Щебень – что это такое

Любое строительство представляет собой сложный и высокотехнологичный процесс. Очень важно не только подготовить проект, но и правильно подобрать все необходимые материалы. При этом повышенное внимание всегда уделяется фундаменту – это основа любого здания или бетонной конструкции.

Для него понадобится масса бетона, арматуры, песка, щебня и прочих материалов, однако проблемы чаще всего возникают именно при подборе щебня. Он является самым известным и популярным строительным материалом, который используется практически для всех видов строительных работ. Однако, мало кто знает, какой щебень лучше для фундамента и что существует большое количество его видов. Также есть определенные параметры, которые характеризуют этот, казалось бы, простой материал.

В данной статье будут описаны основные технические характеристики щебня, его применение и разновидности, а также как выбрать щебень в соответствии с эксплуатационными требованиями. О данном сыпучем материале знают все – даже те, кто далек от строительной сферы. Это обусловлено чрезвычайной распространенностью щебня: его используют в качестве подушки под трамвайные и железнодорожные пути, делают насыпи, укрепляют берега и дороги. Итак, что же такое щебень?

Он является продуктом переработки горных пород, которые добываются карьерным способом и посредством дробления на специальном оборудовании. Его изготовление осуществляется на месте добычи этих пород или в условиях специализированных перерабатывающих предприятий. Его производство не является особо сложным процессом, однако требует соблюдения всех технологических норм. Изготовление материала осуществляется в три этапа:

• Горные породы загружаются в бункеры, откуда они подаются на дробилки;
• Дробление;
• Направление раздробленной породы на специальные виброгрохоты для разделения по критерию фракций.

При чем, на каждом этапе часть материала отсеивается, так как проходит под требования определенных фракций. Все его параметры регулируются соответствующими государственными стандартами ( ГОСТы щебня 8267-93 и 8269 – 87).

Щебень: виды и характеристики

Щебень – это очень распространенный материал – на сегодняшний день его существует несколько видов. Поэтому, чтобы знать, какой выбрать щебень, необходимо разобраться в его основных характеристиках, так как каждый вид строительных работ требует свою разновидность щебня. К выбору его необходимо подходить с особой ответственностью, так как неправильно подобранный щебень может со временем повлиять на структуру здания, что приведет к крайне негативным последствиям.

Существует целый ряд технических параметров, которые характеризуют материал:

• Лещадность щебня – это параметр, который определяет количество гладких и угловатых зерен в общей массе материала. Применения щебня, в котором слишком много плоских и круглых элементов, не рекомендовано. Это связано с тем, что такой материал будет отличаться очень плохой адгезией (сцепкой) с другими элементами, а также очень плохо трамбоваться. А это, в свою очередь, может нарушить целостность строений и конструкций, которые выполнены с его использованием. В зависимости от лещадности существует пять групп щебня. Одними из лучших считаются кубовидные зерна, обеспечивающие наибольшую прочность;
• Прочность – это показатель максимального уровня механической нагрузки и давления, которую материал может выдерживать без деформации структуры. Если запланировано возведение объектов с высокой нагрузкой, тогда выбирается щебень с наибольшей марочной прочностью;
• Морозостойкость. Данный параметр демонстрирует количество циклов заморозки и оттаивания, которые может выдержать материал, не деформируясь. Эта характеристика особенно важна в условиях отечественного климата и там, где перепады температур особенно большие. Маркируется буквой F и цифрой, которая указывает на количество этих циклов (наиболее востребованным является щебень F300). Стоит отметить, что наибольшими показателями обладает гранитный щебень;
• Радиоактивность. Данный параметр характеризует класс излучения радиации (1-й, 2-й или 3-й). От него зависит сфера строительства – 3-й класс используется только для дорожного, а 1-й может применяться для возведения жилых зданий;
• Плотность – характеризует массу материала, содержащуюся в единице объема (сколько в кубе тонн щебня).

