Виды чёрного щебня
Чёрный щебень
Черный щебень подразделяется на фракционный, различающийся по размеру зерен, и рядовой – когда разделение на фракции не выполняется.
Фракционный различается по размеру на:
- Крупный – размер зерен составляет от 40,0 до 70,0 мм;
- Средний – размер зерен от 20,0 до 40,0 мм;
- Мелкий – размер зерен до 15 мм.
По температуре изготовления, фракционный и рядовой, различаются на:
Горячий – изготавливается при температуре от 120,0 до 160,0 *С.
Для приготовления используются битумы типов БНД, БН и СГ, и деготь Д-6.
Температура укладки – 100,0 – 120,0 *С.
Теплый – изготавливается при температуре от 80,0 до 120,0 *С.
Для приготовления используются битумы типов БНД и БН, а также деготь Д-5.
Температура укладки – 60,0 – 100,0 *С.
Холодный – изготавливается при температуре окружающего воздуха, с использованием специальных установок, как теплый и горячий, а также непосредственно на месте выполнения работ.
При использовании эмульсий – нагрев не выполняется, при использовании битума СГ или МГ, а также дегтя Д-3 (4) – нагрев производят до температуры 90,0 – 120,0 *С.
Укладку выполняют после остывания.
Плотность — это важный параметр, характеризующий свойства материала, от которого зависит прочность сооружаемого объекта. Для определения этого параметра определяется соотношение веса материала (черного щебня), к его объему – объемная масса, измеряемая в кг/м3 или т/м3.
Средний, удельный вес черного щебня составляет 2,9 т/м3.
Применение щебня из известняка
Щебень представляет собой рыхлый сыпучий материал с зернистой структурой, обладающий уникальными физико-химическими свойствами и техническими возможностями для использования в строительных работах. В зависимости от типов пород, из которых его добывают, различают гранитный, гравийный, шлаковый и другие виды. Самый распространенный среди них – это известняковый щебень. Кратко рассмотрим технические характеристики и области применения.
Его добывают путем дробления или просеивания осадочных горных пород. Формирование древних пластов происходило при участии останков живых организмов на протяжении многих миллионов лет. По своей сути известняк – это минеральная порода, в основе которой содержится карбонат кальция с небольшой примесью различных компонентов. Качественная щебенка имеет светлый оттенок. Количественный состав дополнительных элементов влияет на изменение цвета от светло-желтого до бурого.
Особенности и классификация
Экологически чистый и безвредный органический известняковый материал отличается целым рядом положительных признаков:
- уверенная устойчивость к колебаниям температур в широком диапазоне;
- морозоустойчивость – позволяет выдерживать более сотни циклических периодов заморозки и оттаивания без утраты свойств;
- высокая сопротивляемость механическим повреждениям;
- минимальная степень водопоглощения.
В отличие от гранитных и гравийных камней, известняковый щебень наделен минимальной радиоактивностью. Низкий коэффициент насыпной прочности гарантирует уменьшенный расход. Высокие связующие показатели щебенки (адгезия) обеспечивают превосходное качество продукции, получаемой на ее основе.
Различают несколько степеней прочности, по которым производится классификация известнякового щебня на виды:
- средняя (М 600-800);
- слабая (М 300-600);
- очень слабая (М 200).
Невысокие прочностные характеристики можно считать единственным недостатком известняка.
Применение щебня и стоимость
Фракционное разнообразие представлено такими видами сыпучего известнякового материала:
1. 5-20 мм – мелкочастотная щебенка является отличным наполнителем для цементных растворов и железобетонных конструкций; применяется в строительстве автодорожных покрытий; служит сырьевой основой в производстве извести, соды.
2. 20-40 – средний размер – обеспечивает идеальный высококачественный фундамент; используется в благоустройстве территорий, для отсыпки дорог и площадок.
3. 40-70 – крупная фракция – востребована при возведении массивных конструктивных сооружений, создания балластных и дренажных подушек для автомобильных магистралей, железнодорожных насыпей, трамвайных путей.
