Какой бывает щебень?

Оригинальный щебень представляет собой натуральный камень, измельченный до состояния крошки определенной фракции. Однако неправильно воспринимать этот материал как нечто однообразное, ведь его делают из разных горных пород (с разными свойствами) и разнообразных фракций. В итоге получаются невзаимозаменяемые виды стройматериала.

Основные характеристики щебня

Строители способны охарактеризовать щебень по ряду критериев, которые имеют принципиальное значение для определения того, подходит ли материал для решения той или иной поставленной задачи. Существует ГОСТ, предметно описывающий, по каким критериям классифицируется щебень – рассмотрим их.

Морозостойкость

Данный критерий весьма актуален для России, а для ее северных регионов – вдвойне. Наиболее качественный щебень относится к классам морозостойкости F200, F300 и F400 – число в обозначении указывает, сколько циклов заморозки выдерживает материал без потери первоначальных свойств. Средняя устойчивость оценивается в пределах 50-150 циклов, а есть и низкая морозоустойчивость – на уровне 15-25 циклов заморозки. Понятно, что для капитального строительства на Севере сыпучий материал с низкой морозостойкостью не используют.

Прочность

Изначальное происхождение щебня от натурального камня означает его известную прочность, но и она конечна – ведь человек все-таки в состоянии раздробить исходный массив. По аналогии с морозостойкостью, прочность обозначается маркировкой из буквы и числа: «М» означает, что речь идет именно о прочности, число указывает, сколько килограммов статического воздействия на квадратный сантиметр поверхности выдержит щебень.

Лещадность

Экзотическое слово, незнакомое неспециалистам, призвано описать форму частиц щебня. Оптимальный вариант – кубовидный щебень: он отлично трамбуется, обеспечивая высокую плотность при минимальном количестве пустот, потому широко востребован в строительстве дорог и при заливке фундаментов. Обычный щебень, как следует из названия, никто не отбирает и специально не обрабатывает – форма его частиц совершенно произвольная. Существует также улучшенный вариант материала – еще не кубовидный, но уже и не обычный.

Происхождение материала

Оригинальный материал, из которого изготовлен щебень, непосредственно влияет на конечные характеристики вещества. Рассмотрим виды щебня по горной породе и их свойства.

Гранитный

Материал на основе гранита легко опознать по характерному красноватому оттенку и специфической ломке граней. Стройматериал имеет свойство прекрасно сцепляться с цементом и бетоном при том, что и сам по себе достаточно прочен – в результате получается монолит, способный прослужить максимально долго в самых экстремальных условиях эксплуатации.

Фракции гранитного щебня выпускаются разнообразные – от 0-5 мм до 70-120 мм. Спрос на подобный сыпучий стройматериал максимально высокий – как минимум, он востребован в производстве ЖБИ и дорожном строительстве, вне зависимости от загруженности и класса дорог.

Гравийный

В отличие от предыдущего, этот вариант щебня – серый. Производят его, просеивая и промывая карьерные породы, хотя в некоторых случаях прибегают и к непосредственному дроблению. Наиболее надежный гравийный щебень характеризуется прочностью М1200, однако в среднем такой материал существенно уступает гранитному аналогу.

Хотя гравийный щебень сильно уступает конкуренту по прочности, его впечатляющая дешевизна обеспечивает достаточный уровень спроса. Если гранит можно раздробить только дорогостоящими установками, гравийный стройматериал зачастую получают вообще без дробления. Положительными чертами гравийного щебня называют также сравнительно невысокую массу на единицу объема, что иногда принципиально важно, а еще гравий практически лишен радиационного фона, чем не может похвастать конкурент. Опять же, гранит встречается в месторождениях точечно, а вот карьерные породы, из которых производят гравий, присутствуют в каждом регионе – их не нужно везти издалека. В конце концов, ввиду простоты и дешевизны производства гравийного щебня его выпуском занимается огромное количество производителей, а конкуренция лишь еще больше снижает цены.

Разнообразие фракций гравийного щебня, выпускаемого в РФ, ограничено четырьмя вариантами:

• 3-10 мм;
• 5-20 мм;
• 5-40 мм;
• 20-40 мм.

Доломитовый (известняковый)

Если нужна высокая прочность, доломитовый щебень как вариант стройматериала отпадает сразу – из такого сырья производят железобетонные изделия с невысокой запланированной нагрузкой. Получают материал, дробя осадочные породы со значительным присутствием в них кальций карбоната – еще одной карьерной породы с невысокой стоимостью.

