкций из бетона, в дорожном строительстве.

Песчаник различных фракций используется и в ландшафтном дизайне, где выбор размера зерен зависит от поставленных задач.

Андезитовый, что это за материал и не только

Андезитовый щебень получают из магматической горной породы аналогичного названия. Первая добыча андезита осуществлялась в Андах, на крутых склонах гор, отсюда порода и получила название. Месторождения выглядят как пласты горной породы. Правильность форм является важным достоинством породы, что и стало причиной применения андезита в качестве облицовочного материала. Порода образуется в результате застывания вулканической магмы на поверхности земли. Основным элементом андезита является кремнезем, его количество превышает 50%. Порода обладает серым, темно-серым или черным цветом.

Андезит. Фото Грунтовозов

Порода и производимый из нее методом дробления и сортировки щебень обладает мелкозернистой пористой структурой с большим количеством минеральных включений и шероховатой поверхностью. Предел прочности при сжатии варьируется в значительных пределах — от 600 до 2500 кг/кв.см. Объемный вес составляет приблизительно 2500 кг/куб.м.

Андезитовый щебень находит активное применение для производства кислотоупорных бетонов, что демонстрирует его высокопрочность и устойчивость к внешним неблагоприятным воздействиям. Также материал используется в строительстве автомобильных дорог, жилых и промышленных зданий, железнодорожных полотен, производстве железобетонных конструкций.

Речной

Данного вида щебня не существует. Однако, гравийный, возможно отнести к речным сыпучим материалам. Сырьем для изготовления служит осадочная порода. Гравий образовался в результате естественного разрушения горных пород и минералов. Гравий может быть речным, озерным, морским, горным, ледниковым.

Щебень. Фото ревда-щебень.рф

Цвет: серый и так далее

Щебень отличается разнообразием цветов и оттенков. В большинстве случаев материал ассоциируется с серым колором, так как многие виды имеют данный цвет:

• гранитный — серый с вкраплениями;
• габбро — однородный серый;
• долеритовый, диабазовый, серпентинитовый — темно-серый;
• известняковый — светло-серый;
• мраморный, шунгитовый и пироксенитовый — серый.

Фракции мраморного щебня. Фото Петрович

Нередко фракции имеют черный, белый, бежевый, коричневый, желтый и прочие. Разнообразие естественных цветов позволяет выбрать оптимальный вариант для решения любых задач, где колор играет важную роль.

Вес

Различают объемный и удельный вес, при подсчете первого показателя учитываются воздушные пустоты, второго — нет. На обе величины влияют несколько составляющих: порода, размер фракций, плотность породы, лещадность, влажность. Вес возможно рассчитать и самостоятельно, но в данном случае существует погрешность примерно в 10%. Поэтому следует ориентироваться на официальные справочные данные о весе.

Форма выпуска и продажи: в мешках и другие

Щебень реализуется в нескольких «формах»: россыпью (на вес, по тоннам), в мешках емкостью не более 50 килограмм и биг-бэгах — мягких контейнерах в ручками массой 1000 кг. Таким образом, и юридические, и физические лица имеют возможность приобрести нужно количество сыпучих материалов.

Щебень гравийный фракция 5-20 1000 кг. Фото Леруа Мерлен

По способу постобработки: мытый (моющий), галтованный, черный, цветной

Различают несколько видов щебня в соответствии со способом постобработки. Готовый щебень, то есть уже дробленый и просеянный по фракциям, могут подвергнуть дополнительной обработке.

Черный щебень. Фото Грунтовозов

1) Черный щебень, нередко именуемый битумным, — это материал, который после добычи покрывается вяжущими веществами. В качестве сырья используется щебень из плотных пород: гранитный, известняковый, мраморный, гравийный. Данная разновидность несмотря на высокую стоимость вызывает повышенный интерес, поэтому черный щебень рассмотрен подробно в отдельной статье.