4. 70-120 – нестандартные элементы – чаще применяют при строительстве дорожных покрытий с большой нагрузкой, а также в качестве фасадной облицовки зданий и ландшафтном дизайне.
Таблица стоимости популярных видов известнякового щебня М 600:
| Фракция, мм | Цена*, руб/м3 | |||
| 20-40 м3 | 40-100 м3 | 100-500 м3 | от 500 м3 | |
| 5-20 | 1440 | 1380 | 1310 | 1260 |
| 20-40 | 1390 | 1340 | 1280 | 1230 |
| 40-70 | 1390 | 1340 | 1280 | 1230 |
Цены с доставкой известкового щебня (по Москве и ближнему Подмосковью) указываются в рублях за метр кубический с учетом НДС.
Технология окрашивания
Что представляет собой технология производства цветного щебня? Есть несколько хорошо себя зарекомендовавших и эффективных способов нанести краску на этот материал. Первый вариант, наиболее простой, подойдёт тем, кто хочет сделать цветной щебень своими руками. Для этого камешки (после предварительной обработки) окрашивают вручную краской из аэрозольного баллончика. Это довольно трудоёмкий процесс, так как для ровного окрашивания необходим навык. При неаккуратном нанесении цвет фракций получится неоднородным, то есть не подходящим для ландшафтного дизайна.
Более стабильный результат и большие партии крашеной щебенки можно получить используя бетономешалку. После предварительной очистки камни засыпают в бункер вместе с краской. Чтобы менять насыщенность цвета, покраску проводят за несколько циклов. В итоге получается ровный, однородный оттенок. После покраски в бетономешалке гравий просушивают на металлической сетке, чтобы лишняя краска могла стечь с материала.С помощью бетономешалки можно без особого труда производить действительно большие партии крашеного щебня на продажу.
Бетономешалка позволяет быстро и без особых трудностей окрашивать большие партии щебня
Технология покраски щебня по стадиям:
- просеивание и сортировка материала по фракциям вручную или с помощью виброгрохота;
- промывка и просушивание отобранных камешков (так краска ляжет ровнее);
- загрузка однородных фракций и краски в бункер бетономешалки;
- перемешивание щебня и краски, от 1 до 3 циклов;
- извлечение окрашенного материала из бункера, оценка однородности покраски;
- сушка щебня в специальной камере или на открытом воздухе.
Требования к краске
Производство щебня для ландшафтного дизайна предполагает возможность добиваться широкого спектра цветовой гаммы. Щебень красят в натуральные (бежевые, серые, чёрные), нейтральные (зелёные, синие, белые) и яркие (жёлтые, красные) оттенки. Какая краска для щебня лучше? Оптимальным решением станет акриловая краска, красители на основе полиакрила и атмосферостойкие эмали.
При правильном выборе краске окрашивание щебня не только изменит оттенок материала, но и улучшит его эксплуатационные характеристики. Поэтому предпочтение стоит отдавать краскам с такими свойствами:
- водостойкость;
- морозостойкость;
- устойчивость к солнечному свету;
- невосприимчивость к механическому воздействию (например, к ходьбе);
- экологическая чистота, гипоаллергенность.
Подготовка камней
Перед тем как покрасить щебень, материал следует тщательно подготовить. Для окрашивания подходят гранитные и гравийные россыпи, в известняковых слишком сильное мелование, которое помешает краску. Необходимо отобрать фракции примерно одинакового размера, оптимальным будет диаметр около 1 см. Покраска будет некачественной, если в россыпи будут более крупные частицы, грязь и песок. В домашних условиях просеивание проводят через металлическую сетку с подходящими по размеру ячейками. В промышленных условиях для этого применяют специальный станок — вибрационный грохот.
Отобранный гравий промывают. Это поможет очистить фракции от пыли и грязи, которые помешают ровному нанесению краски. После мытья щебень тщательно просушивают на открытом воздухе или в сушильной камере. Пытаться красить влажный материал не стоит: краска ляжет неровно и не впитается. Сухой материал готов к окрашиванию.