По популярности известняковый щебень – всего лишь на третьем месте, уступая даже гравийному аналогу. Его даже не совсем правильно называть собственно строительным материалом, ведь в том же дорожном строительстве он применяется разве что для отсыпки проселочных дорог, и то при условии, что по ним не будут ездить тяжелые грузовики. Зато с его участием производят соду, известь и минеральные удобрения.

Вариантов фракций такого материала всего три:

• 5-20 мм;
• 20-40 мм;
• 40-70 мм.

Шлаковый

Данный вариант материала мог бы использоваться существенно шире, если бы не грубый недостаток в виде плохой морозостойкости: для него даже 15 циклов – достижение. В итоге шлаковый щебень применяют в дорожном строительстве, но только в регионах, где суровые зимы – сенсация, а еще он применяется для малоэтажного строительства – на базе этого материала делают ЖБИ, устанавливаемые внутри отапливаемых зданий.

Что касается фракционности, то существуют следующие варианты:

• 0-5 мм;
• 5-20 мм;
• 20-40 мм;
• 40-70 мм;
• 70-120 мм.

Сланцевый

Для получения сланцевого щебня производители дробят породы вулканического происхождения. Результат получается в виде зерен с вытянутой, приплюснутой формой, а вот цвет заранее не угадаешь – помимо «каменной» серо-черно-коричневой гаммы он бывает еще зеленым или желтым.

Популярная сфера применения сланцевого щебня – кровельные работы, производство изделий из железобетона, строительство в более широком смысле, включая дорожное. Характерная форма зерен нашла применение и в ландшафтном дизайне.

Вторичный

Все вышеописанные виды щебня имеют натуральное происхождение, но этот вид делается из рукотворного сырья. Строительный мусор в виде разобранных ЖБИ очищают от металлической арматуры, а затем дробят – так и получается вторичный щебень. Себестоимость подобной процедуры невысока, ведь производят стройматериал из того, что в противном случае стало бы мусором. В итоге такой материал стоит примерно вдвое дешевле гранитного аналога, а используется, как правило, в производстве бетона, чем удешевляет последний где-то на 30%.

Поскольку вторичный щебень уже испытывал механические нагрузки и сталкивался с циклами заморозки, для него не характерны ни особая прочность, ни высокая морозостойкость. Пиковыми показателями для подобного сырья считаются морозостойкость F150 и прочность М800.

Влияние фракции на свойства материала

Размер частиц щебня – это не случайный параметр, его тоже необходимо специально подбирать, если хочется, чтобы материал соответствовал поставленной задаче. Правильно обращать внимание не на фракцию саму по себе, а на сочетание фракции и типа сырья. Поскольку особым спросом в России пользуются гранитный и гравийный варианты, рассмотрим, на что годятся фракции щебня из этих материалов.

Самый маленький гравийный щебень фракции 3-10 мм годится только в качестве отсева – ни для каких других целей применять его не стоит. Увеличение зерен до 5-20 мм позволяет производить бетонные изделия с невысокой плановой нагрузкой – речь идет, в первую очередь, о тротуарной плитке и бордюрах. Фракция 20-40 мм позволяет выдерживать более серьезную механическую нагрузку, потому с ее применением делают, например, колодезные кольца. Производство бетона и ЖБИ на основе гравийного щебня допускает колеблющиеся параметры фракционности дробленого сырья в зависимости от ожидаемых параметров – могут применяться зерна диаметром и 2, и 40 мм.

Гранитный щебень более разнообразен, но и его фракции не являются взаимозаменяемыми. Для заливки тяжелых монолитов применяют сравнительно небольшие зерна диаметром 5-20 мм, но для особо прочных ЖБИ лучше выбирать более крупную фракцию – 20-40 мм, и она же оптимальна для сверхпрочного бетона. Последняя фракция в сочетании с еще более крупной 40-70 мм актуальна для производства партий бетона в промышленном масштабе, также ее используют для создания масштабных конструкций в промышленной и дорожно-строительной сферах.

Особо крупный гранитный щебень (более 70 мм) называется бутовым камнем – он востребован в ландшафтном дизайне и при строительстве оград. Расположенный на противоположном полюсе мелкий щебень, размеры зерен которого стартуют от 0 мм, применяется исключительно в дорожном строительстве.

Правильно подобранный щебень – основа надежности и долговечности возводимого объекта. При этом щебневая масса может использоваться и в сферах производства, далеких от строительства.