Щебень как строительный материал
Человечество давно знает данный материал, именуя по-разному — щебень с доставкой, щебенка, гравий. Но смысл неизменный — популярный и востребованный материал во все времена на всех континентах. Без его участия невозможно представить ни одну строительную площадку, ни одно здание, автотрассу, аэродром…
Происхождение щебня
Своим природным происхождением он обязан морям, океанам, скалам, горам. Во всех этих местах идет интенсивная добыча щебня. В строительстве наибольшее применение имеет щебень гранитный, гравийный и известняковый. Существуют еще мраморный, вторичный, шлаковый и доломитовый щебень. Перечисленные основные виды получают в карьерах путем дробления скальных пород и валунов с дальнейшей переработкой и сортировкой по размеру зерна. Морская разновидность щебня имеет гладкую поверхность, которая отрицательно влияет на прочность бетонной массы, щебень в растворе быстро оседает на дно. Работа с таким материалом требует постоянного контроля бетонной массы, это вызывает неудобство в работе. Поэтому, для строительства жилых помещений не используется.
Благодаря природному происхождению, щебень имеет доступную стоимость и целый ряд характеристик:
прочность:
- лещадность;
- радиоактивность;
- плотность;
- морозостойкость;
- форма зерна;
- фракция.
Численное выражение данных показателей предопределяет места использования каждого вида.
Свойства и характеристики щебня
Прочность — самый высокий эталонный показатель у гранитного щебня. От этих показателей берут отсчет остальные виды, у которых этот показатель ниже. Для добычи и дробления гранита требуются большие энергозатраты, отсюда самая высокая стоимость данного материала.
Гравийный и известняковый занимают следующие две позиции по показателям прочности. Для их дробления требуется меньше энергозатрат, отсюда более низкая цена.
Знание показателя прочности необходимо при выборе материала на стадии проектирования. Если это будет здание, стена, фундамент – важен показатель прочности на сжатие. В этом случае щебень будет держать длительные физические нагрузки на сжатие, при этом он не должен деформироваться.
Если проектируется ремонт или строительство автомобильной дороги, важен показатель на стирание. Ведь постоянные нагрузки плюс соприкосновение колес со щебнем приводит к постепенному износу щебня.
Лещадность – форма камешка, зерна. От этого показателя зависит насыпная плотность щебня, которую также часто учитывают при покупке. Наиболее привлекательный щебень кубовидной формы, насыпная плотность у него самая высокая, бетонная смесь с таким материалом самая качественная и прочная. Чем выше число лещадности, тем больше места между камешками в растворе, больше пустот, которые ослабляют конечную конструкцию.
Радиоактивность — низкий показатель не в ущерб прочности показывает гравийный щебень. У гранитного этот показатель несколько выше, поэтому его не применяют в строительстве объектов для жилья.
Плотность — мелкое зерно, фракция гарантирует наибольшую насыпную плотность щебня, его больше поместится в единице объема. Конечная продукция, объект будет наиболее прочным и долговечным. Насыпную плотность увеличивают методом трамбования или уплотнения. Для этого применяются катки, различные вибраторы…
Морозостойкость — один из важнейших показателей, который обязательно учитывается на стадии проектирования будущих работ.
Способность щебня с определенным процентом влаги, переносить циклы замораживания и оттаивания без потери прочности. Этот показатель напрямую зависит от породы, из которой произведен щебень. Определенные виды обладают повышенной пористостью, через которую впитывается влага в больших объемах. При отрицательной температуре она замерзает и пытается порвать камень, что в целом приводит к разрушению бетонной массы. Со временем, прочность камня снижается, что приводит к порче всего объекта.
Щебень различают высоко устойчивый, устойчивый, неустойчивый.
Высокоустойчивый вид используется в ответственных строениях, в возведении жилья, в условиях суровых зим и ветров.
Устойчивый применяется в умеренном климате для менее ответственных объектов. Неустойчивый к морозам щебень используют для внутренних работ, для дренажа.
Наивысшие показатели морозостойкости у гранитного щебня.
Форма зерна — чем меньше будет пустоты в бетонной массе, тем меньше потребуется связующих ингредиентов — песка, цемента. Именно форма зерна играет первостепенную роль в этом. Исходя из геометрических обозначений, форма зерна должна быть ближе к форме куба — именно такой материал гарантирует наивысшее качество конечной продукции.
По форме зерна щебень бывает:
- игольчатым;
- плоским;
- кубовидным.
Первые два вида характерны своей формой — их длинна превышает толщину в более чем три раза. Для особо прочных конструкций такой материал не показан к применению. Основное применение — дренажные конструкции, первичный слой при строительстве дорог, дамб, насыпей.
Фракции щебня
В процессе обработки исходного материала путем дробления, на выходе имеют куски камней различной формы и величины. Размер камней варьируется в довольно широких пределах. Такой, не сортированный щебень покупают довольно мало поэтому его сортируют по размеру зерна — фракции.
Процесс сортировки начинается на дробилке путем изменения размера загрузочной щели — на выходе получают фракцию определенного размера. Затем, при помощи специального набора сит, с определенными отверстиями, получают различные товарные фракции щебня, готовые к реализации.