В щебне строго нормируется количество примесей из слабых пород, поскольку это напрямую влияет на прочностные характеристики данного строительного материала. Для определения этого показателя производятся испытания, в ходе которых на щебень воздействуют с давлением, достигающим 20 МПа. В соответствии с ГОСТ 8267-93, нормы по содержанию примесей в породах низкой прочности установлены следующим образом:
Как выбрать щебень? Виды. Фракция. Марка. Применение.
В сфере строительства сложно найти область, где бы не использовался щебень. Это незаменимый сыпучий строительный материал, который представлен в большом разнообразии. Каждый конкретный случай требует использования материала определенной фракции, прочности, лещадности, цвета и морозостойкости. Сегодня мы, компании МодульСтрой, рассмотрим классификацию щебня, разбирая, какие существуют его виды, какие фракции и марки существуют, а также предоставим рекомендации по выбору щебня, чтобы он наилучшим образом соответствовал требованиям заданной области применения.
Щебень представляет собой сыпучий материал, который может значительно варьироваться как по цвету, так и по размеру фракций, прочности и другим ключевым параметрам. Причины столь широкого диапазона характеристик кроются в разнообразии его происхождения.
Щебень классифицируют по происхождению на несколько типов:
- щебень из горных пород, который получают путем добычи и переработки камня. Эти материалы могут быть гравийными, гранитными, кварцитовыми или известняковыми. Эта категория является наиболее предпочтительной для применения в строительстве;
- рудный щебень, который образуется при переработке пород черных и цветных металлов;
- вторичный и шлаковый щебень, получаемый из отходов строительства и производственных процессов. В эту категорию входят фрагменты кирпича, бетона, асфальтового покрытия и прочие строительные остатки.
Несмотря на то что последние два типа щебня менее популярны, они всё ещё находят своё применение, благодаря достаточно широкой сфере использования щебня. Он используется для производства бетона различных марок, возведения монолитных конструкций и фундаментов, для обеспечения дренажа, создания дорожных покрытий различного типа, включая насыпные дорожки и шоссе. Тем не менее, нельзя забывать, что щебень необходим и в таких значимых для инфраструктуры областях, как обустройство взлетных полос и железнодорожных путей. Кроме этого, дизайнеры также начали активно использовать этот материал для декоративного оформления клумб, водоемов, насыпей и создания интерьеров помещений.
Фракции щебня
В процессе дробления сырья получаются частицы разного размера, или, другими словами, различные фракции щебня. Для их разделения используется специальное оборудование, называемое грохотом, которое просеивает щебень через сита. Размер частиц может варьироваться от 3 мм до 300 мм и более.
Классификации щебня по фракциям разнообразнее, чем самих фракций. Одним из основных делений является разделение на пять фракций:
- первая фракция включает обломки размером до 5 мм; хотя их сложно назвать щебнем, это скорее побочный продукт производства, который можно использовать лишь для декоративной отделки дорожек;
- вторая фракция охватывает щебень размером 5-20 мм; этот размер является наиболее востребованным в строительстве и производстве железобетонных изделий, а также в дорожном строительстве и создании фундаментов. Такой щебень незаменим и в частном строительстве для подготовки бетона;
- третья фракция подразумевает щебень 20-40 мм; этот размер применяется в дренажных работах, при строительстве трамвайных и железнодорожных путей, а также может быть использован в подготовке фундаментов для зданий промышленного назначения;
- четвертая фракция представляет собой крупный щебень размером 40-70 мм; его можно использовать для дренажных систем и как составную часть бетона и бетонных изделий;
- пятая фракция — самый крупный щебень размером до 300 мм, известный как бут; его использование сильно ограничено, однако он может найти свое место в декоре заборов, бассейнов и водоемов.
