Строительные материалы -> Щебень

Щебень — продукт дробления скальных горных пород. Чаще всего для этого используют гранит, а также валуны и гравий, которые измельчают методом грохочения.

Основными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:

# активность естественных радионуклидов (радиоактивность);
# прочность;
# морозостойкость;
# истинная, средняя и насыпная плотность;
# водопоглощение и водонасыщение;
# зерновой состав и форма зерен.

Дополнительными свойствами считаются:

# адгезия, или слипаемость (сцепление с битумом);
# содержание загрязняющих и химически вредных примесей и др.

Технические требования к качеству поставляемого щебня

Радиоактивность. Самая важная характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества щебня, — радиоактивность. При производстве щебня должна проводиться радиационно-гигиеническая оценка породы, по результатам которой устанавливают область применения. Щебень в зависимости от значений суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов применяют:

# во вновь строящихся жилых и общественных зданиях — при значении до 370 Бк/кг;
# в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений при 370-740 Бк/кг;
# в дорожном строительстве вне населенных пунктов при 740-2800 Бк/кг.

Прочность. Предел прочности исходной горной породы определяют при сжатии, сжатии (раздавливании) в цилиндре и путем установления степени износа 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 зерен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТу 8267-93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зерна 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, за ним идет высокопрочный гранитный или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном его применяют в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

Морозостойкость. Щебень характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости марки щебня располагаются в такой последовательности: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400.

Зерновой состав. По крупности щебень подразделяют на фракции. Фракция — это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). Существуют основные и сопутствующие фракции щебня.

К основным фракциям относятся: 5-10 мм, 5-20 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм, 40-70 мм. Перечислим сопутствующие фракции: 0-2 мм, 0-5 мм, 0-15 мм, 0-20 мм, 0-40 мм, 0-60 мм, 2-5 мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70-120 мм и 120-150 мм.

Наибольшим спросом на рынке пользуется щебень фракций 5-20 мм, реже 5-15 мм, применяемый в производстве асфальта, бетона и железобетонных конструкций. Щебень фракций 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм, 40-70 мм также востребован — в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента. Кроме того, его дробят на более мелкие фракции. Из всех природных каменных материалов, используемых в строительстве, щебень является основным.

Каждая фракция должна удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». Исходя из требований указанного ГОСТа, во фракции щебня 20-40 мм, поставляемой на стройку, количество зерен размером меньше 20 мм не должно превышать 10 %, а зерен крупнее 50 мм — не более 0,5 %. Эти требования необходимы для строгого соблюдения зернового состава отдельных фракций.

Форма зерен. В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, процент по массе):

# кубовидная — до 15 %;
# улучшенная — от 15 % до 25 %;
# обычная — от 25 % до 35 %;
# обычная — от 35 % до 50 %.

Необходимо заметить, что лещадность — одна из самых важных характеристик качества щебня. Чем меньше лещадность, тем качественнее считается щебень. Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь обусловливает увеличение расхода связующего компонента, что влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.

Адгезия. Одной из специфических характеристик щебня является адгезия. Этот параметр отражает оценку качества сцепления битумных вяжущих с поверхностью щебня. Необходимо отметить, что на качество сцепления влияет цвет щебня. Лучшие показатели по адгезии дают серый и темно-серый щебень.

Содержание химических и загрязняющих примесей. Щебень должен быть стойким к воздействию окружающей среды. Щебень, применяемый в качестве заполнителя для бетона, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Стойкость щебня определяют по минералого-петрографическому составу исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей, снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций.

В щебне нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм). Кроме того, выделяют комки глины с крупностью частиц от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции при смеси фракций. Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25 % по массе. В щебне из магматических и метаморфических пород содержание пылевидных и глинистых частиц по массе не должно превышать 1 %, в щебне из осадочных пород марок от М600 до М1200 — 2 %, а марок от М200 до М400 — 3 %.

Проверка качества щебня производителем

Отбор и подготовку проб щебня для контроля качества на предприятии-изготовителе проводят в соответствии с требованиями ГОСТа 8269. Для проверки соответствия качества щебня настоящему стандарту осуществляют приемочный контроль и периодические испытания. На предприятии-изготовителе ежесуточно проводят испытания объединенной пробы щебня, отобранной с каждой технологической линии. При приемочном контроле определяют:

# зерновой состав;
# содержание пылевидных и глинистых частиц;
# содержание глины в комках;
# содержание зерен слабых пород.

При периодических испытаниях определяют:

# один раз в 10 суток — содержание зерен пластинчатой и игловатой форм и содержание дробленых зерен в щебне;
# один раз в квартал — прочность и насыпную плотность, устойчивость структуры против распадов;
# один раз в год — морозостойкость и класс щебня по значению удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Правила поставки и приемки щебня

Поставку щебня производят партиями. Партией считают количество щебня одной фракции (смеси фракций), установленное в договоре на поставку и одновременно отгружаемое одному потребителю в одном железнодорожном составе. При отгрузке автомобильным транспортом партией считают количество щебня одной фракции (смеси фракций), отгружаемое одному потребителю в течение суток.
Потребитель при контрольной проверке соответствия качества щебня должен применять порядок отбора проб. Число точечных проб, отбираемых потребителем для контроля качества щебня в каждой партии в зависимости от объема партии, должно быть не менее:

— десяти — для партии до 350 м3;
— пятнадцати — для партии от 350 до 700 м3;
— двадцати — для партии более 700 м3.

Из точечных проб образуют объединенную пробу, характеризующую контролируемую партию. Усреднение, сокращение и подготовку пробы к испытанию проводят по ГОСТу 8269.

Для контроля качества щебня, поставляемого железнодорожным или автомобильным транспортом, точечные пробы отбирают непосредственно при разгрузке из потока щебня на ленточных конвейерах, используемых для транспортирования его на склад потребителя. Если конвейерный транспорт при разгрузке не применяют, то точечные пробы берут непосредственно из вагонов или из каждого автомобиля.

Количество поставляемого щебня определяют по объему или массе. Обмер щебня проводят в вагонах и автомобилях. Количество щебня из единиц массы в единицы объема пересчитывают по значению насыпной плотности щебня, определяемому при влажном материале во время отгрузки.

Объем щебня, поставляемого в вагоне или автомобиле, определяют его обмером, полученный объем умножают на коэффициент уплотнения щебня при его транспортировании, зависящий от способа погрузки, дальности перевозки, зернового состава. Максимально допустимое значение влажности и коэффициента уплотнения, который не должен превышать 1,1, устанавливают в договоре на поставку.

назад | источник: www.tokc.ru