После окрашивания щебень сохнет в сушильной камере или на открытом воздухе
Сушка щебенки
После нанесения краски цветной гравий нужно просушить. Можно разложить его на открытом воздухе на металлической решётке или линолеуме, но такой вариант займёт много времени. Под металлическую решётку стоит постелить полиэтиленовую плёнку. В ней соберётся лишняя краска, которую можно повторно залить в бетомешалку.
Гораздо выгоднее, особенно если речь идёт о производстве на продажу, воспользоваться сушильной камерой. Это гораздо быстрее, качественнее, но имеет один существенный минус — высокая стоимость. Начать работу между без этого оборудования, а после первых доходов вложить деньги в модернизацию средств производства.
Характеристики: вес 1 м3 и другие
Любому виду щебня присущ целый ряд характеристик и свойств. Каждый конкретный вид обладает собственными индивидуальными по величине показателями, не является исключением и материалы из шлаков. Однако, параметры щебня могут варьироваться в значительных пределах, так как они зависят от типа исходного сырья и от применяемых при производстве основной продукции технологий. Тем не менее возможно отметить некоторые определенные величины основных характеристик, которые регламентируются документами ГОСТ 5578-94 и ГОСТ 3344-83:
1) Прочность. Марка в соответствии с прочностью или дробимостью определяется при сжатии материалов в цилиндре. Чем большее давление выдерживают фракции, тем более высокая марка им присваивается. Для шлакового щебня – это марки М200-М1200.
2) Лещадность. Показатель подразумевает процент содержания в массе зерен неправильной (лещадной) формы – игольчатой и пластинчатой. Шлаковый щебень относится к 1-ой (кубовидной), 2-ой (улучшенной) и 3-ей (обычной) группам, содержание лещадных зерен составляет не более 35%.
3) Морозостойкость характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня не превышает установленных значений. В соответствии с данным показателем шлаковый щебень подразделяется на несколько марок: от F15 до F300. Для марок F15 и F25 потеря массы не должна превышать 10%, для F50, F100, F150, F200 и F300 – не более 5%.
Щебень шлаковый. Фото Дюна
4) Плотность: насыпная, использующаяся для расчета необходимого количества материалов, варьируется в пределах от 400 до 1600 кг/куб.м. и истинная, составляющая 2950 кг/куб.м.
5) Водопоглощение – способность щебня впитывать и содержать влагу влияет на качество будущих конструкций, в частности, бетонных. Шлаковый щебень отличает высокий показатель поглощения влаги – 0,4 до 7,3%. К влагостойким сыпучим материалам относится щебень с влагопоглощением не более 0,8%.
6) Вес одного кубического метра щебня варьируется, так как зависит от размера фракций, от 1000 до 1600 кг.
7) Радиоактивность является именно той характеристикой, которая ограничивает использование шлакового щебня. Выделяют три класса радиоактивности. Различные виды шлакового щебня относятся к 1-му, 2-му или 3-му классам. Для строительства зданий подходит только щебень первого класса.
Коэффициент плотности
Поскольку трамбовочный коэффициент является лишь степенью уменьшения объема, он деформируется под воздействием определенных факторов:
- способ и загрузочные параметры (к примеру, с какой высоты нужно выполнить засыпание);
- особенности перевозки и время пребывания в дороге – ведь даже когда масса не двигается, начинается ее уплотнение вследствие проседания ее под ее весом;
- лещадность – зерна игольчатой формы дают большую осадку, если сравнить их с кубовидными.
Этот показатель необходимо знать, поскольку он необходим не только, чтобы формировать рациональный заказ материалов. Имея о нем представление, можно предугадать как в дальнейшем заниматься усадкой гравийного слоя, что будет нагружен строительными конструкциями.
Помимо этого коэффициент уплотнения необходим для вычисления устойчивости и крепости самого объекта.
Таблица – плотность щебня
Плотность щебня в кг м3 представлены в таблице:
| Материал | фракция, см | Удельный вес, кг/ м3 |
| Отсев | 0-0.5 | 1410 |
| Щебеночная смесь | 0-0.7 | 1520 |
| Продукт дробления скальных горных пород | 0.5-1 | 1380 |
| 0.5-2 | 1350 | |
| 0.5-2.5 | 1380 | |
| 2-4 | 1350 | |
| 2.5-6 | 1370 | |
| 4-7 | 1350 |
Особенности строительства автодорог
Технология строительства дороги из щебня — сложный процесс, который проходит в 7 этапов:
- Поверхностный грунт необходимо срезать бульдозером на глубину в 30 см. Затем проходятся катком, чтобы хорошо утрамбовать почву.
- Сверху землю покрывают специальной сеткой или геотекстилем. Этот материал кладут между каждым слоем асфальта.
- Далее выкладывают подушку из песка, толщина которой варьируется от 20 до 40 см. Это необязательно, но песчаный слой улучшает дренажные свойства дорожных покрытий.
- Следующий слой — щебеночный. Его толщина составляет 10-20 см. Лучше выбирать щебенку 40-70 мм, ее можно заменить колотым кирпичом или цементной крошкой. Поверх этого слоя кладут сетчатый материал или геотекстиль, утрамбовывая катком.
- Сверху выкладывают снова щебень, но меньшей фракции (20-40 мм), толщина слоя аналогична предыдущему. Его нужно хорошо утрамбовать катком минимум 6 раз на одном месте. Желательно, чтобы каток весил не менее 6 тонн. После этого недостроенную трассу поливают водой.
- Грейдирование. В соответствии с заданными параметрами необходимо выровнять дорогу. Как правило, ее делают двускатной, т. е. края будут ниже по уровню. На обочинах должны быть дренажные канавы.
- Расклинцовка — завершающий этап возведения автодороги. Равномерным слоем укладывается щебень, фракция которого варьируется от 5 до 10 мм, и тщательно укатывается. Дорога готова к эксплуатации.
Плотность отсева
Отсев рассматриваемого материала получается как продукт измельчения горной породы. При этом размеры частиц достигают показателя в 0,1-5 мм. Он появляется как следствие измельчения камня, который потом обязательно просеивается, используя профессиональное сито с разными диаметрами «окон».
Материал можно поделить на массивный, средний, мелкофракционный и просеянный песок. По своим характеристикам он аналогичный первоначальному сырью. В основе его цвета – используемая порода.
Отсев щебня можно различить по основному материалу.
В зависимости от каменной породы отличают:
- щебень плотностью т м3 гранитного типа, в котором насыпная скалярная физическая величина начинается от 1.3 до 1.34 т/м3. Процентное соотношение химических элементов не может быть больше половины процента. Прочность при сжатии равняется 1200, другими словами может выдержать соответствующее число МПа;
- массовая доля частиц вытянутой игольчатой или пластинчатой формы – не более 15 %. Этим показателем можно описать удобоукладываемость. Все потому, что крупинки формой напоминающие куб лучше утрамбовываются, при минимальных пустотах;
- гравийный отсев, плотность щебня строительного т/м3: 1.4. Параметры частиц – от 0,016 до 0.25 см, при прочности 800-1000. Массовая доля пылевых, глиняных частиц не может быть больше половины процента, лещадность – до семнадцати процентов;
- этот материал активно применяют на этапе сооружения и ремонта автомагистралей, основы для оборудования площадки для занятия спортом, садовой или парковой зоны и так далее;
- отсев из извести. Насыпная скалярная физическая величина 1300 кг/м3. Частицы по крупности не превышают – 2-5 мм, это соответствует прочности 400-800. Используемые примеси не могут быть больше двух процентов, при лещадность – до двенадцати процентов.
Этот материал нередко используется в зимние месяцы как средство от обледенения улиц – словно заменитель реагента, также чтобы замесить асфальтобетонный и дизайн на ландшафте.
Как определить?
