марки прочности щебня для дорожного строительства

Щебень – один из самых распространенных строительных материалов с обширной сферой использования. Как любой природный материал, он делится на виды с разным набором качеств, в числе которых такой важный параметр, как фракции щебня. Разбираемся, какими свойствами обладают представленные на рынке разновидности и для чего они предназначены, какие свойства являются определяющими для тех или иных строительных работ.

Заливка армированного фундамента

Откуда берут щебенку

Под названием подразумевается сыпучий строительный материал, следующего происхождения:

Из отходов карьерной добычи камня. Щебень природного происхождения наиболее качественный и подходит для строительных работ; бывает гранитным, гравийным, известняковым.
Из отвальных металлургических шлаков, получаемых при переработке руд. Использование шлакового щебня значительно (на 20-30%) снижает стоимость шлаковых бетонов (если сравнивать с традиционными).
Из строительных отходов. Вторичная щебенка – результат дробления старых асфальтовых дорог, кирпичного и бетонного лома. Основное преимущество материала – дешевизна.

Происхождение разных видов щебня задает их эксплуатационные характеристики, а, следовательно, и область использования. Основной процесс получения щебня – дробление, после чего его делят на фракции по размеру; единичный камень в каждой фракции называют зерном.

Мобильная дробильная установка

Как применяют

Для натурального щебня разработаны характеристики качества и возможности применения (они прописаны в нормах ГОСТ 8267–93). Без сыпучего материала невозможно представить следующие строительные процессы:

Строительство автомобильных дорог и ж/д путей, взлетных полос, тротуаров, парковок, садовых дорожек.
Изготовление бетона, производство ж/б изделий.
Стабилизация заболоченных земель укрепление берегов естественных и искусственных водоемов.
Изготовление монолитных фундаментов и конструкций из железобетона.
Ландшафтный дизайн: оформления клумб, отсыпка дорожек, устройство альпийских горок.

Рокарий – один из приемов ландшафтного дизайна

Размер и применение

Фракции (размеры) – удобный и наглядный способ для выделения видов щебня и его применения. Камни отделяют друг от друга при помощи вибрационного сита (грохота). Разделенное зерно классифицируется разными способами.

Существует стандартная, более подробная, классификация с шагом размера в 10 мм, или классификация нестандартных фракций (с промежуточными размерами, например, 10-15 мм). На практике пользуются следующим делением:

Отсев 0-5 мм. Идеален для работ по укладке тротуарной плитки, отсыпке дорог.
Крошка в пределах 2-5 мм. Получаются после дробления с отсеиванием гранитного песка (до 2 мм). Крошку, изготовленную из гранита, дополнительно моют. Материал нашел применение в декоративных работах, например, им отсыпают дорожки, спортплощадки или водоемы. Крошка нужна при изготовлении тротуарной плитки.
Зерна размером 5-10 и 5-20 мм. Наиболее востребованные фракции во всех видах строительства, в том числе и в частном домостроении.
Зерно 20-40 мм. Среднеразмерный материал применяют при крупном дорожном и промышленном строительстве: фундаменты, дороги, дренаж.

Сравнительный размер фракций

Щебень 40-70 мм. Находит применение в строительстве дорог.
До 200-300 мм. Форматная разновидность щебня имеет собственное название – бутовый камень. Его применение специфично: для создания подпорных стенок, оград, декорирования поверхностей, возведения фундамента. Бут востребован в декоративных работах: с его помощью оформляют фонтаны, пруды, бассейны.

Характеристики

Для эксплуатационных свойств щебенки важными являются такие характеристики, как лещадность, прочность, морозостойкость, уровень радиоактивности. Производитель указывает эти параметры в спецификации на щебенку.

Лещадность

Название этого важного параметра связывают с плоской рыбой – лещом. Лещадность показывает, какой процент зерен щебня имеет размеры, которые можно считать плоскими (в том числе пластинчатыми или игольчатыми). Другими словами, у лещадного зерна длина минимум в три раза больше, чем ширина.

Сравнение форм с ухудшением строительных качеств

Лещадность присуща любому виду щебня; характеристика указывает на качество: чем выше процент, тем хуже свойства строительного материала. Объяснение простое: зерна с формой, приближенной к кубу или сфере, способны утрамбовываться с максимальной плотностью, что положительно влияет на прочность конструкции.

Если же в щебенке содержится много лещадного зерна, ситуация меняется. Вытянутые зерна плохо трамбуются и не укладываются плотно. Так же они более хрупкие и часто ломаются, когда обычное зерно держит нагрузку. В итоге образуются пустоты, снижающие прочность конструкции.

Наименьший процент лещадности – у щебенки из гранита. Соотношение зависит не только от материала, но и от метода получения: если при дроблении используется сдвиг и сжатие, образовывается больше плоских зерен.

Лещадность обязательно учитывают при выборе щебенки. Показатель прописан в нормах ГОСТа, по которым выделяют 5 групп камня:

Лещадный щебень снижает качество фундамента

Стандартная щебенка. Количество лещадных зерен не превышает 15-25%.
Щебенка среднего качества с лещадностью 25-35 %.
В низкосортном щебне можно насчитать 35-50 % лещадного материала.

Для строительных целей предпочтительным вариантом служит зерно двух первых групп, материал третьей-четвертой групп считается эконом-вариантом. Материал из последней группы выбирают для небольших временных построек или грунтовых дорог.