Однако, одной из самых важных характеристик, на которую обращают внимание при выборе, являются фракции щебня. Это размер одной частицы материала – именно от него зависит сфера применения.

В зависимости от этого, различают:

• 0*5 мм – является самой мелкой фракцией щебня, используется в качестве декоративного материала, для отделки, засыпки садовых дорожек, как антискользящее средство, а также для детских площадок. Кроме того, он нашел свое применение в садово-парковом хозяйстве в качестве материала для ландшафтного дизайна;
• 3*8, 5*10, 5*20, 10*20 мм – мелкая фракция, которая пользуется самой большой популярностью. Наиболее часто используется для создания бетонных смесей, а также конструкций из бетона – фундаментов, опор, мостов, дорожных покрытий и аэродромов;
• 20*40мм – средняя фракция. Также используется для промышленного бетона, железобетонных конструкций, железнодорожных насыпей и различных сооружений. Кроме того, применяется для засыпки оснований дорог, стоянок и фундаментов. Среднефракционный щебень используется для благоустройства временных площадок, на которых работает особо габаритная спецтехника;
• 25*60, 40*70 мм – это крупнофракционный щебень. Он применяется для производства особо массивных бетонных конструкций и фундаментов, а также в дорожном строительстве;
• 40*200 мм (Бут). Бутовые камни являются строительными элементами, которые применяются для сооружения опорных стенок и заполнителей для особо больших объемов бетона. Кроме того, могут быть использованы в декоративных целях для украшения бассейнов и водоемов. Представляют собой крупные осколки горных пород, которые получились во время взрыва.

Это, пожалуй, самые распространённые способы применения фракций щебня, однако каждая из них может быть использована и в других целях.

В зависимости от материалов основы, щебень может быть гранитным, известняковым, гравийным, шлаковым и вторичным. Каждый из этих видов заслуживает особого внимания.

Щебень гранитный: характеристики

Данный вид щебня является, пожалуй, самым распространенным материалом на сегодняшний день. Прочность гранитного щебня самая большая, именно он является основой большинства строительных процессов. Это связанно с тем, что он обладает отличными эксплуатационными характеристиками, а также высокими техническими параметрами, описанными выше. Гранитный щебень представляет сбой нерудный материал, который добывается только из горных пород. Монолитный скальный материал представляет собой застывшую лаву,  находящуюся глубоко под землей. Стоит отметить, что существуют государственные нормы и стандарты, которые характеризуют щебень гранитный (ГОСТ 8267-93 и другие).

Марка прочности гранитного щебня – М1000-1400, поэтому он считается самым твердым и наиболее подходящим для любых видов строительных работ. Кроме того, по показателям морозостойкости и водоупорности этому виду материала также равных.

Фракции гранитного щебня точно такие же, как и характеристики всех остальных видов. Самая маленькая – 0*5 мм, называется гранитным отсевом.

Данный вид щебня отличается такими характеристиками:

• Высокой твердостью и, как результат, прочностью. Бетон на гранитном щебне считается одним из самых прочных;
• Повышенной морозостойкостью;
• Устойчивостью к экстремально низким и высоким температурам, а также их перепадам;
• Низким процентом радиоактивности;
• Экологичностью– он практически без примесей, полностью безопасен;
• Красотой – широкое разнообразие цветовой гаммы позволяет применять такой щебень не только для ландшафтного дизайна, но и для фасадных отделочных работ.

Гранитный щебень является наиболее предпочтительным для создания сверхпрочного бетона. Он используется в качестве наполнителя в бетонных смесях, заливающихся практически везде – промышленных и жилых зданий, мостов, дамб, железнодорожных путей и многих других.

