Щебінь -матеріал у вигляді невеликих незграбних шматків каменю розміром від 3-5 до 120 мм, отриманих дробленням гірських порід, шлаку і т. П. За формою щебінь для будівництва повинен наближатися до кубу.
Форма щебеню: а - кубовидная; 6 - гострокутна; е - клиноподібна; г - (лещадної)
Гірська порода у вигляді отдельностей розміром від 5 до 150 см із забою надходить в приймальний бункер, звідки живильником подається в каменедробарку.
Після дроблення щебінь стрічковим транспортером направляється для розсівання на віброгуркіт. Після розсівання фракції щебеню стрічковими транспортерамінаправляются на склади готової продукції.
В останні роки замість металевих сит для грохотів з'явилися сита «Еластик» з гуми. Їх переваги: підвищена з носостойкость, ефективність самоочищення внаслідок високої пластичності гуми, зниження запиленості повітря і зменшення шуму на виробництві.
Щебеневі заводи випускають щебінь у вигляді окремих фракцій (гранітний щебінь); від 5 до 10 мм, 10 до 20 мм, від 20 до 40 мм, від 40 до 70 мм.
Залежно від вимог виробництва завод може випускати щебінь у вигляді суміші двох і більше суміжних фракцій. Наприклад, для дорожнього цементобетону потрібно щебінь розсортувати тільки на дві фракції.
Щебінь можна отримувати з різних масивних гірських порід як вивержених, так і осадових, а також шляхом дроблення і сортування гравію та природного щебеню.
Залежно від конструкції дорожнього одягу в помірних кліматичних умовах класи щебеню застосовують, керуючись табл. 6.
Рекомендовані марки щебеню (ДР) і його морозостійкість
Вдосконалені капітальні покриття:
цементо бетонні одношарові і верхній шар двошарових покриттів
1200-1000
Мрз 100
нижній шар двошарових покриттів
верхній шар асфальтобетонного покриття:
з поверхневою обробкою
1200-1000
mpЗ 25
без поверхневої обробки
1200-1000
Мрз 50
1200-1000
Мрз 25
Вдосконалені полегшені покриття, побудовані за способом:
змішування на дорозі і в установці
Підстава з необробленого щебеню стандартних фракцій
1200-1000
Мрз 25
Підстава з щебеню, обробленого органічними в'яжучими в установці і на дорозі
1200-1000
Мрз 15
А) Гранулометричний склад.
Якість щебеню характеризується розміром і зерновим (гранулометрическим) складом, об'ємною масою, пустотностью, засміченістю, формою і шорсткістю зерен, морозостійкістю, цементуючою здатністю, міцністю при стисканні (роздавлюванні в циліндрі) при стиранні в барабані.
Для визначення якості щебеню в лабораторії від отриманої партії щебеню кількістю не більше 200 м3 відбирають середню пробу масою 60-80 кг. Проба береться таким чином, щоб в неї лопав матеріал з усіх частин партії. Наприклад, при транспортуванні щебеню по залізниці пробу відбирають при навантаженні або розвантаженні не менше ніж в п'яти місцях вагона з верхнього, середнього иг нижнього шарів щебеню; при відвантаженні автомобілями проба відбирається: не менше ніж з п'яти автомобілів.
Після просіювання залишки на ситах зважують і визначають приватні залишки в процентах. Приватним залишком вважають відношення маси залишку на даному ситі до маси всієї навішування, виражене 'в процентах. Потім визначають повні залишки на кожному ситі. т. е. приватний залишок на даному ситі плюс приватні залишки на всіх: верхніх ситах (більших).
Користуючись результатами розсіву, встановлюють: найбільшу крупність Діаіб щебеню, що відповідає розміру отворів першого з сит, повний залишок на якому становить від 0 до 5%; найменшу крупність Дмалм щебеню, що відповідає розміру отворів останнього з сит, повний залишок на якому становить від 95 до 100%.
Крім того, для наочності результати просева висловлюють кривою просіювання, для побудови якої на осі абсцис відкладають розміри отворів сит, а на осі ординат - повні залишки на ситах.