2) Цветной — это искусственно окрашенный щебень, технология производства которого заключается из пропитки акриловой или полимерной красками и сушки. В результате возможно получить фракции нестандартных цветов для использования в ландшафтном дизайне, подробности здесь.

3) Мытый. Щебень, добываемый в карьерах, содержит значительное количество песка, глины, примесей. Чтобы достигнуть необходимых условий по чистоте материал дополнительно обрабатывают. Для мытья используется оборудование нескольких типов. Прежде всего оно бывает стационарным и мобильным. Оснащение разделяется в зависимости от конструкции:

а) Мойки различных типов: корытные, сабельные, вибрационные и шнековые — используются для очистки сырья, загрязненного трудноразмываемой глиной. Чаще всего применяются корытные установки, представляющие собой корыты с лопастными валами, в которых наливается вода. Лопасти перемешивают материал и осуществляется очистка.

б) Барабанные установки предназначены для работы с сильнозагрязненным сырьем. Внутри барабанных установок имеют лопасти. В установку загружается щебень, заливается вода, начинается вращение. Очистка осуществляется в результате трения фракций друг об друга. Барабанные установки обеспечивают качественное мытье, щебень не получает повреждения. Но высокопроизводительные установки потребляют большие объемы воды.

в) Оросительный грохот представляет собой емкость с форсунками для подачи воды. В процессе промывки выполняется и сортировка. Эксплуатация данного оборудования не гарантирует качество выполнения работ.

Промывке подвергаются различные по происхождению виды. Поэтому определенные характеристики мытого щебня привести сложно. Сферы применения возможно отметить в общих чертах. Щебень используется для изготовления бетонных растворов, применяется в дорожном строительстве и обустройстве взлетных полос, в приготовлении асфальта, для декоративных отделки, для отсыпки дорог.

Цветной щебень. Фото Грунтовозов

Такая процедура, как промывка, не слишком популярна по некоторым причинам:

• трудоемкость работ;
• невысокая производительность;
• высокая стоимость.

4) Галтованный (отшлифованный) щебень чаще всего производится по заказу клиента. Причин две — процесс получения такого материала отличается продолжительностью и финансовой затратностью. Галтовка — это механическая обработка, в результате проведения которой щебень очищают от посторонних примесей и сглаживают (шлифуют) острые и неровные края.

Галтовка осуществляется в специальных барабанах, которые представляют собой большие цилиндры с зазубренными стенками. В барабан помещают щебень, очищающие средства, металлические шарики и воду. Длительность галтовки зависит от прочности породы. Чем прочнее материал, тем дольше его следует шлифовать. Обработке подвергаются различные породы и минералы: песчаник, мрамор, гранит, змеевик (серпентинит). Готовая продукция внешне напоминает гальку. Галтованный щебень ценится за привлекательный внешний вид и доступную стоимость, а также имеет и другие достоинства:

• обладает всеми свойствами натурального камня;
• имеет насыщенный цвет и более ярко выраженную текстуру;
• низкий коэффициент водопоглощения;
• возможность создания камня под конкретно поставленные задачи;
• широкая сферы применения, щебень используется в ландшафтном дизайне, для оформления садовых участков, парковых зон и улиц, в дизайне интерьеров.

Марки

Некоторые характеристики обеспечивают классификацию щебня на отдельные марки:

• по прочности: М200, М300, М400, М600, М800, М1000, М1200 и М1400;
• по морозостойкости:F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300 и F400;
• по истираемости: И1, И2, И3 и И4.
• по влагостойкости: В1, В2 и В3.

Сланцевый щебень. Фото Грунтовозов

Разделение материала на марки вызывает повышенный интерес пользователей Интернета, поэтому данной теме посвящена отдельная статья.

Окатанный

Не существует такого вида как окатанный щебень. Данный термин применим к гравию, который относится к осадочным горным породам. Материал входит в обмолочную группу, материалы которой разделяются на окатанные и неокатанные. Гравий представляет собой окатанный рыхлый материал.

