Обзор щебня из гравийных пород

Прочность

Попробуйте разломить руками зерно гранитного щебня. Если у вас это получится, то вашей силе можно только позавидовать. Некоторые зерна трудно разрушить даже ударом молотка. Именно поэтому щебень так ценится в строительстве.

А вот гравий не имеет столь высоких показателей. В нем присутствуют камушки, которые легко крошатся, даже если вы просто сдавите их между пальцами.

Правда, стоит сделать оговорку: это относится далеко не к каждой разновидности гравия. Например, в некоторых регионах есть материал, который по прочности едва уступает щебню. Он был мало подвержен процессам природного разрушения, поэтому хорошо сохранил свою структуру.

Тем не менее, главный вывод таков: гравий отличается от щебня способом добычи. Чтобы получить щебень, нужно сначала разрушить плотный массив породы, затем раздробить его на мелкие камни и рассеять на фракции. На выходе получается качественный и прочный материал. Гравий же изначально находится в рассыпном виде, добыть его проще. С другой стороны, он в меньшей степени сохранил свойства исходной породы.

Виды гравия

В зависимости от природного происхождения и способа добычи различают несколько видов гравия:

• горный;
• овражный;
• речной;
• морской;
• ледниковый;
• озерный.

Природный гравий имеет рыхлую структуру, неоднородную блеклую расцветку, поэтому современная промышленность освоила получение натурального гравия из любых горных пород, заданного цвета, формы и зернистости, которое способно удовлетворить любые запросы современного строительного рынка.

В виде исключения, различают искусственный вид гравия, получаемый на заводах в печах путем высокотемпературного вспучивания из керамзитового, шунгизитового сырья или шлака.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

М.Л. Нисневич, д-р техн. наук (руководитель темы); Н.С. Левкова, канд. техн. наук; Ю.И. Сычев, канд. техн. наук; Г.В. Курова, В.В. Еремеева, Т.А. Фиронова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 27.02.89 N 35

3. ВЗАМЕН ГОСТ 22856-77

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 8269-87	2.5, 3.1
ГОСТ 8735-88	2.5, 3.2
ГОСТ 9479-84	Вводная часть 2.5, 3.3
ГОСТ 9480-89	Вводная часть
ГОСТ 23342-91	Вводная часть

Настоящий стандарт распространяется на щебень и песок, предназначенные для наружной и внутренней декоративной отделки поверхности бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений, а также для производства декоративных плит на основе природного камня.

Декоративные щебень и песок (далее щебень и песок) получают путем дробления:

• отходов, получаемых при добыче из массива горных пород блоков по ГОСТ 9479;
• отходов, образующихся при производстве облицовочных плит по ГОСТ 9480 и архитектурно-строительных изделий по ГОСТ 23342;
• горных пород, запасы которых утверждены Государственной комиссией по запасам СССР для производства декоративного щебня и песка;
• горных пород, запасы которых не утверждены ГКЗ СССР для производства декоративного щебня и песка, но по заключению базовой организации по стандартизации оценены как декоративные

Особенности гравия, описание, как выглядит гравийный материал

Для того, чтобы четко разобраться во всех характеристиках гравия, сначала следует проанализировать способы его происхождения. Материал представляет собой отложения горной породы, которые формируются осадочным методом залегания. Из-за этого структура гравия довольно рыхлая.

Специалисты различают следующие виды гравия в зависимости от величины его фракций:

• мелкий материал. Размер его частиц составляет всего от 1 д 2,5 миллиметра. По сути он представляет собой своеобразный песок;
• средний материал. Его камни имеют габариты не больше 5 миллиметров в каждой из проекций;
• крупный материал. Он представляет собой самый большой вид гравия. Его фракции достигают по своей величине 10 миллиметров.

Происхождение гравия также бывает достаточно разным. Специалисты выделяют такие разновидности данного материала:

горный материал;

Горный

речной материал;

Речной

морской материал;

Морской

ледниковый материал;

Ледниковый

озерный материал.

