Щебень и гравий используется как заполнитель бетона, в строительстве и дизайнерских работах. В результате дробления горных пород на фракции от 5 до 70 мм получают щебень. Если фракции имеют округлую форму и образовались естественным путем, то это гравий. У щебня форма зерен бывает:
Деление на эти группы зависит от количества в них пластинчатых или игловатых зерен и соответствует 15% для кубовидной, 25% для улучшенной и 35% для обычной группы щебня.
Щебень маркируется на основании показателей дробимости, истираемости, сопротивления удару. Эти показатели указывают на прочность щебня и подразделяются на марки. Марку щебня надо подбирать тщательно. Если марку щебня подобрать неверно, то это может привести к разрушению бетонных конструкций. Специальными методиками определяют дробимость щебня.
Определение характеристик щебня проводится согласно методикам, расписанным в ГОСТ. Дробимость щебня определяют в лабораториях, имеющих необходимые приборы и оборудование.
Для испытаний горную породу насыщают водой и путем сжатия определяют предел прочности. Сжимая и раздавливая в цилиндре определяют дробимость щебня. В цилиндр засыпают щебень и с помощью пресса раздавливают. Фракции в виде осколков отсеивают и определяют, на сколько изменился вес партии.
Марки щебня из осадочных и метаморфических пород по прочности бывают от 200 до 1200. Марка говорит о проценте потери массы при процедуре определения дробимости щебня. Причем параметры определяются для сухого и насыщенного водой состояния.
Марки щебня из изверженных пород от 600 до 1400. Потери регламентируются отдельно для интрузивных пород и эффузивных пород в процентах при вычислении дробимости.
Высокой прочности щебень имеет маркировку М1200 - М1400. Марки М800-1200 - это просто прочный щебень. Щебень средней прочности маркируется М600-800. Слабую прочность имеют марки М300-600 и совсем слабую М200.
Для разных марок регламентируется содержание непрочных зерен по ГОСТ 8267-93. Марки от 1000 до 1400 могут содержать 5% непрочной фракции в партии. Марки 400-800 не более 10%. И до 15% может быть непрочных зерен в марках 200-300.
Качество бетона зависит от используемого щебня. Бетон М400 изготавливается из щебня марки М1200. Для бетона марки М300 требуется уже щебень М1000. А щебень М600 можно добавлять только в бетон М200.
Отличается стойкостью к морозам. Циклов замерзания и оттаивания может перенести более 300. Прочные и долговечные изделия из этого щебня отличаются высокой износостойкостью.
Марка М800 имеет повышенную шероховатость. Это свойство увеличивает сцепление с различными компонентами. Достоинства щебня марки М800:
Щебень марки М800 получают дроблением скал и последующим просеиванием. Его используют для укрепления фундаментов и внешней отделки. С успехом применяется для облагораживания территорий. Производится из гранита, что само говорит о его безупречной прочности.
Щебень марки М600 считается самым слабым. Он добывается буровзрывным способом в открытых карьерах. Затем порода подвергается дальнейшей переработке. Используется при производстве железо-бетонных изделий и строительстве дорог. Он хорошо поглощает воду и обладает высокой стойкостью к морозам. Этот щебень известковый, он плотно утрамбовывается и помогает получать бетон без нежелательных пустот.
Несмотря на то, что этот щебень дешевле гранитного, но по своим характеристикам он высоко ценится. К тому же это экологически наиболее чистых продукт.
Наиболее распространенным является щебень М400. Это известковый материал и ему присущи все плюсы известковых щебней. Даже не смотря на невысокую стойкость к морозам и небольшую прочность, он находит применение в дорожных работах. С его помощью создается балластный слой (подушка) под асфальтобетонные дорожные покрытия.
Самый слабый из щебней - М200. Его используют там, где не предполагается больших нагрузок, а также в отделочных работах. Мало востребован ввиду слабой прочности.
К щебню предъявляются требования устойчивости к распаду. Для прочных видов щебня она составляет 3%, а для 400 не более 7%. Щебень должен быть устойчив к влаге и химическим компонентам. Вредные примеси могут снизить долговечность бетона, подвергнуть коррозии арматуру конструкций. Снизить прочность бетона могут примеси и включения слюд, глины, асбеста, органических материалов, минералов, подверженным выветриванию. Ухудшить качество бетона могут включения аморфных, серосодержащих пород. Способствовать коррозии арматуры могут включения минералов типа гипс, сульфаты.
Область использования щебня определяется в зависимости от активности радионуклеидов. Эти показатели регламентируются для разного применения. Самая низкая активность должна быть у щебней, предназначенных для жилых домов и общественных строений. Средняя эффективная активность позволяет использовать щебень для строительства производственных зданий и дорог в пределах населенных пунктов. При высоких значениях удельной активности щебень можно применять только для дорог , где нет населенных пунктов.
На предприятиях по производству щебня должен проводиться контроль качества. Проверяется каждая партия. Партией считается щебень, отгружаемый одному заказчику в течении суток. Контроль идет по следующим параметрам:
Также проводятся периодические испытания. Зерновой состав определяется с помощью сита. Диаметр отверстий 70 мм. Активность радионуклеидов проверяют спектрометрометрами. При транспортировке следует исключить возможность загрязнения щебня.