Прочность

Это важнейшая характеристика, по которой понятно, как материал выдерживает механические нагрузки, сопротивляется давлению и износу; она влияет на применение щебня. Параметр определяют опытным путем. По прочности щебенка делится на марки, от М200 до М1600. Число показывает, какую нагрузку (в кг/см2) выдерживает зерно и для каких целей его можно использовать. Градация выглядит следующим образом:

М200. Прочность слабая, ее хватает только для ненагруженной отсыпки или создания открытого дренажа.
М300-М600. Сфера применения аналогична предыдущей, плюс возможно использование в фильтрах или очистных сооружениях.

Самая высокая прочность – у гранитной щебенки

М600-М800. Средней прочности достаточно для создания ненагруженных (не являющихся несущими) стен и других конструкций. Известковый щебень может использоваться для декоративных целей, например, для оформления клумб, садовых дорожек.
М800-М1200. Универсальный вариант, используемый во всех строительных сферах, от заливки фундаментов в частных домах, до формирования ж/д насыпи.
М1200-М1600. Высокопрочное зерно – оптимальный выбор для особо крупных и сложных инженерных конструкций

Морозостойкость

По параметру можно понять, сколько циклов замерзания/оттаивания переносит щебенка с сохранением эксплуатационных характеристик. Морозостойкость зависит от состава щебня; она маркируется буквой F, следующее за буквой число показывает количество циклов. По способности сопротивляться морозу щебенка делится на следующие категории:

Гравийный щебень разнородный по внешнему виду

Устойчивые. Марки F50-F150 подходят для строительства в частном секторе в тех районах, где зима отсутствует или мягкая.
Высокоустойчивые. Марки F200-F400 используются без ограничений по виду и месту строительства, включая районы Крайнего Севера.

Уровень радиоактивности

Естественный радиоактивный фон распределен в природе неравномерно. Поэтому разные виды щебенки обладают разным уровнем радиоактивности, зависящим от того, из какого сырья они получены. Наиболее высокий фон у гранитных фракций, остальные материалы ближе к норме. По уровню радиоактивности щебенка делится на следующие классы:

I класс. Радиоактивность минимальная, не превышает 370 Бк/кг. Идеальный вариант для жилого домостроения.
II класс. Показатель 370-740 Бк/кг указывает на то, что для жилья ее использовать нежелательно. Сфера применения – дорожное и промышленное строительство.
ІІІ класс. Щебенка с фоном, начинающимся от 740 Бк/кг, не используется в жилом домостроении, только в дорожном и промышленном строительстве.

Известняковая щебенка – экологичный продукт с минимальным количеством примесей

Как выбрать

В частном секторе ни одна стройка не обходится без щебня; применение сырья достаточно обширно, но большая его часть идет на изготовление бетона. Используются следующие разновидности щебня:

Гранитный. Служит для получения особо прочных марок бетона, но в частном строительстве используется редко. Его преимущество – не только высокая прочность, но и образцовая морозостойкость. Недостаток – более высокий радиоактивный фон (хотя он же является естественным, например, в горных и многих равнинных районах) и более высокая стоимость.
Гравийный. Его источником служат карьерные породы. Прочность ниже, чем у гранита, уступает ему и по внешнему виду. Зато, из-за распространенности сырья, имеет низкую себестоимость и радиоактивность, а по соотношению цены и качества это – оптимальный вариант для возведения жилого дома, включая фундамент.

Разгрузка щебенки: начало стройки не за горами

Известняковый. Отличается светлым, практически белым цветом. По основным показателям близок к гравийному аналогу, преимущества – экологичность и сравнительно высокая морозостойкость.
Вторичный. В его пользу говорит его стоимость; однако, сырье, применяемое повторно, теряет свои качества. Он подходит для заливки пола в нежилых помещениях, для посыпки садовых тропинок, для возведения альпийских горок, для усиления грунтов. В строительстве жилых домов его не используют.

Садовая дорожка из мелкой щебенки

Коротко о главном

Щебень используют для разных строительных работ, поэтому для удобства его делят на фракции. Разные виды материала производятся из разного сырья, и отличаются не только размером, но и эксплуатационными характеристиками. Щебенку выбирают, исходя из ее прочности и лещадности, также важна морозостойкость и уровень радиоактивности.

Строительный эксперт, консультант портала m-strana

Запрос «Щебёнка» перенаправляется сюда; о посёлке см. Щебёнка (посёлок).

Средняя плотность щебня — от 1,2 до 3 г/см3.

ИсторияПравить

Производство щебня в Тарбагатайском районе Бурятии

ПрименениеПравить

Зёрна щебня имеют различную форму, в зависимости от лещадности. Поверхность их шероховатая, поэтому они хорошо сцепляются с цементно-песчаным раствором в процессе изготовления бетона.

Щебень фракции 3—8 и 5—20 используется для производства бетона и изделий из него. Фракцию 20—40 чаще всего применяют во время закладки фундаментов зданий (как часть «подушки»), а фракции 25—60 и 40—70 используются в дорожном строительстве.

Щебень фракции 25—60 может использоваться исключительно для балластного слоя железнодорожного пути (ГОСТ Р 54748-2011). В строительстве же, в соответствии с ГОСТ 8267-93, используются прочие фракции щебня.

ЛещадностьПравить

Щебень повышенной лещадности

Содержание лещадных зерен — параметр, определяющий содержание в процентном соотношении лещадных (игловатых) зерен. В щебне нормируют содержание зёрен пластинчатой и игловатой форм. К зёрнам пластинчатой и игловатой форм относят такие зёрна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зёрен щебень подразделяют на четыре группы:

Использование щебня кубовидной формы даёт наиболее плотную утрамбовку. Наличие в щебне зёрен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. При изготовлении бутобетонных смесей это приводит к увеличению расхода связующего компонента, что влечёт за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зёрна обладают большей прочностью, чем зёрна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве бутобетонных смесей экономически целесообразнее.