Виды гранитного щебня – это фракции (размеры отдельных частиц)

Щебень гравийный: характеристики

Гравийный щебень представляет собой нерудный сыпучий материал, который изготавливается посредством просеивания горных пород, окатанных до определенной степени. Формируется гравий в руслах рек, в условиях ледниковых отложений, также на побережьях. Он отличается очень высокими показателями прочности, минимальной радиоактивностью и долговечностью, поэтому является одним из самых распространенных материалов на сегодняшний день. Он используется в строительстве, коммунальном и домашнем хозяйстве. Стоит отметить, что по прочности он уступает гранитному щебню, однако, все же большинство строителей отдают предпочтение именно гравийному.

Связано это с несколькими факторами:

• Щебень из гравия доступнее – технологии его производства и добычи намного проще, они не требует раскола или дробления особо твердых горных пород, что, несомненно, повлияло и на стоимость;
• Щебень гравийный по ГОСТУ является одним из самых экологически чистых материалов. Радиационный фон у него значительно ниже, чем у гранитного, поэтому чаще всего может применяться для фундаментов жилых построек, в коммунальном хозяйстве и тех сферах, где вопросы экологической безопасности стоят на первом месте.

Отличия между гравием и щебнем заключаются в том, что гравий содержит примеси песка и глины, в то время как щебень является гомогенным материалом. Гравийный щебень может быть представлен в дробленой или колотой форме, будучи небольшими по размеру камнями. По происхождению он может быть речным, морским, ледниковым, горным и озерным. Так, горный гравий отличается хорошей адгезией, которая получается благодаря шероховатости – куски откалываются от горных пород, однако не является особо прочным, так как содержит примеси. Морской гравий является чистым, однако, благодаря круглой форме, отличается очень низкой адгезией (сцепкой) с различными затворителями и между собой. Поэтому наиболее часто применяется именно речной – он обладает отличными характеристиками и является доступным.

Прочность, фракции и прочие параметры материала регулируются государственными стандартами (ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ») Фракции гравия выделяются путем просеивания на специальном вибрационном оборудовании и делятся в зависимости от размера зерна данного материала. Для осуществления строительных и дорожных работ применяют три основные фракции:

• Мелкую, диапазон зерен которой находится от 1 до 3 мм;
• Среднюю – от 3 до 5 мм;
• Крупную – размер зерен в которой находится в диапазоне от 5 до 20 мм.

Данные размеры применяются в качестве заполнителя для основных бетонных смесей, используемых в современном строительстве. Существуют и другие, боле крупные размеры, однако в промышленных масштабах они не являются такими востребованными. Их использование распространено преимущественно в ландшафтном дизайне.

Таким образом, гравийный щебень является одним из самых популярных материалов на сегодняшний день. Низкая цена и высокий уровень безопасности определили распространение и промышленные масштабы его применения.

Известняковый и шлаковый щебень

Существуют и другие материалы для изготовления щебней. Например, известняк. Это самый доступный из всех известных видов данного заполнителя. Использование его особо популярно при возведении автомобильных дорог, изготовлении железобетонных изделий, а также блоков из бетона. Учитывая, что по своим эксплуатационным характеристикам известняковый щебень значительно уступает гравийному или гранитному, для дорожных работ его используют как присыпку на путях с невысокой транспортной нагрузкой. Кроме того, применение щебня известнякового очень популярно в качестве материала для благоустройства территории – в силу низкой стоимости и экологичности.

Главной составляющей материала является карбонат кальция. Это связано с органическим происхождением – он образовался из остатков древних живых организмов. Кроме того,  может содержать и другие материалы, которые влияют на его цвет и характеристики:

• Окись железа;
• Кварц;
• Глину и другие.

Высокий процент содержания примесей в этом щебне негативно сказывается на его качественных характеристиках. Количество примесей и размеры фракции регулируются стандартами, установленными государством (Щебень известняковый – ГОСТ 8267-93).

Строительная отрасль и сфера народного хозяйства использует данный материал повсеместно. Из него изготавливают строительную известь, соду, минеральные удобрения, карбид кальция и многое другое.

Также особого внимания заслуживает шлаковый щебень. Для получения такого материала размельчают отходы металлургического производства и осуществляет спецобработку шлаковых смесей. Он имеет всего три фракции:

• Мелкую;
• Среднюю;
• Большую.