Разделение щебня по фракциям
Разделение получаемого щебня на частицы разных размеров производится с помощью грохотов, которые оснащены комплексом сит. Согласно стандартной градации по величине зерна щебень делят на:
- мелкие фракции: 5 — 10 мм; 10 — 15 мм; 10 — 20 мм; 15 — 20 мм, предназначенные для изготовления бетонных смесей и конструкций из сборного и железобетонного материала;
- средние фракции: 20 — 40 мм, используемые для устройства насыпей для железных и автомобильных дорог, укладки трамвайных и подкрановых путей, а также для изготовления крупных бетонных конструкций;
- крупные фракции: 40 — 80 мм, применяемые для создания дорожных оснований и дренажных засыпок.
Дополнительно стандарт регламентирует выпуск смесей от 5 до 20 мм, а по соглашению с заказчиком также могут производиться смеси щебня иных фракций. Кроме того, существует возможность получения бута — щебня фракций 80 — 120 мм и 120 — 150 мм. Бут особенно ценится при создании массивных фундаментов и активно используется в ландшафтном дизайне и заполнении габионов. Отсев, то есть фракция с зернами размером менее 5 мм, используется в производстве различных сухих смесей и в отделочных, а также благоустроительных работах.
Характеристики по фракциям
Дробленые зерна в щебне и их форма
Стандарт прошивает содержание не менее 80% дробленых зерен от общего веса щебня. В зависимости от уровня содержания зерен игольчатой и пластинчатой формы, которые влияют на сцепление зерен друг с другом, ГОСТ выделяет 5 категорий щебня:
- кубовидный, с показателем лещадности не более 10%;
- улучшенный дробленый с количеством зерен пластинчатой и игольчатой формы в пределах 10 до 15%;
- обычный, с содержанием от 15 до 25% этих зерен;
- простой обработки с показателем лещадности от 25 до 35%;
- низкосортный состав, где зерен игольчатой и пластинчатой формы до 50%.
Щебень первой и второй групп используется для ответственных строительных работ и для конструкций, которые подвергаются значительным нагрузкам. Третий и четвертый виды предназначены для менее нагруженных конструкций, засыпок и предварительных работ, в то время как пятая группа используется для устройства грунтовых автодорог и возведения временных сооружений.
Прочностные характеристики
Прочность щебня определяется его маркой по дробимости, которая устанавливается путем воздействия давления пресса до 200 кН на взятую пробу щебня стандартной фракции, помещенную в стальной стакан. Полученная смесь просеивается через сито, размеры ячеек которого соответствуют фракции оригинальной пробы. После этого измеряется масса, остающаяся на сите, и сравнивается с начальной величиной. На основании полученного коэффициента дробимости можно судить о прочности щебня. В частности, в соответствии с ГОСТ:
- щебень марки М1000 — М1400 должен иметь коэффициент дробимости более 5%;
- щебень марки М400 — М800 должно иметь коэффициент дробимости в диапазоне от 5 до 10%;
- для всех остальных марок данный показатель не должен превышать 15%.
Щебень, используемый в строительстве автомобильных дорог, также характеризуется маркой по истираемости.
Допустимый объем слабых зерен в щебне
Действующие технические регламенты — ГОСТ определяют допустимое содержание слабых зерен в щебне в зависимости от его вида и марки дробимости. Слабыми считаются зерна, которые являются частью образца, высушенного до постоянной массы и расположенного в один слой. Эти зерна раскалываются под воздействием удара от стандартного молотка с высоты 4 мм. Допустимое содержание слабых зерен в щебне для марок М1000 — М1400 не должно превышать 5%.
Применение щебня в зависимости от его происхождения
Характеристики природного сырья, применяемого для производства щебня, оказывают заметное влияние на свойства готового материала:
- гранитный щебень, обладающий высокой прочностью и минимальным количеством примесей, используется при изготовлении конструкций, рассчитанных на высокие нагрузки, для отсыпки железнодорожных насыпей и дорожных оснований;
- гравийный щебень, чуть менее прочным, но обладающий низкой радиоактивностью, применяется в качестве крупного заполнителя для бетонных смесей, а также для базирования автомобильных дорог и тротуаров;
- известняковый щебень, предназначенный для слабонагруженных железобетонных конструкций и для производства цемента, а также в полиграфической и стекольной промышленности;
- вторичный щебень, недорогой и с ограниченной прочностью, полученный из кирпичного лома и демонтированных бетонных конструкций, используемый для засыпок и подготовительных работ.
