ЩЕБЕНЬ. СПОСОБЫ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Щебень добывают в карьерах путем подрыва породы, получившиеся в результате взрыва глыбы размером 700-900мм, через вибрационный питатель подают на первую стадию дробления в щековую дробилку больших размеров, далее по конвейеру полученная фракция подается на вторую стадию дробления. Это может быть как щековая дробилка меньших размеров, так и конусная дробилка или роторная . Для получения хорошего качества и кубовидности щебня. На третей стадии дробления, для получения готового материала, размером 5-10мм., 10-20мм., используют конусную дробилку или роторную с вертикальным валом.

Конусная дробилка имеет несколько преимуществ перед роторной с вертикальным валом.

•  Меньше стоимость покупки.

•  Меньше отсев материала, что уменьшает стоимость затрат на производство.

•  По ГОСТу щебень 1-й группы должен содержать не более 15% зерен пластинчатой и игловатой формы. Что соответствует техническим характеристикам конусной дробилки.

При использовании в производстве дробилки роторной с вертикальным валом , получаем готовую продукцию с низкой лещадностью (менее 10%), но с более высоким выходом отсева. Данная дробилка является вершиной эволюции подобного оборудования, для получения качественного щебня с улучшенными показателями по фракционному составу и по содержанию зерен кубовидной формы.

На последней технологической стадии обработки, получившийся щебень разделяют на фракции путем просеивания через грохоты по размерности. 5-10мм., 10-20мм., 20-40мм., 40-70мм.

Виды щебня

•  Гранитный щебень

Щебень получают путем дробления природного гранита, имеет такие важные показатели как марка прочности на сжатие, лещадность (содержание в граните частиц игловатой формы), плотность и фракция.

Щебень подразделяется на фракции.

Основные фракции гранитного щебня:

• гранитный щебень фракции 5- 10 мм ;
• гранитный щебень фракции 5- 20 мм ;
• гранитный щебень фракции 20- 40 мм ;
• гранитный щебень фракции 25- 60 мм ;
• гранитный щебень фракции 40- 70 мм ;

После рассева щебня на крупные и мелкие фракции образуется т.н. песчано-щебеночная смесь (гранитный отсев) фракции 0- 5 мм , 0- 8 мм , 0- 10 мм . В отдельных случаях находят применение фракции 70-120 и 120-150 (бутовый камень). В последнее время, в связи с ужесточением требований к качеству покрытия дорог федерального значения некоторые карьеры начали выпуск фракции 5-15 "евро".

Наибольший спрос на рынке традиционно приходится на гранитный щебень фракций 5x20, для производства асфальта и бетона. Гранитный щебень фракций 20- 40 мм ., 25- 60 мм ., 40- 70 мм ., также пользуется постоянным спросом, и применяется в строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей.

Основные свойства гранитного щебня:

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

•  Известняковый щебень

Известняковый щебень — уникальный строительный материал: он экологически чистый, обладает редкими физико-механическими характеристиками, в частности: высокой ударостойкостью и устойчивостью к температурным перепадам.

Известняк это осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кальцита СаСО3. Марка прочности = 400 – 800.

Известняки относятся к карбонатным породам – самым многочисленным в природе осадочным образованиям. Они составляют более 15% объема земной коры. Главное место среди них занимают известняки. Наши предки очень широко использовали их в строительстве, так как известняки дробить и обрабатывать гораздо проще, чем, например, тот же гранит.

Известняк, по-видимому, был самым первым строительным материалом, который использовал человек. Из известняковых плит сооружены Великая китайская стена и египетские пирамиды. Москва - прозвана белокаменной именно потому, что многие ее здания были возведены именно из известняка. Известняки состоят главным образом из кальцита (СаСО3). Они образовались в морских бассейнах в основном из остатков животного мира (зоогенные породы), а также за счет химических осадков. Известняки залегают обычно пластами. Они бывают белого цвета или в зависимости от примесей (глины, кварца, окиси железа и др.) желтоватого, серого, красноватого, бурого и др.

Кроме основного применения - при строительстве дорог, известняковый щебень применяется в строительстве: как облицовочный камень, для производства извести и т.д.

•  Гравийный щебень

Слово «гравий» происходит от франц. Gravier, что значит - крупный песок. Это рыхлая осадочная горная порода, состоящая из камешков округлой формы.

Гравийный щебень применяется главным образом в качестве заполнителя для бетонов и в дорожном строительстве. Гравийный щебень является основным заменителем гранита – материалом более дешевым, при достаточно высоких показателях.

Гравийный щебень, фракции 3- 10 мм , часто используется как декоративный материал, для благоустройства в частном секторе и прилегающих территорий. Им отсыпают дорожки в парках, мини, и так далее. По такому щебню можно ходить босиком, что не сделаешь на щебне гранитном имеющим острые грани.

Технические параметры шебня

•  Прочность щебня

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:

В щебне нормируют содержание зерен 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 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, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

•  Морозостойкость

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.

Показатели морозостойкости щебня и гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием

В строительстве в основном применяют щебень с маркой по морозостойкости прочности не менее F300

•  Лещадность и кубовидность

В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (лещадной — произошло от слова «лещ», т.е. плоский как лещ) 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, % по массе):

Необходимо заметить, что «лещадность» это 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 приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм.

Применение кубовидного щебня существенно повышает качество верхнего слоя покрытия

Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее. Бесспорно, что кубовидный щебень является строительным материалом XXI века. Для тех потребителей, которые выпускают высококачественные асфальт, бетон и железобетонные конструкции, кому по технологии требуется использование кубовидного щебня, необходимо использовать гранитный, базальтовый, габбро-диабазовый щебень очень хорошего качества, с лещадностью 8%, 12%, 15%,. Для производства такого щебня необходимы современные конусные дробилки или роторные с вертикальным валом , поставляемые компанией Техпром-Урал. Для тех, кому необходим обычный щебень, можно использовать щебень, с лещадностью до 25%. Данный вид щебня пользуется наибольшим спросом у заказчиков. Для его изготовления оптимально использовать роторную дробилку , от компании Техпром-Урал. Покупка и обслуживание ДСК в конфигурации, Щековая дробилка - Роторная дробилка – Грохот, существенно ниже, чем вариант, Щековая дробилка – Конусная – Грохот.

•  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 дает серый и темно-серый щебень.

•  Радиоактивность

Одна из важных характеристик щебня, которой интересуется покупатель, обсуждая качество строительного щебня – это его радиоактивность.

Для подтверждения пригодности щебня во всех без исключения видов строительных работ, необходимо иметь соответствующие сертификаты и санитарно-эпидемиологические заключения. Заключение выдают после исследования в спец. лаборатории, которое означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370Бк/кг).

Для строительства дорог подходит щебень II класса по радиоактивности (более 370Бк/кг)

•  Фракции щебня

Фракция это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). По крупности щебень разделяют на фракции основные и сопутствующие. К основным фракциям относятся: 5-10мм, 5-20мм, 10-20мм, 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм. К сопутствующим фракциям относятся: 0-2мм, 0-5мм, 0-15мм, 0-20мм, 0-40мм, 0-60мм, 2-5мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70-120мм и 120-150мм.

Наибольшим спросом на рынке пользуется гранитный щебень фракции 5-20мм, реже 5-15мм, применяющийся в производстве асфальта, бетона и железобетонных конструкций. Щебень гранитный фракций 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм так же пользуется устойчивым спросом, и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента, а также используется для дробления на более мелкие фракции щебня. Из всех природных каменных материалов, используемых в строительстве, щебень является основным.