В строительстве для изготовления бетонной смеси, проведения дорожных работ используется измельченный камень — щебень. По классификации выделяют первичного и вторичного происхождения. Мелкая щебенка, которую получают из неорганического сырья, имеет естественную природу. Скалы разрушают взрывом, затем глыбы дробят на специальном оборудовании. Отходы шлаков металлургического производства, остатки кирпича, асфальта после измельчения относятся к вторичному типу.
При измельчении натурального гранитного или каменного сырья образуются частицы разного размера. В зависимости от их величины получаемый материал подразделяется на фракции. В насыпном естественном состоянии между элементами имеются пустоты. Их тем больше, чем крупнее камни. Поэтому при расчетах количества материала, перевезенного автомобилем, используется следующая величина — объемный вес. Он определяется как масса единицы объема (1 м3) сырья без уплотнения, измеряется в т/м3; кг/м3; г/см3. Это понятие часто заменяют другими выражениями, имеющими то же значение:
- объемная плотность;
- удельная масса;
- насыпная удельная плотность.
Их величина зависит от следующих факторов:
- размера отдельных элементов;
- породы;
- влажности;
- лещадности.
О первом параметре и его влиянии на объемный вес поговорим немного дальше. Определяющим фактором является порода исходного материала. Разные виды камня обладают различной степенью водопоглощения, поэтому объемная масса щебня будет больше у сырого вещества.
Лещадность — физический параметр, характеризующий величину плоскости частиц. Они подразделяются на элементы игольчатой и пластинчатой формы. Параметр лещадности определяется процентным отношением плоских и угловатых камней к общему количеству. Щебенку можно разбить на следующие группы:
- кубовидный (до 10%);
- улучшенный (10-15%);
- обычный (15-25%);
- обычный (25-35%);
- обычный (35-50%).
Частицы пятой группы по лещадности относятся к низкосортному материалу. Он применяется при выполнении дорожных работ, засыпании ям и для железнодорожных насыпей.
Виды сырья по происхождению
От того, какие природные материалы используются при производстве, щебень делится на следующие разновидности.
1. Гранитный тип получают путем взрыва скал и их дальнейшего дробления.
2. Доломитовый или известняковый материал добывают из залежей осадочных пород. Он отличается повышенным водопоглощением.
3. Гравийный тип получают при измельчении каменных скальных пород. Его необходимо отличать от гравия, имеющего округлые формы.
4. Для изготовления вторичного продукта применяются:
- шлаковые отходы металлургического производства;
- куски строительного кирпича;
- измельченные остатки бетона;
- старый асфальт.
Вторичный щебень применяется при выполнении дорожных работ, засыпке ям.
От чего зависит объемный вес?
Разные виды частиц отличаются плотностью. Вес 1 м3 мелкого сухого продукта без пустот называется истинной плотностью вещества. На практике употребляется другая величина — объемный насыпной вес щебня (удельный), необходимый для расчета количества бетона и конечной массы смеси. Он меньше истинной плотности за счет наличия воздуха между элементами.
Если при расчете готовой бетонной смеси не требуется высокая точность, то используют среднее значение. Например, объемный вес гранитного щебня приблизительно равен 1,5 т (в 1 м3). Для проведения более точных расчетов с учетом фракции применяется специальная таблица.
Величина насыпной плотности отличается для разного типа и размера щебня. Подробнее рассмотрим, как изменяется удельный вес по фракциям в таблице, приведенной ниже.
| Вид сырья | Фракция, мм | Насыпной удельный вес, т/м3 |
| Гранитный | 0-5 (отсев) | 1,41 |
| 5-10 | 1,38 | |
| 5-20 | 1,35 | |
| 5-25 | 1,38 | |
| 20-40 | 1,35 | |
| 25-60 | 1,37 | |
| 40-70 | 1,35 | |
| Доломитовый | 10-20 | 1,25 |
| 20-40 | 1,28 | |
| 40-70 | 1,33 | |
| Гравийный | 0-5 | 1,60 |
| 5-20 | 1,43 | |
| 40-100 | 1,65 | |
| больше 160 | 1,73 | |
| Вторичный (шлаковый) | 1,2-3,0 | |
| 800 |
Величина фракции имеет большое значение для выполнения расчетов расходного вещества в строительстве, при грузоперевозках. Из таблицы видно, что объемный вес при естественном состоянии тем выше, чем меньше размер частиц.
По весу 1 м3 гранитного щебня соответствует 2,6 т. При транспортировке сырья его насыпают в кузов грузовика или вагон, где оно находится в естественном состоянии с пустотами. Воздуха между кусочками камня тем больше, чем выше фракции материала. Доломитовые частицы тяжелее, поэтому истинная плотность 1 м3 изменяется от 2,7 до 2,9 т.
В лабораторных условиях на специальном оборудовании рассчитывается удельная плотность. После этого вычисляется масса щебня 1 м3. Данные приводятся в таблице, позволяющей легко перевести вес в объем и обратно, зная тип материала и его фракцию.
