Щебінь є зернистим неорганічним матеріалом, який відноситься до нерудної породі каменів і видобувається з подрібнених гірських порід, шлаків доменного і азбестового виробництва, а також з валунів.
Використовується для будівельних робіт як заповнювач для бетону (повну інформацію про бетоні можна почитати тут) Застосовується для прокладки залізничного полотна, будівництва автодоріг і облаштування об'єктів ландшафтного дизайну.
Класифікація щебеню
Щебінь видобувається вибуховим методом в кар'єрах, потім просівається. Класифікується на види:
- Гравійний.
- Гранітний.
- Доломітовий або вапняковий.
- Мармуровий.
- Жужільний.
Менш радіоактивний фон у гравійного. але відрізняється ця порода більш низькою міцністю і вартістю. Застосовується для пристрою фундаменту і для будівництва доріг. Утворюється за допомогою просіювання гірських порід. Розділяється на 2 види: округлі камінці (гравій) і колотий (подрібнений або природний).
Невисокий показник міцності у вапнякового. Застосовується для засипання при будівництві, а також для виготовлення залізобетонних виробів. Виготовляється з осадової гірської породи, потім дробиться.
Мармуровий має декоративне призначення при створенні ландшафтного дизайну. Застосовується для зовнішньої і внутрішньої обробки будівель.
Жужільний - найдешевший вид щебеню. Для виготовлення матеріалу застосовується доменний відвальний, який утворюється під час плавки металів. Якщо порівнювати його з гранітним, то межа міцності майже збігається: граніт має 120 МПа при стискуванні, а шлак - 104 МПа. Їх цього матеріалу виготовляється шлакобетон.
Також існує вторинний щебінь, який робиться з будівельного сміття, наприклад, з асфальту, цегли або бетону. Має невисоку вартість, але за основними параметрами поступається матеріалами з гірських порід.
Почитати про властивості асфальту, його різновидах і укладанні можна в цій статті
щільність щебеню
Основним параметром щебеню є показник щільності. Від цього безпосередньо залежить міцність матеріалу. Наприклад, вапняковий має щільність 1300 кг / м 3. а гранітний і гравійний - 1400 кг / м 3. Жужільний володіє найменшим показником - 800 кг / м 3. Показник залежить від кількості різних домішок.
Чим менше фракція (розмір камінчиків породи) тим вище показник насипної щільності щебеню.
Між насипними зернами є повітря, з-за чого на кубічний метр матеріалу щільність буде вище, ніж обсяг неподрібнених породи.
Міцність щебеню враховується у випадках:
Для розрахунку щільності використовується формула:
P = (m2 - m1) / V,
де P - щільність будівельного щебеню;
m2 - маса ємності, в яку поміщається матеріал;
m1 - маса порожньої ємності;
V - об'єм ємності.
Розраховується показник в лабораторних умовах. Матеріал попередньо подрібнюється, висушується, потім зважується. В результаті насипна щільність майже вдвічі менше, ніж справжня. Наприклад, подрібнені камінці розміром до 20 мм мають показник близько 1320 кг / м 3. а до подрібнення - 2600 кг / м 3.
Але змінювати зовнішній обсяг щебеню при трамбування під час будівництва необхідно з урахуванням коефіцієнта ущільнення. Це число визначається згідно ГОСТам та СНіПам.
Розрахунок коефіцієнта ущільнення
Згідно з існуючими нормативами, показник коефіцієнта ущільнення (Ку) для щебеню становить 1,1. Він дорівнює відношенню фактичного рівня щільності до максимального. Наприклад, якщо показник щільності гравійного щебеню дорівнює 1400 кг / м 3. а необхідно зменшити до 1350 кг / м 3. то:
Ку = 1350 кг / м 3/1400 кг / м 3 = 0,96.
Отримане значення не перевищує існуючі норми.