Необходимые характеристики щебня могут быть оговорены в проектной документации.
Приемка щебня
Для того чтобы удостовериться, что фактические характеристики щебня соответствуют требованиям технического регламента, необходимо проводить следующие мероприятия:
- ежедневный контроль приемки, включающий определение зернового состава, выявление наличия пылевидных и глинистых примесей, оценку объема слабых пор, а также количество комков глины;
- проверка каждые десять дней количества пластинчатых и игольчатых зерен, а также доли дробленых этих зерен;
- регистрирование и проверка прочностных характеристик, а также насыпной плотности каждую четверть;
- ежегодные проверки морозостойкости и анализы на содержание радионуклидов с учетом их удельной эффективности.
Все результаты испытаний должны быть документально оформлены и внесены в паспорта на нерудные строительные материалы.
Рекомендуем прочитать другие статьи по теме:
Как рассчитать плотность щебня?
Как вычисляется плотность щебня, что нужно знать для ее определения?
Какие типы щебня существуют?
Читать далее
Сколько щебня и песка потребуется на 1 м³ бетона?
Как правильно рассчитать количество щебня и песка, необходимых для приготовления одного кубометра бетонной смеси.
Читать далее
Виды щебня и особенности разных фракций
На какие группы и типы делится щебень? Как он классифицируется?
Чем отличаются фракции? Ответы на все эти вопросы — в нашей статье.
Читать далее
Насыпная плотность щебня по фракциям
Представлена информация о насыпной плотности щебня различных фракций с таблицей данных.
Читать далее
Применение различных марок щебня
Свойства прочности щебня определяют его востребованность в строительной сфере:
- Материалы марок М200–М400 не применяются в строительстве, их допустимо использовать лишь для декоративных работ.
- М600 активно используется в малоэтажном строительстве и для изготовления небольших изделий из железобетона.
- Марки М800 и М1000 являются одними из самых популярных; они идеально подходят для создания монолитных конструкций, строительства дорог и закладки фундаментов.
- М1200 и М1400 применяются при возведении мостов и других сооружений, подверженных значительным нагрузкам.
Помимо характеристик дробимости и истираемости, щебень может отличаться по показателям морозостойкости, наличию примесей, уровню лещадности, насыпной плотности и гигроскопичности. Все эти параметры также стоит учитывать для более точного выбора подходящего материала.
- Песок
- Карьерный
- Мытый
- Сеяный
- Речной
- Горячий песок
- Сухой песок
- Песок из дробленого бетона
- Формовочный песок
- Бетонный
- Вторичный
- Вторичный гранитный
- Кирпичный
- Гравий
- Гравийный
- Гранитный
- Известковый
- Асфальтовая крошка
- Бутовый камень
- Бой кирпича
- Бой бетона
- Фрезерованный почвогрунт
- Планировочный грунт
- Плодородный грунт
- Почвогрунт
- Растительный грунт
- Торф
- Торфо-земляная смесь
- Торфо-песчаная смесь
- Чернозем
- Песчано-гравийная смесь
- Пескогрунт
- Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС)
- Грунтощебень
- Керамзит 0–5 мм
- Керамзит 5–10 мм
- Керамзит 10–20 мм
- Керамзит 20–40 мм
- Серый гранитный отсев
- Розовый гранитный отсев
- Красный гранитный отсев
- Керамзитобетон
- Товарный бетон
- Тощий бетон
- Пескоцементная смесь
- Цемент
- Пескобетон
- Сухие строительные смеси
- Плиточный клей
- Реагент Icemelt Power (Айсмелт Пауэр)
- Реагент Icemelt ХКНМ (Айсмелт ХКНМ)
- Гранитная крошка
- Пескосоль
- Реагент противогололедный МРтв
- Техническая соль
- Аренда экскаватора
- Аренда экскаватора-погрузчика
- Аренда экскаватора-разрушителя
- Аренда манипулятора
- Аренда гусеничного экскаватора
- Аренда колесного экскаватора
- Аренда фронтального погрузчика
- Аренда самосвала
- Аренда барабанного грохота DUNALEX 18.50
- Снос и демонтаж зданий
- Разработка котлована
- Отсыпка участка грунтом
- Вывоз грунта
- Вывоз снега
- Вывоз и утилизация бетонного боя
- Строительство дорог из щебня
В компании Такси Песок также доступна услуга аренды гусеничного экскаватора-разрушителя.