Озерный

Вышеперечисленные разновидности гравия имеют различные характеристики. К примеру, наиболее высокие адгезионные свойства бывают у горного материала. Самые низкие показатели данного свойства у речных и морских камней.

Связанно это с тем, что их поверхность довольно гладкая из-за постоянного движения воды и полирования, которое происходит таким образом.

Сфера его применения довольно разнообразная. С его помощью можно укладывать подушки дорог и засыпать какие-то определенные площадки. Нередко гравий используют в качестве наполнителя при приготовлении различных смесей из бетона и строительных растворов.

Также этот материал применяют для осуществления заливки фундаментов и многих других элементов сооружений. Гравий может быть совершенно разным по своей цветовой гамме. Данный камень встречается, как голубого и розового, так и желтого и коричневого цветов.

Таким образом, можно сделать вывод о его высоких эстетических свойствах. Из-за этого нередко этот материал используют в декоративных целях. В скверах и парках в последнее время никакие работы не обходятся без использования гравия.

Прежде всего на это влияет его цветовая гамма, позволяющая создавать практически настоящие картины на земле. Чем отличается гравий от щебня нужно понимать обязательно, так как неверный выбор материала может привести к определенным сложностям в строительстве, утрате денег и времени на сдачу объекта.

Что лучше?

Этот вопрос не совсем корректный. В ответ на него, хочется уточнить: что лучше для бетона или для дренажа?

Например, отличия для отсыпки двора — незначительны. Подойдут оба материала. Если же речь идет о бетоне, лучше использовать щебенку. Так как острые грани обеспечат лучшую сцепку, конструкция получится более прочной. Гравий же из-за воздействия природных сил, может раскрошиться. Плюс, в нем присутствуют различные примеси, которые негативно повлияют на качество смеси.

Выбирая, что лучше, нужно учитывать еще и стоимость этих стройматериалов. При прочих равных условиях, щебенка обычно дороже процентов на 30-40. Поэтому, если строгих требований нет, то на разнице в цене можно неплохо сэкономить.

Хоть особых отличий между этими материалами и нет (при условии, что речь идет о приблизительно одинаковой фракции и составе). Но не всегда можно использовать гравий вместо щебня.

Отличия щебня от гравия

Форма фракций. Щебень можно сразу определить по острым граням. Морской и речной гравий имеет обтекаемую форму, что является следствием долгого влияния воды. У горного вида немного шероховатая поверхность.

Цвет. Щебёнка бывает только серого цвета. Многочисленные виды осадочного минерала имеют различные природные оттенки.

Показатель сцепления. Благодаря шероховатой неправильной форме щебёнка легко соединяется с другими компонентами бетонной смеси. Адгезионные свойства его оппонента значительно ниже из-за обтекаемой формы.

Таблица сцепления дорожного битума с поверхностью щебня

Применение. Различия щебня и гравия определяют их сферы использования. Основное назначение первого материала – наполнитель бетонных растворов. Лишь некоторые виды гравия (горный, шунгизитовый, мытый или ледниковый) подходят для изготовления строительных смесей. Чаще всего осадочный минерал используется как:

• подушка фундамента для предотвращения застоя воды;
• насыпь для автомобильных дорог;
• природный фильтр для естественных колодцев и бытовых приборов;
• материал для ландшафтного дизайна, декорирования искусственных водоёмов, формирования садовых дорожек.

Гравий – это уникальный декоративный минерал. В некоторых случаях подходит для бетонных смесей с умеренной прочностью – его применение позволяет снизить стоимость раствора. Для производства тяжёлых растворов, изделий с повышенными требованиями в качестве наполнителя нужно использовать щебень.

Как производят

Щебень производят из известняка, который является осадочной породой, сформировавшейся в ходе сжатия осадочных пластов земли миллионы лет назад.

