Строительный щебень: виды, характеристики, использование

Щебень — строительный материал, полученный путём дробления и просева горных пород, отходов тяжёлой промышленности или переработки. Представляет собой отдельные камни разного размера (фракции). Широко применяется в строительстве в качестве конструктивного и отсыпного материала. Отдельный камень щебня называют зерном. Качество и область применения натурального щебня нормируется ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из горных пород для строительных работ».

Главный параметр щебня

Лещадность — основной показатель для щебня любого происхождения. Он отражает наличие на отдельных камнях относительно ровных плоских граней. Чем такие грани больше по площади, тем выше считается лещадность. Зёрна с гранями относительно большой площади имеют игольчатую (игловидную) или пластинчатую форму. Прочие зёрна (с условно одинаковыми гранями) называют кубовидными. От процента содержания таких зёрен зависят эксплуатационные свойства массы, особенно в «сухом» насыпном виде.

Умение определять лещадность на глаз поможет при выборе щебня для собственных нужд. Для этого достаточно знать, как этот показатель отражается на свойствах материала:

1. Кубовидные зёрна лучше воспринимают трамбовку, в результате получается более плотное основание. Это важно при устройстве подушки фундамента и подсыпки под дорогу. Они также наиболее прочные (по сравнению с другими формами).
2. Игловатые зёрна создают пустоты в массе камня. При создании бетонной конструкции на приготовление смеси понадобится больше раствора, а прочность на сжатие при этом будет несколько меньше.
3. В то же время пустоты полезны для дренажа. Обеспечивая достаточную плотность укладки, щебень обычной группы отводит атмосферные воды.

Характеристики щебня

Так же можно купить щебень с доставкой, который 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).

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 (СаСО₃), 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.