Виды маркировки щебня
Разнообразие областей применения щебня приводит к образованию множественных видов продукции и её марок. Маркировка предоставляет важную информацию, необходимую для правильного выбора и использования щебня. Несоответствие характеристик материала предполагаемым нагрузкам и условиям эксплуатации может повлечь за собой серьезные последствия. Чтобы избежать подобных ситуаций, важно выбрать марку щебня исходя из его предназначения. Рассмотрим, какой щебень необходим для фундамента, для строительства дорог и более.
Чаще всего щебень применяют в строительстве — его используют для заливки фундаментов, создания бетонных конструкций или цементных растворов, для организации дренажных систем, отсыпки площадок, а также при прокладке автомобильных и железных дорог. Поэтому материал должен выдерживать значительные нагрузки и обеспечивать долговечность. Одна из ключевых характеристик щебня это его прочностная марка. Для её определения проводят испытания на дробимость используемого материала под сжатием (раздавливанием) в цилиндрическом барабане. Для получения более точных результатов работа выполняется как в сухом состоянии, так и в условиях насыщения влагой. После завершения испытаний щебню присваивается соответствующая прочностная категория, представленная буквенно-цифровым кодом. Выделяют несколько групп щебня по прочностным характеристикам:
- слабая прочность – М200;
- низкая прочность – М300-600;
- средняя прочность – М600-800;
- высокая прочность – М800-1200;
- очень высокая прочность – М1200-1400.
Слабый щебень обычно используется в ландшафтном дизайне, отсыпке придомовых территорий или для устройства дренажных систем. В строительстве приемлемо использовать материал с показателем не ниже М400. Для возведения крупных объектов (например, фундамента) или дорожного покрытия необходимо использовать материал не менее М800. Уровень прочности щебня напрямую зависит от его типа, например:
- известняковый щебень – 300-600 кг/см2;
- гравийный щебень – около 800 кг/см2;
- щебень из гранитных пород – 800-1400 кг/см2;
- базальтовый щебень – 1400-1600 кг/см2.
Отдельным случаем является щебень из шлаков, поскольку его свойства сильно колеблются в зависимости от состава, фракции и содержания примесей. Его прочность может варьироваться в диапазоне от М200 до М1200. Наиболее надежным считается щебень из базальтовых пород, однако его разработка и последующая переработка весьма затратны, что делает конечный продукт дорогим, и, как следствие, ограничивает его сферу применения.
Марка морозостойкости
Для большинства регионов России характерны длительные зимы с температурами, опускающимися ниже -30°С, а также сложные межсезонья с резкими оттепелями и заморозками. Поэтому стойкость щебня к перепадам температур и циклам замораживания/размораживания имеет критическое значение. Любая горная порода, вторичное сырьё или шлак имеют микроскопические поры, в которые обязательно попадает влага. Под воздействием отрицательных температур вода кристаллизуется и расширяется. Это вызывает высокое давление, приводящее к образованию микротрещин, которые в последующих циклах замораживания могут увеличиться, нанося ущерб структуре щебня. Выдавливаемые микроскопические частицы осыпают щебень,что может значительно изменить его массу.