Категории: кубовидный и прочие

Одной из основных характеристик является лещадность. По количеству содержания лещадных зерен выделяют пять групп:

Первая — кубовидная — содержание зерен не превышает 10%, щебень высокого качества используется для производства железобетонных изделий и бетона, требующего высочайших эксплуатационных характеристик.

Щебень шлаковый. Фото Дюна

Вторая — улучшенная — 10-15, щебень обладает достаточно высокими эксплуатационными характеристиками, что обеспечивает его применение в строительстве и производстве бетона и асфальта.

Третья — нормальная (или обычная) — 15-25. Материал подходит в качестве наполнителя для бетона, но достаточно высокое содержание лещадных зерен увеличивает расход цемента и не гарантирует хорошего сцепления. Щебень плохо поддается уплотнению при строительстве дорог. Поэтому материал рекомендуется для применения для устройства нижних слоев полотна, которые затем будут поддаваться расклинцовке щебнем с более высокой лещадностью. Без ограничений фракции могут использоваться только для отсыпки.

Четвертая — обычная — 25-35, фракции подходят для отсыпки, сооружения временных и низких слоев грунтовых дорог.

Пятая — обычная — 35-50, продукция рекомендуется для строительства временных дорог и площадок для передвижения строительной техники, подходит для решения декоративных задач.

Асфальтовый

Термин «асфальтовый» щебень может подразумевать два вида материала:

1) щебень, получаемый посредством переработки асфальта, является одной из разновидностью вторичных материалов;

Вторичный щебень. Фото Грунтовозов

2) щебень, подходящий для изготовления асфальтобетона; рекомендуется выбирать камни из пород магматического происхождения: гранит, базальт, диорит, габбро, диабаз, сиенит, неплохо подходят амфиболит и сепентинит.

Виды щебня для строительных работ

Основное место производства щебня — это открытые карьеры, склоны, скалы и морское дно. Добыча открытым способом в карьерах самый дешевый способ добычи и переработки. В отдельных случаях, проводятся взрывные работы, затем при помощи несложной техники производится сортировка материала и его отгрузка потребителю.

Различают три вида щебня:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый.

Дополнительно можно указать на вторичный и шлаковый щебень. Такой вариант получают после демонтажа объектов и при плавке руды в производстве металла. Но их применение не является обширным ввиду неоднородности, такую массу необходимо тщательно и долго трамбовать. На объектах с тяжелыми нагрузками такие материалы не используются.

Гранитный щебень — самый прочный, долговечный, добыча сопряжена с повышенными энергозатратами. Часто применяются взрывные работы, задействована тяжелая техника, поэтому стоимость сырья выше остальных. Имеет повышенный, допустимый, уровень радиоактивности, несмотря на это, у него постоянная востребованность.

Гравийный щебень обладает схожими показателями, но прочность уступает предыдущему виду. Особенностью является низкий уровень радиоактивности, что расширяет сферу использования.

Известняковый щебень самый доступный по цене, обладает невысокой прочностью, поэтому не применяется в местах с будущей нагрузкой. Однако, известняковые пирамиды известны человечеству давно, они до сих пор удивляют туристов.

Где купить

Компании-производители и поставщики, некоторые представлены здесь, предлагают широкий ассортимент сыпучих материалов. Ознакомиться с перечнем и приобрести щебень возможно на сайте или обратившись к сотрудникам предприятий.

Виды · 28.01.2021 · 0

Как определить

Определение зернового (гранулометрического) состава щебня определяется в лабораторных условиях. Для этого формируется проба щебня определенной массы, которая просушивается и рассеивается на наборе сит с отверстиями определенных размеров. Выполнить данные процедуры самостоятельно, т.е. в домашних условиях, не получится. Поэтому останавливаться подробно на это не будем. Кроме этого, составу щебня и способах его определения посвящена отдельная публикация.