Категории: Сыпучие материалы

Щебень

Щебень является зернистым неорганическим материалом, который относится к нерудной породе камней и добывается из дробленых горных пород, шлаков доменного и асбестового производства, а также из валунов.
Используется для строительных работ в качестве заполнителя для бетона (полную информацию о бетоне можно почитать тут) Применяется для прокладки железнодорожного полотна, строительства автодорог и обустройства объектов ландшафтного дизайна.

щебень

Классификация щебня

Щебень добывается взрывным методом в карьерах, затем просеивается. Классифицируется на виды:

  • Гравийный.
  • Гранитный.
  • Доломитовый или известняковый.
  • Мраморный.
  • Шлаковый.

Одним из распространенных и прочных является гранитный, который применяется для производства бетона, а также применяется в ландшафтном дизайне. Материал имеет довольно высокий радиоактивный фон. Более детально с добычей гранитного щебня можно ознакомиться в видео

Видео раскрывает все этапы: от взрыва горной породы на карьере до погрузки ее в вагоны.

Менее радиоактивный фон у гравийного, но отличается эта порода более низкой прочностью и стоимостью. Применяется для устройства фундамента и для строительства дорог. Образуется посредством просеивания горных пород. Разделяется на 2 вида: округлые камешки (гравий) и колотый (дробленый или природный).

Невысокий показатель прочности у известнякового. Применяется для засыпки при строительстве, а также для изготовления железобетонных изделий. Изготавливается из осадочной горной породы, затем дробится.

Мраморный имеет декоративное предназначение при создании ландшафтного дизайна. Применяется для наружной и внутренней отделки зданий.

Шлаковый — самый дешевый вид щебня. Для изготовления материала применяется доменный отвальный шлак, который образуется во время плавки металлов. Если сравнивать его с гранитным, то предел прочности почти совпадает: гранит имеет 120 МПа при сжатии, а шлак — 104 МПа. Их этого материала изготавливается шлакобетон.

Также существует вторичный щебень, который делается из строительного мусора, например, из асфальта, кирпича или бетона. Имеет невысокую стоимость, но по основным параметрам уступает материалам из горных пород.

Почитать о свойствах асфальта, его разновидностях и укладке можно в этой статье

Плотность щебня

Основным параметром щебня является показатель плотности. От этого напрямую зависит прочность материала. Например, известняковый имеет плотность 1300 кг/м3, а гранитный и гравийный — 1400 кг/м3. Шлаковый обладает наименьшим показателем — 800 кг/м3. Показатель зависит от количества различных примесей.

Чем меньше фракция (размер камешков породы) тем выше показатель насыпной плотности щебня.
 Между насыпными зернами имеется воздух, из-за чего на кубический метр материала плотность будет выше, чем объем неизмельченной породы.

крупный щебень

Прочность щебня учитывается в случаях:

  • Замешивания бетонного раствора при строительстве. За счет этого можно сэкономить больше средств на цементе (Как выбрать цемент читайте здесь)
  • Его хранения, чтоб определиться с размерами склада.
  • Перевозки, чтоб рассчитать грузоподъемность.

Для расчета плотности используется формула:

P = (m2 — m1) / V,

где P — плотность строительного щебня;

m2 — масса емкости, в которую помещается материал;

m1 — масса пустой емкости;

V — объем емкости.

Рассчитывается показатель в лабораторных условиях. Материал предварительно измельчается, высушивается, затем взвешивается. В результате насыпная плотность почти вдвое меньше, чем истинная. Например, измельченные камешки размером до 20 мм имеют показатель около 1320 кг/м3, а до измельчения — 2600 кг/м3.

Но изменять наружный объем щебня при трамбовке во время строительства необходимо с учетом коэффициента уплотнения. Это число определяется согласно ГОСТам и СНиПам.

Расчет коэффициента уплотнения

Согласно существующим нормативам, показатель коэффициента уплотнения (Ку) для щебня составляет 1,1. Он равен отношению фактического уровня плотности к максимальному. Например, если показатель плотности гравийного щебня равен 1400 кг/м3, а необходимо уменьшить до 1350 кг/м3, то:

Ку = 1350 кг/м3 / 1400 кг/м3 = 0,96.

Полученное значение не превышает существующие нормы.