В то же время при строительстве железных и автомобильных дорог применяют щебень повышенной лещадности, так как он обладает лучшими дренирующими свойствами.

МорозостойкостьПравить

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. В строительстве в основном применяют щебень с маркой морозостойкости не менее F300 (300 циклов замораживания и оттаивания).

ПрочностьПравить

Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками).

В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200—1400, прочный М800—1200, средней прочности М600—800, слабой прочности М300—600, очень слабой прочности М200.

В щебне нормируют содержание зёрен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТ 8267-93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зёрна слабых пород в количестве более 5 %, щебень марок М800, М600, М400 более 10 %, щебень марок М300 и М200 более 15 % по массе.

Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400—1600. В основном он используется в производстве тяжёлых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

Радиоактивность щебняПравить

Радиоактивность щебня — важная характеристика. Если продукция должна быть пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями спец. лабораторий, то это означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (удельная эффективная активность естественных радионуклидов Аэфф должна быть менее 370 Бк/кг). Для строительства дорог в пределах населённых пунктов подходит щебень II класса по радиоактивности (Аэфф должна быть менее 740 Бк/кг).

Разновидности щебняПравить

Гранитный щебень — это щебень из твердой горной породы зернистого строения, которая является самой распространённой на Земле. Гранитная скала представляет собой магму, застывшую на больших глубинах. Состоящую из хорошо сформированных кристаллов полевого шпата, кварца, слюды и т. И имеет цвет красный, розовый или серый, в зависимости от преобладания в нём шпата и слюды. Глыбы получают обычно путём взрыва монолитной скалы, затем они дробятся в машине, а полученный щебень просеивается по фракциям. Это последний этап производства щебня.

Фракции гранитного щебня

0—5 мм (гранитный отсев-ЩПС) — самая мелкая фракция гранитного щебня, в строгом понимании — не относится к щебню, а является побочным продуктом при его изготовлении. Применяется как декоративный материал для отделки, а также для отсыпания дорожек и дорог, детских и спортивных площадок; для изготовления бетонных изделий, в частности с поверхностью «мытого бетона»;
0—10 мм (ЩПС)
5—10 мм — самая мелкая фракция из коммерчески доступных. Используется в производстве бетона и конструкций из него для оптимизации фракционного состава крупного заполнителя, например в производстве плит перекрытия безопалубочным способом;
5—20 мм (смесь фракций 5—10 и 10—20) — пользуется наибольшим спросом. Используется в производстве бетона и конструкций из него, в фундаментных работах, при заливке мостовых конструкций, мостового полотна, дорожных и аэродромных покрытий оснований;
20—40 мм — средняя фракция. Применяется в производстве бетона, железобетонных конструкций, в строительстве автодорог и железных дорог, трамвайных линий, при закладке фундамента и возведении производственных зданий;
25—60 мм — фракция, применяемая при строительстве основания для железнодорожных путей;
20—70 мм, 40—70 мм — крупная фракция, используется в производстве бетона, массивных конструкций из него и на работы с большим объёмом бетона. Применяется также в дорожном строительстве в пределах населённых пунктов, при возведении производственных зданий и сооружений;
70—120 мм, 120—150 мм, 150—300 мм (БУТ) — бутовый камень, Применяется для забутовок, в габионах, в декоративных целях, обычно для отделки заборов, водоёмов, бассейнов.

Это стандартные, наиболее частые способы использования данных фракций гранитного щебня, однако для каждой из них существует множество вариантов применения.

По техническим характеристикам гранитный щебень является прочным (марка 800—1200) и высокопрочным (марка 1400—1600), морозостойким (марка 300—400), с низкой лещадностью (5—23 %) и 1 классом удельной эффективной активности Аэф (менее 370 Бк/кг).

Хорошие свойства гранита делают его популярным строительным материалом. Это лучший заполнитель для высокомарочного бетона. Гранит также используется как декоративный камень. Он может быть серым, красным или розовым и иметь множество оттенков, после шлифовки и полировки имеет красивую зеркальную поверхность. Гранит в основном состоит из кристаллов полевого шпата, кварца, слюды, содержание которых влияет на цвет и оттенки камня.

Гравийный щебеньПравить

Щебень из гравия — щебень, получаемый путём дробления гравия на различные фракции — 3—10 мм, 5—20 мм, 5—40 мм, 20—40 мм. Щебень из гравия применяют для фундаментных работ, для бетонов, в производстве ЖБИ, при строительстве дорог. Щебень из гравия — это колотый путём дробления, либо любым другим механическим способом гравий, имеющий 2 или более околотые стороны камня.

Известняковый щебеньПравить

Продукт дробления известняка, состоящего, главным образом, из кальцита (карбонат кальция — СаСО3).

Известняковый щебень (иногда его ещё называют известковый или доломитовый щебень) — один из основных видов щебня, который помимо гравийного и гранитного щебня применяется в дорожном строительстве, а также при изготовлении железобетонных изделий. Также допускается его использование при устройстве дренажей, при условии того, что он имеет достаточно плотную структуру.

Вторичный щебеньПравить

Щебень, получаемый при дроблении строительного мусора — бетона, кирпича, асфальта. Для его получения используется то же самое оборудование, что и при производстве других видов щебня, процесс состоит из следующих основных стадий: сначала строительный мусор с помощью погрузчика помещается в бункер питателя, затем дробилка разбивает крупные куски на щебень, после этого проводится выборка металлических включений (на металлолом) и дальнейшее фракционирование щебня на грохоте (спросом пользуется и несортированная фракция).

