Основными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:
активность естественных радионуклидов (радиоактивность);
прочность;
морозостойкость;
истинная, средняя и насыпная плотности;
водопоглощение и водонасыщение;
зерновой состав и форма зерен.
Дополнительными свойствами щебня из природных каменных материалов являются:
адгезия или <слипаемость> (сцепление с битумом);
содержание загрязняющих и химически вредных примесей и др.
По крупности щебень разделяют на фракции. Фракция — это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). Разделяют основные и сопутствующие фракции щебня. 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 фракций 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.
Технические требования к качеству поставляемого щебня.
Самая важная характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня с покупателем — это радиоактивность. Вся продукция, поставляемая нашей Компанией, пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями спец. лабораторий. Это означает, что весь поставляемый нами гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370Бк/кг).
Зерновой состав каждой фракции должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93 <Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ>. Исходя из требований указанного ГОСТа следует, что в фракции щебня, поставляемой на строительство, например 20-40мм, количество зерен размером мельче 20мм не должно превышать 10%, а зерен крупнее 1,25*D (50 мм) — не более 0,5%. Эти требования необходимы для строгого соблюдения зернового состава отдельных фракций. Соблюдение данных требований отражается в рассеве.
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):
кубовидная до 15%,
улучшенная> от 15% до 25%,
обычная от 25% до 35%,
обычная от 35% до 50%.
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. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.
Для тех потребителей, которые выпускают высококачественные асфальт, бетон и железобетонные (в т.ч. мостовые) конструкции, кому по технологии требуется использование кубовидного щебня, мы можем предложить гранитный, базальтовый, габбро-диабазовый щебень очень хорошего качества, с лещадностью 8%, 12%, 15%, произведенный в Новгородской, Свердловской, Архангельской, Ленинградской областях. Для тех, кому необходим обычный щебень, мы предлагаем поставки из Ленинградской, Челябинской, Свердловской, Архангельской областей и Карелии. В этом случае лещадность не будет превышать 25%. Данный вид щебня пользуется наибольшим спросом у наших заказчиков.
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 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 или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.
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%.
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.
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.