Еще один способ определения коэффициента плотности — с помощью специального устройства (плотномера). Наконечник оборудования, которое при этом держится вертикально, погружается в смесь с нажимом. Значение определяется по уровню отклонения стрелки индикатора. Прибор извлекается, а показание записывается в журнал. Затем производятся замеры еще в нескольких точках с шагом 15 см. После этого выводится среднее число и составляется специальный график к оборудованию, по которому определяется необходимый коэффициент.

Если правильно рассчитать коэффициент уплотнения, то можно прогнозировать дальнейшую усадку щебня, от чего будет зависеть устойчивость здания или дорожного покрытия.

Коэффициент уплотнения может измениться по причинам:

  • Транспортировки, от чего он утрамбовывается под воздействием собственного веса.
  • Лещадности. Этот параметр увеличивает способность игольчатых камней давать больную усадку, чем кубовидных.
  • Метода загрузки. Показатель изменяется, если производить засыпку с большой высоты.

Согласно технологии укладки щебня производится трамбовка послойно с постоянным контролем. Для трамбовки обычно используется виброплита или механический каток. Также процесс можно производить вручную.

В зависимости от фракций щебня, коэффициент уплотнения имеет разное значение.

Разделение щебня по фракциям

В зависимости от максимального размера частиц, щебень делится по фракциям на:

  • Сверхкрупный включает 2 вида: 70-120, 120-150 мм.
  • Крупный 40-70 мм.
  • Средний 20-40 мм.
  • Мелкий включает 2 вида: 5-10, 10-20 мм.
  • Отсев до 5 мм.

Фракции щебня

Отсев образуется после рассева строительного материала. Такой материал не относится к щебню, а является его побочным продуктом во время производства. Применяется для укладки тротуарной плитки, благоустройства территорий, спортивных и детских площадок, а также в декоративных целях.

Мелкий используется для укладки асфальта, а также для заливки конструкций мостов. Из фракций среднего размера изготавливаются железобетонные конструкции, а также производится бетон.

Крупный щебень используется для:

  • Устройства подъездов.
  • Строительства железнодорожных насыпей, а также трамвайных линий.
  • Строительства зданий во время закладки фундамента.
  • Возведения подушек автомобильных дорог.

Крупный щебень при необходимости дробится на мелкие фракции. Сверхкрупный применяется для декоративных целей при изготовлении заборов или бассейнов.

Удельный вес щебня

Для определения удельного веса щебня, необходимо знать его вес в 1 м3. Этот показатель зависит от размера фракции породы. Сравнить показатели можно в таблице.

 

Таблица. Объемный вес щебня по фракциям.

Щебень по фракциям, ммУдельный вес, т/м3
до 51,41
101,38
201,35
251,38
20-401,35
25-601,37
40-701,35

Используемый вид породы.
Помимо размеров фракций, основными факторами, определяющими вес 1 тонны щебня на 1 м3, являются:

  • Водопоглощение.
  • Лещадность.

Последний показатель зависит от игольчатости и пластинчатости. Это говорит о наличии пустот, поэтому удельный вес будет меньше. А если брать кубовидный материал, то показатель увеличится. Если структура породы пористая, то вес может увеличиться до 10% и внести ошибки в измерения.

Чтоб произвести расчет массы щебня на объем, необходимо усредненный показатель плотности (например, у гранита 2600 кг/м3), умножить на его заполненность. Пустотность этого материала составляет 43%, поэтому заполненность 57% (100 — 43 = 57%). Удельная плотность гранита:

2600 * 0,57 = 1482 кг/м3

Из примера следует, что 1 куб гравия будет весить 1,4 т.

Использование декоративного щебня

Помимо строительства, декоративный щебень применяется в ландшафтном дизайне. С помощью этого материала оформляется пространство вокруг зданий, декорируются проблемные места в саду, а также обустраиваются клумбы.

дорожка из щебня

Часто используется цветной щебень, для окрашивания которого используются устойчивые полимерные краски. Они не оказывают вредного влияния на растительность и не вступают в реакцию с почвой за счет своей нетоксичности. Более наглядно увидеть применение декоративного щебня можно на видео

Видео содержит в себе примеры оформления, а также рекомендации по его укладке.

Для строительства и ландшафтного дизайна приобретается наиболее подходящий материал, соответствующий по характеристикам конкретному виду работы. Учитываются лещадность и размеры фракций породы, чтоб не было перерасхода бетонной смеси во время строительства. Также материал должен иметь сертификат качества.

Понравилась статья? Поделитесь!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top