Для перевірки відповідності зернового складу даного щебеню вимогам ГОСТ 8267-93 або технічних умов пробу просівають на чотирьох ситах з розмірами отворів 1,25 Днаиб; Днаиб; 0,5 (Днаиб + Днаім) і Днаиб. За результатами просіювання обчислюють повні залишки на цих чотирьох ситах і зіставляють з необхідними межами повних залишків по ГОСТ 8267-93.
Розміри отворів контрольних сит, мм
Для більшої наочності за необхідними даними рекомендованого зернового складу будується графік граничних кривих, на яких відкладається крива на підставі отриманих результатів контрольного розсівання щебеню. Вона не повинна виходити за межі рекомендованих кривих.
Розглянутий метод визначення гранулометричного складу щебеню використовується па підставі ГОСТ 8269-93 для загальнобудівельних робіт і цементобетона, в тому числі і дорожнього бетону.
Визначення гранулометричного складу і його параметри для асфальтобетону нормуються ГОСТ 9128-97.
Порожнеча щебеню визначають на підставі попередньо встановлених об'ємної маси і насипної маси з точністю до 0,5% за формулою
Вологість щебеню має від'ємне значення при використанні його в цементо- і асфальтобетоні, при влаштуванні покриття методом змішування.
Вологість щебеню обчислюють за формулою
де mв - маса вологого щебеню, кг; m - маса висушеного щебеню, кг.
Пилоподібні глинисті частки в щебені є засмічують і шкідливими в багатьох випадках. Щебінь не повинен містити грудок глини, суглинку. Кількість глинистих і пилоподібних частинок в щебені, що визначаються відмулюванням, не повинно перевищувати таких меж:
Для марок від 600 до 1200
В) Морозостійкість щебеню.
Морозостійкість щебеню визначають безпосереднім заморожуванням або випробуванням в розчині сірчанокислого натрію. Вирішальним випробуванням є безпосереднє заморожування, тому, якщо при випробуванні сірчанокислим натрієм результати виходять незадовільні, відчувають для перевірки безпосереднім заморожуванням. Випробуванню на морозостійкість безпосереднім заморожуванням піддають окремо кожну фракцію щебеню, отриману рассевом на ситах. Після 15, 25 і кожних наступних 25 або 50 циклів змінного заморожування і відтавання пробу щебеню висушують до постійної маси (m1. Mn) і визначають втрату маси mрЗ у відсотках за формулою
Показники морозостійкості щебеню при випробуванні його безпосереднім заморожуванням або в розчині сірчанокислого натрію повинні бути в межах, зазначених у табл. 7.
Цементуючу здатність щебеню визначають в тих випадках, коли щебінь укладають в дорожні покриття без обробки в'яжучими речовинами. Під цементуючою здатністю розуміють властивість гірської породи, будучи розмеленої в порошок в суміші з водою, утворювати тісто, яке після висихання набуває деяку зв'язність.
Для визначення цементуючою здатності пробу щебеню Масою 300 г подрібнюють в ступці і просівають через сито з отворами 0,25 мм. Просіяний порошок замішують з 15-20% води. З отриманого тіста формують три циліндричних зразка діаметром і висотою 25 мм кожен під тиском 500 кгс. Виготовлені зразках встановлюють на ситі з квадратними отворами 15 мм, підвішеному в посудині з водою.
Відзначають на секундомір час в секундах установки зразків на ситі в воді і час, коли кожен зразок повністю пройде крізь сито. За результат приймається середній з трьох визначень.
Цементує здатність вважається хорошою, якщо показник понад 180 с, середньої, якщо показник 60-180 с, низькою, якщо показник до 60 с.
Цементує здатність щебеню для доріг в посушливих районах повинна бути гарною; для доріг в районах з надлишковим зволоженням може допускатися щебінь з низькою, цементуючою здатністю.