Процесс определения марки щебня по прочности и сферы применения происходит опытным путем, определяется сила раздавливания и сопротивления. После этого по стандартизированным формулам рассчитывается «%» потери габаритов и веса материала и щебню присваивается та или иная марка.
По морозостойкости
Что собой представляет морозостойкость? Это характеристика, регламентирующая числовое значение циклов, которые может «пережить» состав, без потерь физических показателей.
Прочность материала во многом зависит от показателя морозостойкости, т.е. насколько он теряет свои показатели прочности, устойчивости к нагрузкам при сильных перепадах температур, зимним морозам.
Важно! Каждая фракция имеет небольшие микротрещины, которые после заполняются водой, за счет чего при сильных морозах он увеличивается в габаритах на 10-12%. При увеличении нагрузки на поверхность натурального материала, усиливается разрушение, поверхность камня осыпается со временем
На сегодня разработана специальная маркировка щебня показателя морозостойкости от F15 до F400.
Характеристики увеличиваются с повышением цифры в маркировке материала. Чем больше морозостойкость, тем дольше будет служить изделие.
По истираемости
При нагрузках на конструкцию, зерна внутри также подвергается нагрузке и потере габаритов, массы – т.е. истираемости. Показатель выводится опытным путем, с применением специального полочного барабана, в котором прокручиваются зерна совместно с металлическими шариками. После этого сравнивают результат по весу и габаритам до и после испытаний, рассчитывают, какая марка щебня по истираемости:
- «И1» — габариты и вес снижаются менее, чем на 25%;
- «И2» — не более 35%;
- «И3» — потери около 35-45%;
- «И4» — снижение веса на 60%.
Истираемость щебня очень важна, если стройматериал используется для возведения дорог, ремонтных работах на автострадах, магистралях. В таком случае рекомендуют использовать для заливочных смесей марку «И1», к таковой относится зерна гранитного, диоритового типа и аналогичные материалы магматического происхождения.
По лещадности
Что такое лещадность и как она влияет на прочность щебня? Показатель лещадности определяется в конкретной массе стройматериала, как количественный показатель пластинчатых и игольчатых зерен. Чем больше щебня пластинчатой формы в отсеве, тем ниже будет качество и прочность бетонной смеси и собственно готового изделия.
Показатель лещадности рассчитывается в процентном соотношении по отношению к общей массе стройматериала. Самый качественный отсев содержит не более 10% плоских и игольчатых зерен – это 1я группа, 5 группа содержит более 50% некондиционных гранул и соответственно считается менее качественной и прочной.
По фракциям 40 70 и прочие
Фракция зерна демонстрирует насколько крупные или мелкие зерна щебня, на сегодня есть стандартная маркировка щебня по фракциям:
- 3-8 мм;
- 5-10 мм;
- 10-20 мм;
- 20-40 мм;
- 25-60 мм;
- 20-70 мм;
- 40-70 мм.
Также есть много нестандартных размеров, которые пользуются большим спросом особенно в розничной торговле.
Наиболее востребованы в коммерческом и гражданском строительстве марка щебень:
- 5-10 и 5-20 считаются мелкой фракцией, используются в бетонной смеси для укладки асфальта, часто можно встретить в ландшафтном проектировании частных участков.
- Средняя фракция 20-40 мм отлично подходит для заливки фундаментов, возведения ЖБК.
- Крупная фракция 40-70 мм – это основа для строительства дорог, шоссе и магистралей, изготовления фундаментов. Часто крупный тип используют для обустройства придомовой территории.
Каждая марка и фракция обладает своими характеристиками, которые и обуславливают сферу применения.
По пластичности
Классификация пластичности щебня регламентируется по ГОСТом. Процедура определения рассчитывается дроблением и после рассева готовой массы ситом (не менее 0,63 единиц).
Характеристика пластичности определяется, как разница между числовыми значениями границы текучести и раскатывания зерна.