При тестировании способности щебня противостоять морозу используются методы насыщения водой или сернокислым натрием с последующим просушиванием материала. В результате этих испытаний щебню присваивается буквенно-цифровой индекс формата F-XXX, где последние цифры обозначают количество циклов замораживания/оттаивания. Ниже представлена таблица со средними показателями морозостойкости щебня согласно ГОСТ 8267-93:
Марка по прочности
Марка по прочности устанавливается на основании испытания на сжатие, вызванного воздействием специального оборудования, где к зёрнам прессуется сила в 200 кН. Процессы, завершившиеся потерей его отколовшейся массы, позволяют оценить прочность щебня. Щебни марок М1400-М1200 относятся к высокопрочным, марки М800-М1200 — к прочным, М600-М800 — к среднепрочным, М300-М600 — к низкопрочным, а М200 — к материалам очень низкой прочности.
Марки гранитного щебня соответствуют диапазону М1400-М1200, они являются самыми прочными. Гравийный щебень имеет маркировку М800-М1200. Его зёрна по прочности несколько уступают гранитному материалу, однако гравий имеет свои преимущества в сравнении с гранитом, такие как более низкая стоимость и отсутствие радиоактивных свойств.
Для известнякового щебня марки по прочности составляют М400-М800. Его не следует использовать для создания прочных фундаментов и в бетонировании ответственных объектов. Основная ценность этого материала заключается в его использовании в металлургической промышленности (как флюсы), в производстве цемента и извести. Он также может применяться в дорожном строительстве.
Марка по истираемости
Марка по истираемости определяется по количеству массы зёрен, которая теряется после обработки в полочном барабане с чугунными шарами весом 400 г. Наивысший уровень прочности по истираемости у щебня марки И1, который допускает потерю массы не более 25 %. Наименее крепкий щебень — марки И4, где допустимая потеря массы достигает 60 %.
Проверка принадлежности физико-химических характеристик к конкретной марке по истираемости осуществляется для материалов, предназначенных для дорожного строительства.Лещадность — это количество зёрен с плоской и игольчатой формой в составе щебня. Чем выше процент лещадности, тем ниже прочность бетона, так как в нём содержание более слабого компонента — цементно-песчаного раствора — увеличивается.
Лещадность оценивается по проценту содержания плоских и игольчатых гранул. В качественном щебне (I группа) содержание этих зёрен не должно превышать 10 %. В V группе допускается наличие таких зёрен до 50 % от массы — такой щебень нежелателен для выполнения силовых бетонных конструкций.
Марка по морозостойкости
Марка по морозостойкости определяется по максимальному количеству циклов замораживания/размораживания, после проведения которых потери массы не превышают установленного стандарта (10% или 5%). Всего выделяют 8 марок — от F15 до F400. Самый морозостойкий щебень — F400, используемый для наиболее ответственных конструкций.
Марка по фракции
Марка щебня по размеру зёрен является одной из ключевых характеристик для строительных процессов.
Мелкая фракция — 5-10 мм, крупнейшая — 120-150 мм. Наиболее часто применяются фракции 10-20, 20-40, 40-70. Их применяют при изготовлении бетонных изделий, асфальтобетона, различных типов фундаментов, в дорожном строительстве, при бетонировании перекрытий и в монолитно-каркасном домостроении, а также в других строительных процессах.
Другие характеристики
Некоторые параметры, устанавливаемые действующими нормативами, не относятся к категории марки, но учитываются при испытаниях и при выборе материала. К таким характеристикам относятся:
- содержание зёрен слабых пород (в % от массы);
- наличие пылевидных и глинистых частиц (в % от массы);
- содержание комков глины (в % от массы);
- содержание вредных компонентов;
- устойчивость к окружающей среде;
- уровень радиационной активности.
Выбор щебня по маркам и характеристикам должен осуществляться в строгом соответствии с требованиями проектной документации строительства, что является ключом к прочности и долговечности эксплуатации сооружений.