Применение шлакового щебня особо популярно при строительстве зданий и дорог. Из него также делают асфальт и бетонные смеси, которые используются в промышленных целях. Характеристиками шлакового щебня являются низкая стоимость, легкость, прочность и морозостойкость. Благодаря пористой пузырчатой структуре данной материал применяют в качестве отличного теплоизолятора при заливке полов или перегородок. Кроме того, шлаковый щебень является чрезвычайно экологичным. Сфера его применения очень широка, она не ограничивается перечисленными, он также активно используется в:

• Создании бетонных смесей особой прочности;
• Изготовлении железобетонных конструкций;
• Производстве силикатного кирпича, шлакоблока и пенобетона;
• Возведении фундаментов.

Щебень шлаковый для дорожного строительства просто незаменим, он является основным при заливке асфальтовых масс.

Какой щебень лучше для бетона?

Качество бетонной смеси напрямую зависит от выбора наполнителя. Практически во всех из них используется щебень – наиболее предпочтительный материал. Выбор его основан на необходимых требованиях, условиях эксплуатации и типе бетонной смеси. Например, для постройки фундамента больших зданий используется гранитный щебень, для небольших и средних – отлично подойдет известняковый (он менее прочен, зато дешевле). Для бетона также используется гравийный щебень – он и прочен и доступен. Сооружая здания, важно не использовать вторичный материал – он самый хрупкий, поэтому является наименее предпочтительным. Виды щебня для бетона:

• Гранитный является самым прочным. Он отличается высокой лещадностью и морозостойкостью, поэтому используется для особо мощного марочного бетона;
• Гравийный обладает низкой адгезией, которая связана с формой частиц, поэтому в бетонных смесях, которые создаются для особо тяжелых конструкций и сооружений, его применять не предпочтительно;
• Известняковый может быть использован в условиях умеренного климата или для сооружения негабаритных построек. Дело в том, что он отличается низкой морозоустойчивостью (циклов полной заморозки и оттаивания – всего 100), поэтому в регионах, где преобладает холодный климат, его применение не оправдано;
• Шлаковый используется для легких смесей, которые создают не несущие конструкции . Благодаря своим эксплуатационным характеристикам, он служит в качестве отличного утеплителя.

Фракция щебня для бетона может быть также различной ( в зависимости от применения). Наиболее часто используемой является размер 5-20 мм, однако возможно применение и более крупных – в зависимости от нагрузки сооружения. Очень часто для получения особо качественного бетона используется не одна, а несколько фракций. Это обеспечит лучшую адгезию и показатели прочности. На предприятиях, которые занимаются производством бетона и ЖБИ по ГОСТ (на щебень для бетона) 8267-93 в лабораториях ОТК (отделах технического контроля) проводится определение зернового состава, наименьший наибольший диаметр, а также номинальные размеры щебня. По форме лучше всего подходит кубовидный – у него большие показатели лещадности.

Что касается прочности, то тут также необходимо подбирать в зависимости от марки бетона.

Декоративный щебень

Кроме строительных работ, данный материал также применяется в качестве декоративного материала. Его используют для :

• Отделочных работ;
• Ландшафтного дизайна;
• Присыпки.

Он используется для осуществления наружной и внутренней декоративной отделки бетонных, железобетонных поверхностей зданий и сооружений, а также для изготовления декоративных плит на основе натуральных материалов. Для данного применения используется обычно щебень из природного камня. Он отличается отличными техническими параметрами, а также эстетическими характеристиками. Что касается фракционности, то декоративный щебень всегда отличается небольшими размерами – от 5 до 20 мм. Для присыпки территории, а также изготовления каменных изделий может применяться мраморный и цветной щебень мелкой фракции.

Данный материал является универсальным – его использование не ограничено какой-то одной сферой. Природный камень, добывающийся с горных пород или дна водоемов, является незаменимым и чрезвычайно распространенным.