Главное достоинство вторичного щебня — дешевизна, в среднем он в два раза дешевле гранитного. Энергозатраты на его производство по сравнению с другими видами щебня могут быть меньше до 8 раз. Себестоимость бетона с использованием вторичного щебня в качестве крупного заполнителя сокращается на четверть.

Вторичный щебень имеет широкое применение:

в качестве крупного заполнителя для бетона прочностью 5—20МПа;
в дорожном хозяйстве (отсыпка дорог, съездов, использование в качестве нижнего слоя дорог, не имеющих статуса федеральных);
в работах по благоустройству (посыпка под асфальтированные площадки, тротуары);
для укрепления слабых грунтов (траншеи инженерных сетей, днища котлованов).

Шлаковый щебеньПравить

Шлаковый щебень получают дроблением отвальных металлургических шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов (литой шлаковый щебень). В настоящее время разработаны и применяются в строительстве разнообразные виды бетонов с применением как вяжущих, так и заполнителей на основе металлургических шлаков. Стоимость изделий из шлаковых бетонов на 20—30 % меньше, чем традиционных. В зависимости от крупности зёрен щебень делится на фракции: 5—10, 10—20, 20—40, 40—70, 70—120 мм. Зерновой состав шлакового щебня, как и других видов заполнителя, подбирается для обеспечения минимальной пустотности. Минимальная насыпная плотность щебня каждой из фракций составляет 1000 кг/м3. Содержание зёрен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, должно быть для щебня: кубовидного — не более 15 %; улучшенного — 25 %; обычного — 35 %. Длина таких зёрен в три и более раза превышает их толщину или ширину.

Наряду с плотными отвальными шлаками для производства щебня используют пористые шлаки, образуемые из расплавов с большим газонасыщением, вспучиванием пузырьками выделяющихся газов. Шлаковый щебень применяется не только как заполнитель цементных бетонов, но также в дорожном строительстве для укрепления оснований и устройства асфальтобетонных покрытий.

Марка щебня по прочностиПравить

Прочность шлакового щебня характеризуется его маркой. Для щебня из доменного шлака, применяемого в качестве заполнителя тяжёлого бетона, установлено пять марок по прочности:

Щебень марки М1200 может быть использован при изготовлении бетона марки М400 и выше, М1000 — марки М300, М800 — марки М200 и М600 — ниже М200. Щебень низких марок применяется также при изготовлении бетонов более высокой прочности, но после соответствующей проверки и технико-экономического обоснования.

Палеогеографические методы исследований. Реконструкция палеогеографических событий и этапов: Учебное пособие. — М.: Географический факультет МГУ, 2012. — С. 37. — 199 с. — ISBN 978-5-89575-200-5.
Ананьева Э.Г. Литолого-минералогический анализ. — Смоленск-Москва: СГУ, 1998. — С. 21. — 140 с. — ISBN 5-88984-044-4.
Щебень // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Дорога // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Шоссе // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

СсылкиПравить

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. Дата обращения: 18 марта 2009.
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний. Дата обращения: 18 марта 2009.
ГОСТ 8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа. Дата обращения: 18 марта 2009.
ГОСТ 26644-85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия.. Дата обращения: 18 марта 2009.
ГОСТ 22856-89 Щебень и песок декоративные из природного камня. Технические условия. Дата обращения: 18 марта 2009.
ГОСТ 5578-94 Щебень и песок из шлаков чёрной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия. Дата обращения: 18 марта 2009.

Особенности маркировки щебня

Марки по прочности
Другая маркировка
Какой щебень выбрать?

Особенности маркировки щебня зависят от способа изготовления востребованного строительного материала. Щебень – это не песок, который добывают в природе, а искусственный массив, получаемый дроблением природных фракций, отходов горнодобывающей промышленности или других отраслей народного хозяйства. Неорганический материал обладает вариабельными характеристиками. Маркировка – информация для потребителя о его пригодности для намеченных целей.

Марки по прочности

Этот показатель при маркировании определяется сразу несколькими параметрами. Марки строительного материала нормируются ГОСТ 8267-93. Там регламентируется не только этот показатель, но и другие технические характеристики, например, размер фракции и допустимый уровень радиоактивности.

Марку щебня по плотности устанавливают по аналогичной характеристике материала, из которого его получают дроблением, степени раздробления при раздавливании и степенью износа при обработке в барабане.

Совокупный анализ полученных данных позволяет с точностью прогнозировать сопротивление стройматериала при механических воздействиях разного типа. Широта применения щебня в народном хозяйстве обусловливает необходимость существования целого спектра марок, в которых учитывается:

содержание фракций разной формы (лещадных и пластинчатых);
материал изготовления и его свойства;
сопротивление в разных типах работ – от укладки катками до перманентного передвижения транспорта по дороге.

Точный подбор материала должен учитывать все характеристики, указанные в маркировке, но основным критерием выбора подходящей марки остается этот показатель. В государственном стандарте учитывается и такой параметр, как присутствие в общем составе слабых фракций. Оно варьируется по допустимости от 5% от общего количества до 15% в слабых марках. Деление на группы подразумевает несколько категорий:

высокий уровень прочности маркируется от М1400 до М1200;
прочный щебень обозначается маркировкой М1200-800;
группа марок от 600 до 800 – уже щебень средней прочности;
слабым считается стройматериал марок от М300 до М600;
есть еще и очень слабый – М200.

Если после индекса М стоит цифра 1000 или 800, значит, такую марку можно с успехом применять и для создания монолитных конструкций, и для постройки фундаментов, и для строительства дорог (в том числе аллей и прочных садовых дорожек). М400 и ниже годится для проведения оформительских работ, например, насыпных столбов или заборов, выполненных в сетке.