Разновидности: доменный и сталеплавильный, фракции и не только
Шлаковый щебень – это общее название материалов, производящихся из различных отходов производства. Выделяют несколько разновидностей шлакового щебня, наибольший интерес вызывают следующие:
Сталеплавильный шлак представляет собой продукт плавления флюсующих пород: известняков и извести. Сталеплавильный щебень – это недорогой материал, обладающий отличными физико-механическим характеристиками, что позволяет использовать его при строительстве магистральных дорог, аэродромных покрытий, в качестве наполнителя при производстве железо- и цементобетона, при возведении фундаментов. Основными достоинствами продукции являются способность выдерживать значительные температуры, стойкость к износу и воздействию кислотам.
Доменный щебень получают из отходов от производства чугуна из железной руды. Состав и свойства щебня зависят от применяемой технологии плавления руды, используемого топлива, особенностей процесса остывания и прочих факторов. Но характеристики доменного щебня практически не уступают сыпучим материалам природного происхождения. Таким образом, щебень применяется в дорожном и жилищном строительстве, изготовлении бетонных смесей, тротуарной плитки и кирпича, минеральной ваты, ЖБ конструкций, шлакоблоков, в качестве подсыпки. Важным преимуществом в сравнении с аналогами является отсутствие необходимости в добыче и обработке доменного щебня, что позволяет сэкономить финансовые средства, что положительно сказывается на итоговой стоимости.
Шлаковый щебень, как и любые другие строительные материалы, получаемые посредством дробления, классифицируется на отдельные группы в соответствии с размером зерен – фракций:
1) Крупные фракции 40-70 мм. относятся к стандартным типам, используются для изготовления бетонных смесей, в дорожном строительстве. Крупные фракции 70-120 относятся к нестандартным, применяются для реализации декоративных задач, например, для отделки. Чтобы придать зернам более привлекательный вид возможно их покрасить, выполнить эту процедуру возможно и самостоятельно.
2) Средние фракции 20-40 мм. предназначены для приготовления бетона, для замеса растворов, применяемых при строительстве автомобильных дорог, ж/д путей и фундаментов, производства железобетонных конструкций.
3) Мелкие фракции 5-20 мм. наиболее востребованы, используются при изготовлении бетона и конструкций из него, при строительстве дорожного покрытия и мостовых элементов.
Способ и приготовление черного щебня
Эти преимущества и предопределили широкое применение в хозяйствах Украинского Ушосдора холодного черного щебня, изготовленного на стационарном заводе холодного асфальтобетона в г. Скала-Подольская.
Каменный материал для изготовления щебня, применяемого при устройстве черных покрытий и поверхностных обработках, должен отвечать следующим маркам по классификации каменных дорожностроительных материалов. Щебень должен быть однородным по прочности, поэтому применяемый камень, состоящий из заметно разнящихся по прочности пород, подлежит сортировке.
Для щебня необходимо предварительно установить его способность сцепления с органическими вяжущими материалами. Щебенки должны иметь форму, приближающуюся к тетраэдру или кубу. Содержание щебенок с отношением взаимно перпендикулярных измерений свыше двух (лещадок) допускается не более 15%
Следует обращать серьезное внимание на дробление щебня, не допуская работы дробилок с изношенными щеками, способствующими получению большого количества щебня лещадочной формы. Щебень должен быть чистым, не засоренным землистыми и другими примесями, так как они препятствуют надлежащему обволакиванию и прилипанию вяжущего материала к щебню
Прочность щебня должна быть высокой, достаточной для того, чтобы он не дробился во время укатки и движения транспорта по дороге.
Испытания по определению способности сцепления щебня с битумом показали хорошие результаты.
Вся каменная мелочь размером 0-8 мм, получаемая на заводе, используется исключительно для приготовления холодного асфальтобетона.
В первое время с завода выпускали примерно от всей продукции одномерный щебень размером 15-40 мм, применяемый при устройстве нижних слоев дорожных покрытий, и только лишь 30% приходилось на изготовление черной каменной мелочи размером 8-15 мм, которая служила расклинцовкой рабочей щебня, а также использовалась отдельно на выравнивание поперечного профиля и ямочный ремонт.