Конечно, это не единственная порода, из которой производят щебень, есть ещё и гранит, но известняк занимает первое место по объёму.

Кроме горных пород вторичный щебень может вырабатываться из металлургического отвального шлака и строительного мусора (битый кирпич, асфальт, бетон).

В разрабатываемых карьерах осадочных пород забуривают шурфы, укладывают взрывчатку, и взрывают массив породы.

Энергия взрыва самая экономичная для добычи известняка и гранита. Полученный после взрыва каменный бут грузят на самосвалы и отвозят на завод.

На заводе он поступает на дробильные установки и производится размельчение крупного массива на более мелкие. Далее полученный материал поступает по конвейеру на грохоты, в которых и происходит деление на фракции щебня.

Как получают щебень для бетона

Щебень получают посредством дробления горных пород или ранее использованных строительных материалов (бетон, асфальт). Получить щебенку можно из рудной отработки, некондиционных отходов строительного сырья – силикатных кирпичей, бетонных обломков, шлака и снятого асфальта во время демонтажа. Необходимая плотность расходного материала должна превышать – 1-3 г/см3.

В качестве крупного наполнителя может использоваться природный щебень дресва, который обладает отличными эксплуатационными качествами. Материал не требует дополнительной обработки и появляется в результате разрушения горных пород и карьерных грунтов. Твердые неокатанные частицы (4-6 мм) вводятся в раствор в качестве природного наполнителя после очистки от земли и мусора. Решение, какой фракции щебень нужен в конкретном случае, принимается при составлении рецептуры на подготовительном этапе производства бетона.

Что это такое?

Для начала разберемся, что представляет собой каждый из этих сыпучих материалов.

Гравий

Это горная порода осадочного типа, образованная в ходе естественного процесса разрушения крупных пород. В естественной среде этот процесс растягивается на долгие тысячелетия и осуществляется непрерывно.

С учетом месторождения гравий подразделяют на горный, морской, речной и ледниковый. В строительном деле преимущественно задействуют горные разновидности — это объясняется тем, что «водные» породы имеют ровную, гладкую поверхность, поэтому их адгезия ничтожно мала. В народе они получили название «галька».

Главное достоинство гравия состоит в его декоративном виде, именно поэтому он нашел широкое применение при монтаже садовых тропинок, обустройстве бассейнов и создании искусственных прудов. Разнообразная оттеночная палитра позволяет использовать гладкий гравий для оформления интерьерных панно, художественных композиций, а также для облицовки внутренних помещений.

Щебень

Щебенка представляет собой продукт, полученный в ходе измельчения и дальнейшего просеивания горных пород самых разных типов. Ее относят к стройматериалам неорганического происхождения. Частицы щебенки могут иметь самый различный размер, начиная от 5 мм и больше.

В зависимости от базы, которая перерабатывается в щебень, материал подразделяют на 4 основные группы.

Гранитный

По своим технико-физическим характеристикам этот материал дает максимальные параметры прочности, устойчивости к морозам и продолжительности эксплуатации. На его изготовление требуются максимальные затраты энергоресурсов, поэтому и цена на подобный материал стабильно высока.

В то же время гранитный щебень обладает небольшим радиоактивным фоном. В соответствии с ГОСТ, он не выходит за пределы безопасного для здоровья. Несмотря на это, материал не показан для эксплуатации в жилищном домостроении, возведении лечебных и детских учреждений.

Гравийный

Этот материал получают карьерным методом либо добывают со дна водоемов (рек и озёр). Он проходит очистку, затем дробление и финишную сортировку в отдельные фракции. По своим прочностным параметрам он чуть уступает гранитному материалу, соответственно, и цену имеет доступную.

Главным преимуществом этого материала является нулевой радиационный фон. Именно такой щебень применяют при возведении жилых домов, детсадов, школ и больниц.