Прочность и сфера использования щебня зависит от материала изготовления и размера фракций. До 20 мм широко используется в вариабельных надобностях (строительство дорог, жилых и производственных зданий), от 40 мм – при использовании большого объема бетона.

Все, что больше 70 мм – уже бутовый камень, применяемый в габионах или декоративной отделке.

Другая маркировка

ГОСТ, определяющий маркирование востребованного стройматериала, учитывает вариабельные технические характеристики: даже показатель прочности определяется не только реакцией на сжатие в специальном цилиндре, но и по износу в полочном барабане. По размеру фракций сложно ориентироваться в определении сферы применения: бывают вторичные, шлаковые, известняковые щебни. Самый дорогой – изготовленный из природного камня, но и в гравийном, и в гранитном есть отдельные виды, нуждающиеся в маркировании для определения пригодности в насущных нуждах потребителя.

По дробимости

Эта характеристика определяется по специальным методикам, приведенным в ГОСТ. Проводится сжимание и раздавливание стройматериала в цилиндре с помощью давления (прессом). После отсева осколков остаток взвешивается. Маркировка по дробимости – это процентное соотношение между ранее имевшейся массой и отделенными осколками. Для полноты информации оно определяется для сухого и мокрого состояния.

Тонкость определения нужной цифры состоит в учете происхождения щебня. Ведь его изготавливают из осадочных или метаморфических пород (марка 200-1200), из пород вулканического происхождения (600-1499) и гранита – в нем потеря до 26% означает минимальный показатель – 400, а менее 10% осколков – 1000.

Щебень из разных материалов способен выдерживать фактическое давление. Его уже давно определили путем проведения многочисленных научных экспериментов. Известняковый уступает почти в три раза изготовленному из гранита.

По морозостойкости

Важный параметр в условиях умеренного климата, особенно если речь идет о строительстве дорог и возведении зданий. Строительный материал способен терять общую массу, проходя через постоянное замораживание и оттаивание под действием природных условий. Разработаны специальные стандарты, определяющие степень допустимости таких потерь при многократной смене условий.

Показатель может определяться и более простым способом – например, размещением в сернокислом натрии определенной концентрации и последующей просушкой. Способность поглощать воду – главный фактор, влияющий на показатели морозостойкости. Чем больше молекул воды заполняет прорехи в породе, тем больше льда образуется в ней на морозе. Давление кристалликов может быть настолько значительным, что приводит к разрушению материала.

Буква F и цифровой индекс обозначают количество циклов замораживания и оттаивания (F-15, F-150 или F-400). Последняя маркировка означает, что после 400 двойных циклов щебень потерял не более 5% от ранее имевшейся массы (см. таблицу).

По пластичности

Марка или число пластичности обозначается буквами Пл (1, 2, 3). они определяются на мелких фракциях, оставшихся после проверки на дробимость. ГОСТ 25607-2009 содержит размытое определение пластичности, как одного из свойств стройматериала, необходимого при оценке пригодности изверженных и метаморфических пород с дробимостью ниже 600, осадочных – М499 м гравийного от 600 и менее. Все, что относится к более высоким показателям – это Пл1.

Число пластичности рассчитывается по формуле. Есть зафиксированные документально нормативные требования, определяющие пригодность для строительства дорог.

По истираемости

Истираемость – показатель прочностной характеристики, определяемый в том же полочном барабане. Определяется степенью потери массы при механическом воздействии. После проведенного испытания сравнивают цифры ранее имевшегося веса и полученного после тестирования. Здесь легко разобраться, потребителю не нужны ни формулы, ни специальные таблицы в ГОСТе:

И1 – отличная марка, теряющая всего четверть веса;
И2 – максимальная потеря будет 35%;
И3 – маркировка с потерей не более 45%;
И4 – при испытании щебень теряет до 60% за счет отделившихся осколков и частиц.

Характеристики по прочности во многом определяются лабораторными исследованиями в полочном барабане – дробимость и истираемость необходимы для определения пригодности щебня или гравия, который будет применяться при строительстве автодорог или использоваться в качестве балласта на железной дороге. Используются только методики, закрепленные в ГОСТе. Его точность гарантируется двумя параллельными испытаниями аналогичного материала, тоже в сухом и мокром состоянии. По трем результатам выводится среднеарифметическое значение.

По сопротивлению удару

Определяется при испытаниях на копре – специальном сооружении из стали, со ступкой, бойком и направляющими. Процесс достаточно сложный – сначала отбираются фракции 4 размеров, затем смешивают по 1 кг от каждой и определяют насыпную массу. У – показатель сопротивления, высчитывают по формуле. Цифра после буквенного индекса означает количество нанесенных ударов, после которых разность между первоначальной и остаточной массой – не более процента.

В продаже чаще всего можно встретить маркировку У – 75, 50, 40 и 30. Но характеристику по сопротивлению удару необходимо учитывать в строительстве объектов, постоянно подверженных механической деструкции.

Какой щебень выбрать?

Цель нанесения маркировки, проведения лабораторных исследований – облегчить потребителю определение необходимой марки. Использование щебня в вариабельных надобностях означает необходимость корректного выбора. Ведь от него зависит не только степень финансовых затрат, но и длительность эксплуатации сооружения. Есть соображения целесообразности, особенности климатических условий и направления, в котором строитель, ремонтник или ландшафтный дизайнер намерен использовать стройматериал.

От выбранного вида зависит прочность и стоимость, поэтому важно правильно определить требуемые показатели. Поскольку даже специалисту сложно ориентироваться по внешнему виду, когда речь идет о пригодности для определенных надобностей.

Первое, на что нужно обратить внимание – это материал изготовления.

