Щебень - это продукт дробления скальных горных пород, производимый путем добычи в карьере горной породы. Полученный материал путем "грохочения" - способ дробления породу - перерабатывают в щебень. Чаще всего в качестве породы для получения щебня используют гранит, гравий, габбро и др.
Физические свойства щебня :
Прочность щебня
- характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели показывают 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.
Наиболее популярной маркой является гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. Как правило, он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.
Морозостойкость щебня
- характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Морозостойкость щебня оценивается по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400.
Показатели морозостойкости щебня, а также гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием.
В строительстве широкое применение получил щебень с маркой прочности не менее F300.
Лещадность щебня
- 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. В зависимости от формы зерна щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе):
- I группа "кубовидная" до 15%,
- II группа "улучшенная" от 15% до 25%,
- III группа "обычная" от 25% до 35%,
- IV группа "обычная" от 35% до 50%.
Отметим, что "лещадность" является одной из самых важных характеристик качества щебня. Чем меньше лещадность, тем качественнее считается щебень. Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку.
Если в щебне содержатся зерна пластинчатой и игловатой форм, то в смеси увеличиваются межзерновые пустотности. Это приводит к увеличению расхода связующего компонента, тем самым увеличивая дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
- 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%.