Ще один спосіб визначення коефіцієнта щільності - за допомогою спеціального пристрою (плотномера). Наконечник обладнання, яке при цьому тримається вертикально, занурюється в суміш з натиском. Значення визначається за рівнем відхилення стрілки індикатора. Прилад витягується, а показання записується в журнал. Потім проводяться виміри ще в декількох точках з кроком 15 см. Після цього виводиться середнє число і складається спеціальний графік до обладнання, за яким визначається необхідний коефіцієнт.
Якщо правильно розрахувати коефіцієнт ущільнення, то можна прогнозувати подальшу усадку щебеню, від чого буде залежати стійкість будівлі або дорожнього покриття.
Коефіцієнт ущільнення може змінитися з причин:
- Транспортування, від чого він утрамбовується під впливом власної ваги.
- Лещадністю. Цей параметр збільшує здатність голчастих каменів давати хвору усадку, ніж кубовидний.
- Методу завантаження. Показник змінюється, якщо робити засипку з великої висоти.
Відповідно до технології укладання щебеню проводиться трамбування пошарово з постійним контролем. Для трамбування зазвичай використовується виброплита або механічний каток. Також процес можна проводити вручну.
Залежно від фракцій щебеню, коефіцієнт ущільнення має різне значення.
Поділ щебеню по фракціях
Залежно від максимального розміру часток, щебінь ділиться по фракціям на:
- Надвеликих включає 2 види: 70-120, 120-150 мм.
- Великий 40-70 мм.
- Середній 20-40 мм.
- Дрібний включає 2 види: 5-10, 10-20 мм.
- Відсів до 5 мм.
Відсів утворюється після розсівання будівельного матеріалу. Такий матеріал не відноситься до щебеню, а є його побічним продуктом під час виробництва. Застосовується для укладання тротуарної плитки. благоустрою територій, спортивних і дитячих майданчиків, а також в декоративних цілях.
Дрібний використовується для укладання асфальту, а також для заливки конструкцій мостів. З фракцій середнього розміру виготовляються залізобетонні конструкції, а також проводиться бетон.
Крупний щебінь використовується для:
- Влаштування під'їздів.
- Будівництва залізничних насипів, а також трамвайних ліній.
- Будівництва будівель під час закладки фундаменту.
- Зведення подушок автомобільних доріг.
Крупний щебінь при необхідності дробиться на дрібні фракції. Надвеликих застосовується для декоративних цілей при виготовленні заборів або басейнів.
Питома вага щебеню
Для визначення питомої ваги щебеню, необхідно знати його вага в 1 м 3. Цей показник залежить від розміру фракції породи. Порівняти показники можна в таблиці.
Таблиця. Питома вага щебеню по фракціях.
Використовуваний вид породи.
Крім розмірів фракцій, основними факторами, що визначають вагу 1 тонни щебеню на 1 м 3. є:
Останній показник залежить від голчастим і пластинчасті. Це говорить про наявність пустот, тому питома вага буде менше. А якщо брати кубовидний матеріал, то показник збільшиться. Якщо структура породи пориста, то вага може збільшитися до 10% і внести помилки в вимірювання.
Щоб розрахуватися маси щебеню на обсяг, необхідно усереднений показник щільності (наприклад, у граніту 2600 кг / м 3), помножити на його заповненість. Порожнеча цього матеріалу становить 43%, тому заповненість 57% (100 - 43 = 57%). Питома щільність граніту:
2600 * 0,57 = +1482 кг / м 3
З прикладу випливає, що 1 куб гравію буде важити 1,4 т.
Використання декоративного щебеню
Крім будівництва, декоративний щебінь застосовується в ландшафтному дизайні. За допомогою цього матеріалу оформляється простір навколо будівель, декоруються проблемні місця в саду, а також облаштовуються клумби.
Для будівництва і ландшафтного дизайну купується найбільш підходящий матеріал, відповідний за характеристиками конкретного виду роботи. Враховуються лещадность і розміри фракцій породи, щоб не було перевитрати бетонної суміші під час будівництва. Також матеріал повинен мати сертифікат якості.