Тонкости маркировки необходимы в возведении масштабных или ответственных сооружений. Важную роль играет размер фракций – крупные и мелкие имеют ограниченную сферу применения. Самый востребованный размер – от 5 до 20 мм – практически универсальный для любых строительных надобностей частного застройщика.

О характеристиках и маркировке щебня смотрите в следующем видео.

Разновидности щебня и области его использования

Что это такое?
Сравнение с гравием
Основные характеристики и свойства
Обзор видов
Фракции
Сферы и особенности применения

Трудно выделить вид строительных работ, где не применялся бы щебень – это по-настоящему незаменимый материал, предлагаемый во всем многообразии расцветок и форм. Каждый вид работ требует материала той либо иной плотности, уровня лещадности, параметров адгезии и фракционности. Об этом и многом другом пойдет речь в нашем обзоре.

Что это такое?

Щебень – один из самых популярных стройматериалов. В наши дни ни один строительный процесс не обходится без него. Он востребован при возведении крепкого фундамента, для замешивания бетона. Все разновидности щебенки используются при выполнении отсыпки автотрасс и обустройстве подъездных путей.

Словом, это универсальный стройматериал с обширной сферой использования.

Щебенку получают методом дробления скальных пород. Добыча непосредственно породы выполняется открытым способом в карьерах при помощи специальных погрузчиков. Полученное сырье транспортируют в производственные цеха, где его сортируют и направляют в механические дробильные агрегаты. Самые маленькие зерна фильтруют в отсев, а весь остальной материал сортируется в зависимости от базовых и дополнительных фракций. Используемая технология измельчения определяет приблизительные параметры сцепляемости и лещадности щебенки. Для уточнения характеристик камня его после переработки отправляют в лабораторию, где опытным путем устанавливают технико-эксплуатационные свойства и соответствие требованиям ГОСТа. Каждая партия маркируется и получает сертификат качества. Это очень важный этап, поскольку для строительно-монтажных работ используются только определенные виды щебенки – те, что отвечают нормам ГОСТ 8267-93. Реализуется щебенка в мешках по 10-50 кг, биг-бегах или россыпью в машинах. Щебень может иметь белый, желтый, розоватый или серый цвет.

Бывает мытым или немытым.

Сравнение с гравием

Щебень нередко путают с гравием. Оба материала получаются из скальных пород, однако, способы их получения различаются. Так, гравий формируется в ходе естественного разрушения материнских пород под действием природных процессов – дождя, ветра и действия ультрафиолетовых лучей. Этот процесс непрерывен и занимает он несколько тысячелетий. Щебень формируется искусственным образом путем производственного дробления. Скорость получения этих камней намного выше, она зависит от прочности породы и мощности дробильных установок.

Можно утверждать, что у гравия есть свое природно-историческое прошлое, а у щебня оно отсутствует.

Особенности происхождения обуславливают и различия во внешнем виде материалов. Зерна щебенки, полученные в ходе дробления, имеют угловатые края и шероховатую поверхность. Гравий, особенно речной или морской, имеет округлые формы и гладкую фактуру. Соответственно, щебень лучше, чем гравий, обеспечивает сцепление с цементной массой, благодаря этому материал широко востребован при выполнении строительных работ. Зато декоративные качества щебёнки намного ниже, чем у гравия.

Последний преимущественно используется в ландшафтном дизайне для составления рокариев и оформления садовых дорожек.

С точки зрения химического состава щебенка и гравий могут иметь схожие компоненты, но могут и различаться – это прямо зависит от исходного типа сырья. К примеру, из горного массива получаются материалы с идентичным составом. А если щебенку делают из отходов строительного или металлургического производства, то состав будет отличаться от гравийного.

Основные характеристики и свойства

В зависимости от особенностей материнской породы и техник изготовления щебень может иметь различные технические параметры. При выборе того либо иного сыпучего материала обязательно следует принимать во внимание его эксплуатационные параметры, от которых прямо зависит общее качество выполняемых работ.

В соответствии с требованиями ГОСТа выделяют несколько базовых критериев качества строительного щебня.

Плотность

Этот параметр зависит от особенностей происхождения материала и колеблется в диапазоне от 1,2 до 3 г/см3. Чем выше плотность щебенки, тем универсальнее считается стройматериал.

С плотностью щебенки непосредственно связана его прочность, зависимость между этими характеристиками прямо пропорциональная. Под прочностью понимается способность зерен выдерживать механические нагрузки различной интенсивности. Этот параметр определяют на основании ряда опытов, в ходе которых камни сжимают под давлением в цилиндре – такие испытания имитируют реальные условия использования сыпучего материала. В зависимости от результатов щебенке присваивают одну из групп прочности от М200 до М1600, при этом цифровой показатель отражает предельно допустимую нагрузку, которую может выдержать материал.

Каждый класс щебёнки обладает своими характеристиками и отраслью использования.

М200 – невысокая прочность. Такой камень используют при создании дороги со слабой загруженностью или обустройстве систем дренажа.
М300-М600 – малая прочность. Востребован в тех же отраслях, что и щебенка М200.
М600-М800 – средняя прочность. Камень востребован при возведении малонагруженных конструкций, к примеру, ненесущих стен дома.
М800-М1200 – достаточная прочность. Этот щебень считается универсальным, используется для возведения опор, заборов, заливки фундаментов и несущих опор.
М1200-М1400 – повышенная прочность. Камень нашел применение в возведении фундаментов высотных сооружений, гидротехнических конструкций и мостовых опор.
М1400-М1600 – сверхпрочный камень. Применение ограничено монтажом особо ответственных объектов.

Наличие примесей

В любом камне обычно присутствуют примеси более слабых горных пород. Они подлежат обязательному нормированию, поскольку от их объема зависит крепость сыпучего материала. Долю подобных компонентов рассчитывают в экспериментальных лабораториях, оказывая на материал давление в 20 МПа.

В соответствии с действующими нормативами установлены предельные концентрации добавок низкопородных включений:

М1600 – не выше 1%;
М1000-М1400 – не выше 5%;
М400-М800 – не выше 10%.

Если доля непрочных добавок превышает 20%, то подобную щебенку относят к гравию. Его применяют исключительно при выполнении отсыпки трасс слабой интенсивности и возведении временных конструкций.

Это одно из основных свойств щебёнки. Параметр отражает присутствие игольчатых и пластинчатых зерен в общей массе щебёнки. В зависимости от значения лещадности сыпучий материал бывает разным:

обычный – 25-35%;
улучшенный – 15-25%;
кубовидный – не больше 15%.

Щебёнка с низкой лещадностью повсеместно востребована в строительно-монтажных работах, где важно максимально утрамбовать цементную смесь. Игловые зёрна будут формировать пустоты, и камня придется добавлять больше, но даже в этом случае плотность готового изделия при нажатии будет ниже.

Щебень с повышенным содержанием игольчатых и плоских элементов чаще востребован при выполнении отсыпки дорожного полотна.

Этот показатель особенно важен в условиях российского климата. Данный критерий отражает число циклов замораживания и последующего оттаивания, которое камень будет выдерживать без утраты своих прочностных характеристик. Значение параметра в экспериментальных условиях рассчитывают при помощи подсушивания и последующего насыщения камня в концентрированном растворе сернокислого натрия.

При маркировке морозостойкость отображается латинской буквой F, после которой идут числовые данные – они и показывают количество циклов замораживания и оттаивания.

Морозостойкость щебёнки находится в пределах F15-F400:

F15-F50 – нестойкий материал, оптимален для дренажных систем и выполнения внутренних работ в тёплых сооружениях;
F50-F150 – устойчивый камень, подходит для строительства малоэтажных конструкций в тёплых районах;
F200 – тип щебёнки с высокой устойчивостью, оптимален для монтажа сложных зданий в условиях средней полосы России и северных регионов.

Адгезия

Важным параметром считается адгезия щебёнки – способность камня сцепляться с бетонными компонентами с разным соотношением цемента. Чем больше параметр, тем лучше качество материала.

Как показывает практика, самой лучшей адгезией отличается серый и тёмно-серый камень.

Насыпная плотность

Этот показатель рассчитывается при транспортировке щебенки, а также при ее использовании в выполнении отсыпки. Параметр отражает вес камня, который будет умещаться в одном кубе. В зависимости от параметров зерен это значение варьируется: чем мельче щебёнка, тем больше ее уместится в одной единице объема. Цифровой показатель рассчитывается в кг на м3. Так, насыпная плотность гранитного материала составляет 1400 кг/м3, а известнякового – 1250 кг/мз.

Радиационный фон

Некоторые виды щебня становятся источником радиации, поэтому каждая партия должна проходить обязательную сертификацию, а также иметь соответствующие документы, подтверждающие его качество. У гранитного камня радиоактивный фон максимален, всего же выделяют несколько групп радиационной активности щебня.

Первый класс – не выше 370 Бк/кг. Применяется во всех типах строительно-монтажных работ.
Второй класс – больше 370 Бк/кг. Оптимален для возведения промышленных объектов и дорожного полотна. Не рекомендован для применения во внутренней отделке.
Третий класс – свыше 750 Бк/кг. Допускается к применению в строительстве вдалеке от жилых объектов и мест пребывания людей.

Обзор видов

Минеральный состав щебня прямо зависит от состава горных пород. Так, гранитная и базальтовая разновидности имеют магматическое происхождение, доломитовый – осадочное, мраморный щебень имеет все признаки метаморфической породы. В зависимости от происхождения выделяют несколько видов щебенки. Остановимся на самых востребованных на территории нашей страны.

Гранитный

Гранитную щебенку получают методом дробления гранитного массива. Его отличают неровные грани. Размерность помола варьируется от 5 до 120 мм.

Гранитная щебенка наиболее прочная, она считается универсальной. Кроме гранита, в нее могут включаться примеси слюды, кварца, а также полевого шпата. В зависимости от присутствия этих кристаллов оттенок зерна может быть розоватым, серым, даже красноватым. Параметр прочности гранитного камня соответствует маркам М1400-М1600, морозостойкость F300-F400, лещадность понижена. В то же время гранитный материал может зачастую иметь повышенный радиационный фон, поэтому его не следует использовать при работе на жилых объектах и в обустройстве придомовых земель.

При приобретении такого камня надо обязательно требовать сертификат качества на партию.

Гравийный щебень образуется в ходе просева скальных пород или взрывным методом при разработке карьеров. Гравийная щебёнка имеет сероватый колер, параметры зерен варьируются от мелкой до большой фракции. По сравнению с гранитным такой камень характеризуется меньшей прочностью – самая крепкая марка соответствует М1200. Этот щебень существенно проигрывает гранитному по столь важным критериям, как внешняя декоративность. Тем не менее он имеет свои плюсы.

Добыча гравийной щебенки требует меньше трудовых и финансовых затрат, поскольку скальные родительские породы, в сравнении с гранитными, гораздо менее прочны. Это значит, что для их дробления нужно не столь мощное оборудование. Гравий является повсеместно распространенным стройматериалом, это обеспечивает доступную цену получаемой из него щебенке. Гравий имеет нулевой радиационный фон. Это важное преимущество обеспечивает повышенную востребованность материала при монтаже жилых строений, объектов социального и медицинского назначения.

Гравийная щебенка производится в нескольких размерах: 3-10 мм, 5-20 мм, а также 5-40 мм и 20-40 мм.

Известняковый камень производят из доломита. Он востребован при сооружении слабонагруженных конструкций. Известняк имеет высокую дробимость, его добывают в промышленных карьерах. Щебень получается в ходе раскола скальных пород, материал на 95% состоит из кальция карбоната.

Щебень получил повсеместное распространение благодаря демократичной стоимости. Впрочем, и прочность камня мала, а водопоглощение велико. Это существенно ограничивает направления его применения. По сравнению с гранитным и гравийным сыпучим материалом известняковая щебенка востребована при создании дорожных полотен слабой интенсивности. Помимо того, материал нашел распространение при изготовлении удобрений, а также соды и извести. Карбонатный щебень продается в трех размерах: 5-20 мм, 20-40 мм, а также 40-70 мм.

В наши дни большое распространение получил вторичный камень. Он получается посредством измельчения отходов строительной отрасли: монолитных пеностекольных конструкций либо железобетонных изделий. Себестоимость производства подобного щебня мала, соответственно, и цена готового продукта доступна. В сравнении с гранитным данный вид щебенки будет в 2-3 раза дешевле. Однако такая стоимость свидетельствует о пониженных параметрах морозостойкости и плотности стройматериала. Марка плотности вторичной щебенки соответствует М800, а морозостойкость держится на отметке F150.

Такой щебень востребован в сфере усиления слабых грунтов, может применяться как наполнитель для песчано-цементного раствора и при обустройстве трасс местного значения.

Шлаковый щебень – результат дробления отходов сталеплавильной промышленности. Данный материал имеет повышенную плотность – она выше, нежели у гранитного камня. Однако такая плотность вызывает повышение массы материала, в строительстве это считается значимым недостатком.

Шлаковый щебень имеет повышенные параметры водопоглощения, потому конструкции с применением этого сыпучего компонента не должны вступать в контакт с водой. Морозостойкость шлакового щебня невысока, он может выдержать только 15 циклов замораживания и последующего оттаивания. Для справки: гранитный может выдержать 250-300 циклов. Использование шлаковых материалов в строительном деле целесообразно лишь с учетом его недочетов.

Он востребован в дорожном благоустройстве и жилищном строительстве.

Чуть менее распространен сланцевый щебень – его добывают из пород вулканического типа. Визуально он выглядит как плотная насыпь из камней сплющенной формы, расцветка может быть зеленой, желтоватой, коричневой либо бордовой. Сланец популярен в производстве стройматериалов и сооружении малоэтажных конструкций. Имеется порода сланцев, при измельчении которых формируется большое количество тонких пластинок – они востребованы при изготовлении кровельных материалов. Сланцевая щебенка также используется при создании монолитных ЖБК. Но наибольшее распространение она получила в ландшафтном дизайне. Сланцевым камнем украшают дачные дорожки, оформляют декоративные участки на придомовой территории.

Из скальных пород на основе кварца получают кварцевую щебенку – ее плотность соответствует гранитной. Однако при этом кварц дает слабый радиоактивный фон и характеризуется исключительно привлекательным видом. Его задействуют в основном в садовом декоре.

Реже в строительной сфере в ход идет диоритовый камень. Его добывают из плагиоклаза с повышенным содержанием цветных минералов. Поставляется в мелкозернистой фракции 5-20 мм.

Фракции

Говоря о том, какие существуют основания для классификации щебенки, следует остановиться на его фракционном разделении. В зависимости от особенностей исходного сырья и мощности дробильных установок камень могут выпускать в нескольких типоразмерах.

5-20

Такую щебёнку используют преимущественно при производстве изделий малых габаритов, например, тротуарной плитки.

20-40

Этот материал востребован при создании монолитных форм, к примеру, колодезных колец. Щебень этой фракции задействуют при выпуске бетонов всех типов.

40-70

Крупная фракция актуальна для создания крупных форм и выпуска бетона в больших объемах. Подобный щебень востребован при подготовке обустройства автомобильных магистралей и возведении крупных промышленных объектов. Для увеличения толщины слоя при обустройстве дорожного полотна обычно устраивают двухслойную подушку: снизу засыпают крупный камень, сверху – средний.

70-150

Фракции гранитной щебенки 70-120, 120-150, а также 150-300 могут еще называться бутом. Этот камень используют преимущественно в декоративных целях – при монтаже изгородей и заборов.

Материал пользуется спросом в мелиорации и создании железобетонных конструкций

Сферы и особенности применения

Щебень востребован в самых различных отраслях хозяйства.

Так, в строительном деле он выступает в форме наполнителя песчано-цементного раствора. В зависимости от пропорций компонентов его могут использовать при сооружении фундамента, для бутования столбов забора и оформления стяжки чернового пола. Материал применяется для обустройства щебеночного основания дорожного полотна.

В дачном озеленении щебёнка востребована при оформлении тропинок на даче, уплотнении субстрата между грядками. В зависимости от габаритов фракции она может использоваться при формировании оснований перед асфальтированием дорог и монтажа тротуарной плитки. В ландшафтном озеленении используют преимущественно щебень средней фракции: при применении мелкого камня расход материала в расчете на квадратный метр будет выше.

А вот для устройства детской площадки щебеночно-песчаная смесь не годится из-за высокого риска травматизма ребенка при падении.

В производственной сфере щебень используют при создании ЖБК и ЖБИ. Такой материал используется на предприятиях, занимающихся изготовлением бетона различных марок.