Известняковый

Один из самых дешевых типов щебня, за счет этого он пользуется высоким спросом у населения. Конечно, его прочностные характеристики далеко не высоки, но этот материал может использоваться для отдельных работ в малоэтажном домостроении.

По своей химической структуре это обычный карбонат кальция, в жидкой среде он может растворяться.

Подобный щебень нашел применение при выполнении отсыпки двора и парковки, обустройстве второстепенных дорог, а также садово-парковых мест отдыха.

Вторичный

Этот тип щебня представляет собой измельчённый строительный мусор.

Все разновидности щебенки отличаются шероховатой поверхностью. Этот материал хорошо адгезируется в цементном растворе и не опускается на дно. После его введения строительный раствор приобретает однородную консистенцию и равномерную плотность. Наиболее востребованы кубовидные варианты щебня — они обладают максимальной плотностью и позволяют создать крепкую и надежную основу строения, особенно если применяются гранитные разновидности.

В зависимости от размера зерен выделяют несколько типов щебня:

• 5-10 мм — эту фракцию преимущественно используют при обустройстве асфальтовых покрытий, производстве тротуарной плитки, бордюров и других форм из бетона, а также она является частью дренажных систем;
• 10-20 мм — камень таких размеров нашел широкое применение при создании фундаментов;
• 20-40 мм — также применяется для обустройства фундаментов много- и малоэтажных зданий;
• 40-70 мм — самый крупный фракционный щебень, востребован при возведении железнодорожных насыпей, покрытий аэродромов и автомагистралей с высокой интенсивностью движения.

Это интересно: Лещадность щебня — что это, классификация и методы определения

Разновидности щебня

Каждый из пунктов имеет собственную классификацию по прочности, размерам, морозостойкости и другим показателям. Мы остановимся только на практически полезных сторонах описания.

Гравийный щебень

Этот вид щебня получают путём просеивания карьерной породы и взрывной разработки каменной скалы. Он несколько менее прочен, чем гранитный (предельная марка М1200) и имеет неприглядный серый вид. При этом его достоинства неоспоримы:

1. Большее количество карьеров, конкуренция.
2. Себестоимость ниже (из-за распространения сырья).
3. Добыча проще (гранит твёрже скальной породы).
4. Крайне низкий радиоактивный фон.

При этом предельная марка и прочие свойства гравийного щебня позволяют использовать его для ответственных конструкций во всех отраслях народного хозяйства. Существует четыре фракции этого материала:

1. 3-10 мм — отсев.
2. 5-20 мм — «семечка». Применяют для мелкоштучных изделий (тротуарная плитка и т. д.).
3. 5-40 мм — применяют для заводских изделий среднего размера — бетонные и колодезные кольца, бордюры, перемычки и т. д.
4. 20-40 мм — основной материал для производства бетона и отсыпки дорог.

Известняковый (доломитовый) щебень

Кальцит карбоната (СаСО 3), спрессованный временем до состояния, близкого к скальному массиву. По основным показателям идентичен гравийному. Применяется для ЖБИ и дорожного строительства. Отличительная черта — белый цвет.

Гранитный щебень

Получают путём взрыва гранитного массива, дробления и просева массы. В большинстве случаев имеет красный оттенок. Рваные края зёрен обеспечивают наилучшее сцепление с раствором. Блестящая фактура придаёт хороший внешний вид шлифованным монолитным полам и другим изделиям из бетона на гранитном щебне.

Этот вид щебня признан наиболее востребованным, т. к. имеет самую высокую прочность. Соответственно, предприятия предлагают наибольший ассортимент фракций просева — от 0-5 мм до 70-120 мм. Под каждую фракцию существует целый набор областей применения.

Шлаковый щебень

Данный материал — результат дробления и просева металлургических отвальных шлаков и расплавов. Изделия из бетона на основе этого щебня дешевле обычных на 20-30%.

Вторичный щебень ГОСТ 25137-82

Материал, который получают при целевой переработке строительного мусора. Производится он так же, как и натуральный, только в качестве исходного сырья выступает не обломок горной породы, а монолитный элемент. После первичного раскола из него извлекают стальные элементы (арматуру), затем он отправляется на грохот.

Такой материал мог бы сэкономить большие деньги: затраты энергии меньше до 8 раз, а стоимость бетона с таким щебнем меньше на 25-30%. В продаже искусственный щебень дешевле гранитного в 2 раза. Прочность и морозостойкость его хоть и уступают натуральным (максимально М800 и F150), но и для таких показателей есть множество сфер применения.

Имея необходимые знания о выборе и достоинствах разных видов щебня, вы сможете безошибочно определить его качество и приобрести именно то, что нужно вам.

Использование щебня и гравия в строительных работах сегодня просто незаменимо. Эти компоненты мелкой фракции между собой очень схожи. Каждый из них образуется из горных пород и широко применяется в строительстве. Но все же, несмотря на одинаковое происхождение, а также внешнее сходство, отличие гравий и щебень имеют, причем значительное. У каждого из них имеются свои особенности применения. Кроме того, они по-разному взаимодействуют с материалами, а такие показатели при строительстве очень важны.

Сферы и особенности применения

Щебень востребован в самых различных отраслях хозяйства.

Так, в строительном деле он выступает в форме наполнителя песчано-цементного раствора. В зависимости от пропорций компонентов его могут использовать при сооружении фундамента, для бутования столбов забора и оформления стяжки чернового пола. Материал применяется для обустройства щебеночного основания дорожного полотна.

В дачном озеленении щебёнка востребована при оформлении тропинок на даче, уплотнении субстрата между грядками. В зависимости от габаритов фракции она может использоваться при формировании оснований перед асфальтированием дорог и монтажа тротуарной плитки. В ландшафтном озеленении используют преимущественно щебень средней фракции: при применении мелкого камня расход материала в расчете на квадратный метр будет выше.

А вот для устройства детской площадки щебеночно-песчаная смесь не годится из-за высокого риска травматизма ребенка при падении.

В производственной сфере щебень используют при создании ЖБК и ЖБИ. Такой материал используется на предприятиях, занимающихся изготовлением бетона различных марок.

Характеристики щебня

Данный материал имеет два основных эксплуатационных показателя, на которые следует ориентироваться при выборе для собственного строительства — морозостойкость и прочность.

Морозостойкость

По устойчивости к циклам замораживания зёрна подразделяют на 3 категории. Маркируются буквой F и цифрой, обозначающей количество циклов замораживания:

1. Высокоустойчивые. Марка F200, F300, F400. Применяется для всех видов ответственных конструкций, мостовых опор, ЖБИ, высотного строительства, наружных отсыпок, морских объектов и для Крайнего Севера.
2. Устойчивые. Марки F150, F100, F50. Используются при строительстве в южных районах и Средней Полосе.
3. Неустойчивые. Марки F50, F25, F15. Внедряют в качестве подсыпки и дренажа на уровень ниже УГВ. Используется для внутренних работ и обогреваемых конструкций.

Следует также отметить, что лабораторные исследования морозостойкости щебня проводятся на отдельном зерне. В конструкции (в бетоне) зерно получает плюс 30-40% к морозоустойчивости за счёт давления внутри конструкции.

Прочность

Этот важнейший показатель определяют путём имитации реальной эксплуатации насыпи — раздавливание, износ и дробление. Таким образом выявляется способность материала сопротивляться этим воздействиям.

Таблица зависимости области применения от марки прочности

Марка	Характеристика группы	Область применения
М1600 — М1400	Сверхпрочный	Фундаменты мостовых опор, башен, вышек
М1400 — М1200	Высокопрочный	Мостовые опоры, фундаменты высотных зданий, набережные, гидротехнические сооружения, башни
М1200 — М800	Прочный	Несущие стены зданий, производственные конструкции, сваи, колонны, фундаменты, заборы, подпоры, отсыпки под ж/д пути
М800 — М600	Средней прочности	Ненагруженные конструкции, стены, отсыпка, ограниченная с 4-х сторон
М600 — М300	Слабой прочности	Ненагруженная отсыпка, ненагруженный (открытый) дренаж, фильтры, очистные сооружения
М200	Очень слабой прочности

Марка прочности зависит от количества примеси слабой породы в массе щебня. При этом опытный образец подвергают нагрузке 20 МПа. Допустимое содержание слабых пород:

1. М1600 — менее 1%.
2. М1400 — М1000 — не более 5%.
3. М800 — М400 — не более 10%.
4. М300 — М200 — не более 15%.

Горную породу с содержанием слабой породы более 20% называют гравием и используют в основном для отсыпки дорог местного значения, «бытовки», создания временных сооружений и других неответственных работ. Вполне допустимо использование промытого гравия в качестве щебня в частном строительстве (кроме фундаментов).

Показатели щебня для классификации

Главными характеристиками щебня являются:

• плотность – средняя плотность щебня составляет 1,4-3 г./см3;
• марка прочности на сжатие – определяется пределом прочности исходной горной породы при сжатии и дробимостью щебня;
• лещадность – характеристика, которая определяет степень плоскости щебня. В строительном материале нормируют содержание зерен игловатой, пластинчатой формы. В зависимости от этого выделяют пять групп щебня. Наилучшим щебнем принято считать материал кубовидной формы, так как он дает самую плотную утрамбовку;
• фракция – сортировка строительного материала по размерам. Число фракции определяет максимально допустимый размер зерен;
• морозостойкость – определяется количеством выдерживаемых циклов замораживания и оттаивания. Маркируется литерой F и числом, которое указывает на количество циклов заморозки и оттаивания. Наиболее востребованным является щебень F300.
• радиоактивность щебня – естественный радиоактивный фон строительного материала. Щебень 1 класса применяют для выполнения любых работ, 2 класса – во время строительства дорожного полотна.

В зависимости от того, из чего произведен строительный материал, выделяют четыре основных вида щебня:

Виды и добыча гравия

Образование гравия имеет несколько источников происхождения, это может быть горная порода, морская порода, ледниковая и озерная.

Отличие гравия от гравийного щебня, это размер зерен (модуль крупности) и способ его добычи.

В отличии от гравийного щебня, гравий добывают открытым способом с помощью спец. техники (экскаваторов, бульдозеров, земснарядов). В дальнейшем материал отправляют на чистовую обработку, где его очищают от глины, песка и прочих примесей.

Частички гравия, бывают:

• Мелкими, размер зерна от 1 до 1,25 мм;
• Средними, размер зерна от 1,25 до 5 мм;
• Крупными, от 5 мм до 10 мм.

Применение:

Применяют гравий при производстве бетонных смесей, для отсыпки дорог при их строительстве и ландшафтном дизайне в виду интересной цветовой палитры и округлых форм.

Вторичный щебень

Описание

Этот материал получают в результате переработки строительного мусора – кирпича, бетона и асфальта. При его производстве придерживаются нормативов ГОСТ 25137-82. Этот строительный материал производится по той же технологии, что и другие виды щебня. Главное преимущество вторичного щебня – низкая стоимость. По основным характеристикам (морозостойкости, прочности) он уступает натуральным видам щебня.

Использование

Несмотря на это, он широко используется в дорожном хозяйстве, для укрепления слабых грунтов, в качестве заполнителя для бетона. Перед тем как купить щебень необходимо выбрать определенный вид строительного материала, который подходит для конкретной цели, и запросить у поставщика сертификат качества.

Полезное по теме:

• Способы получения щебня высокого качества
• Крупнейшие заводы-производители щебня в России
• Технология и организация производства щебня