За механічної міцності щебінь характеризується наступними показниками: міцність при стисненні (роздрібнюванню) в циліндрі; стираністю (зносом) щебеню в барабані; опором щебеню удару при випробуванні на копрі ПМ.
Г) Міцність щебеню при стисканні (подрібнюваністю).
Міцність щебеню при стисканні (подрібнюваністю) визначають в сталь-ном циліндрі. Для визначення марки щебеню за показником дро-бімості застосовують циліндр діаметром і висотою 150 мм.
Пробу розсіюють на фракції 5-10, 10-20, 20-40 мм і каж-дую окремо випробовують. Фракцію масою 3 кг закла-дивают в циліндр, на щебінь встановлюють сталевий плунжер і ставлять під прес.
Тиск (навантаження) на плунжер (зразок) доводять до 20 тс зі швидкістю 150 кгс / с.
Потім вміст циліндра витягають, розсіюють на ситах з отворами 1,25 мм для фракції 5-10 мм; 2,5 мм для фракції Ю-20 мм; 5 мм для фракції 20-40 мм. Зваживши залишок на ситі, визначають втрату маси після тиску за формулою
де m - маса щебеню перед навантаженням, г;
m1 - маса залишку на ситі після навантаження, м
Залежно від міцності по подрібнюваністю щебінь поділяється на наступні марки (табл. 8).
Міцність щебеню на знос (стирання) визначають в поличному барабані.
Це властивість показує здатність щебеню чинити опір удару, сколювання крайок і тертю, впливаю-щим одночасно.
Поличний барабан являє собою обертовий сталевий циліндр діаметром 70 і довжиною 50 см, всередині якого прикріплений-на полку з уголковой стали.
Промиту і висушену пробу щебеню розсіюють на ситах 5-10, 10-20, 20-40 мм, і кожну фракцію відчувають окремих-но. У барабан завантажують 5000 г щебеню і 8-12 сталевих куль в залежності від фракції зразка.
Після 500 обертів барабана зі швидкістю 30-33 об / хв ще-Бень витягають, просівають на ситі 2 мм і залишок на ситі зва-шивают. За показник зносу (стирання) приймають втрату маси
де m - маса зразка до випробування, г; m1 - маса залишку на ситі 2 мм, м
Марку щебеню за показником зносу встановлюють по табл. 9.
Показник при випробуванні на знос,%
Вивержені породи і пісковик
Е) Міцність щебеню при ударі.
Міцність щебеню при ударі визначається на копрі ПМ.
Копер складається зі сталевої ступки об'ємом 500 см 3. сталевого бойка з зубами і двох напрямних штанг висотою 775 мм кожна. З розсіяною на ситах проби висушеного щебеню відбираються фракції 20-25; 15-20, 10-15 і 5-10 м. Від кожної фракції зважують по 1000 г, змішують і визначають насипну масу цієї суміші в посудині ємністю 1 л.
Після цього від кожної з чотирьох фракцій відбирають три зразки. Маса зразка визначається за формулою
де m - маса зразка кожної фракції, г; рн - насипна маса, кг / м 3.
З відібраних зразків готують три суміші, кожна з яких складається з чотирьох фракцій. Маса кожної суміші становить Q = 4т.
Кожну суміш для випробування поміщають в сталеву ступку копра ПМ і вдаряють бойком з висоти 50 см 40 раз. Після кожного удару ступку за допомогою рукоятки повертають на 45 °. Після 40 ударів пробу просівають через сито з отворами 5, 3, 1 і 0,5 мм і визначають повні залишки на них.
Показник опору щебеню удару на копрі обчислюють за формулою
де В1. В 2. У 3. В4 - повні залишки на ситах з отворами 5 і 3 мм і з сітками № 1 і № 0,5 г; Q - первісна маса суміші, м
Різниця між сумою маси всіх залишків на ситах і на піддоні і початкової масою суміші не повинна бути більше 1%.
Залежно від міцності удару при випробуванні на копрі ПМ щебінь поділяється на чотири марки У75, У50, У40 і УЗО.
Ці марки мають відповідати наступним показникам: