Гравийная щебенка фракции 5-20 мм

№8. Самые популярные виды щебня (по происхождению)

Мы уже упоминали, что щебень может иметь разное происхождение, отчего зависят его эксплуатационные качества. На сегодня самыми популярными являются такие виды щебня:

• гранитный щебень – самый прочный и универсальный. Его получают из горных пород магматического происхождения, в состав которых могут входить кристаллы полевого шпата, слюды и кварца. В зависимости от преобладания тех или иных минералов цвет такого щебня может быть серым, розовым или даже красноватым. Гранитный щебень очень прочный (М1400-М1600), морозостойкий (F300-F400), отличается низкой лещадностью, но может иметь повышенный радиоактивный фон, поэтому при его покупке обязательно следует смотреть сертификаты. Гранитный щебень – лучший по всем параметрам, поэтому и цена на него соответствующая, но все равно он чаще всего используется в строительстве. Он применяется при производстве ЖБИ, бетона, создании фундаментов, строительстве дорог всех типов, возведении ответственных объектов, мостов, аэродромов и т.д. Выделяют фракции от 5-10 мм до 150-300 мм;
• гравийный щебень получают путем взрывной разработки каменных скал и просеивания карьерной породы. Форма частичек может быть обтекаемой и краеугольной, цвет – преимущественно серый, но могут встречаться элементы с зеленоватым, белым и бежевым оттенком. По основным показателем гравийный щебень уступает гранитному, но все же его свойства позволяют использовать материал при возведении ответственных объектов. Максимальная прочность – М1200, он обладает неплохой морозостойкостью и низким радиоактивным фоном. Так как карьеров по его добыче немало, а сам процесс не такой трудоемкий, как в случае с гранитом, то и цена на гравийный щебень существенно ниже. Фракцию в 5-20 мм применяют при производстве тротуарной плитки, 5-40 мм – для производства некоторых ЖБИ, 20-40 мм – для производства бетона и отсыпки дорог;
• кварцитовый щебень получают из скальных пород, основа которых – минерал кварц. По прочности такой щебень практически не уступает гранитному, обладает незначительным радиоактивным фоном и может похвастаться прекрасным внешним видом, поэтому его часто используют при проведении декоративных работ;
• известняковый щебень получают из осадочных пород. Он обладает наименьшей прочностью среди всех видов щебня горного происхождения. Цвет белый, может иметь оттенки желтого, бурого и серого. Главное преимущество – низкая цена. За счет невысоких эксплуатационных качеств использовать известняковый щебень можно только при возведении неответственных сооружений, например, малоэтажных построек и дорог с небольшой нагрузкой, а также при производстве простейших ЖБИ. Также его используют для изготовления минеральных удобрений, портландцемента и т.д.;
• вторичный щебень получают путем переработки строительного мусора, в т.ч. кирпича, бетона, асфальта и т.д. Процесс производства остается таким же, как и при получении первичного щебня, за исключением сырья. Главное преимущество такого щебня – цена, но по основным показателям он уступает гранитному аналогу, впрочем, есть сферы, где максимально прочный и морозостойкий щебень и не требуется. Максимальная прочность соответствует примерно М800, морозостойкость – F Вторичный щебень используют при строительстве дорог с небольшой нагрузкой, как крупный заполнитель для бетона, а также для укрепления слабых грунтов;
• шлаковый щебень получают путем переработки металлургических шлаков. В итоге выходит материал с частицами размером 5-120 мм. Используется при производстве цементных бетонов и для укрепления оснований в дорожном строительстве.

Как видим, для любых целей использования можно найти щебень с подходящими свойствами и максимально выгодной ценой. Главное, при покупке ознакомиться с документацией.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Фактические показатели насыпной плотности

Приведенные табличные данные учитываются при проектировании объектов. Но они не являются точными. Расхождение расчетных значений с реальными показателями может привести к ошибкам при заказе сырья, неверному подбору техники для транспортировки груза.

Показатели насыпной плотности щебня

Помочь грамотно определить весовые показатели могут сопровождающие конкретный товар документы (от завода-изготовителя). В них должны быть, помимо фракции, указаны заполненность, которой характеризуется товар, и средняя плотность щебня. С помощью перемножения их показателей можно получить значения веса 1 м3 щебня.

При заказе больших объемов применяется поправочный коэффициент, который зависит от того, каким водопоглощением обладает порода, от фракции, условий хранения и транспортировки. Обычно этот коэффициент равен 1,1 или 1,2.

При приобретении щебенки, как правило, закладывается запас не менее 10% от расчетного количества.

Добыча гранитного щебня

Для начала монолитную скалу потребуется взорвать, чтобы получить более мелкие составляющие. Для этого специалисты должны пробурить отверстие и в его глубине заложить заряд. Обычно производится серия взрывов, так как одного явно недостаточно.

В случае, если глыбы будут чрезмерно большие, их потребуется дополнительно взрывать. После этого уже расколотые частицы отправляют в специальное дробильное приспособление. На последнем этапе производится просеивание, что позволяет разделить полученный щебень по фракциям.

К данному способу добычи существует и побочный, при котором гранитный щебень получают при помощи простого просеивания.

Особенности

Щебень – это один из ходовых наполнителей для бетонной смеси, без которой не обходится ни одно современное строительство дома или иного объекта. Данный строительный материал имеет множество классификаций и наделен разными характеристиками и особенностями, от которых напрямую зависит и качество будущей постройки, и прочность бетона, и крепость фундамента. Несмотря на невысокую стоимость как для строительного материала, в щебне сочетаются все незаменимые в строительстве качества.

Щебень обладает следующими особенностями:

• высокая степень прочности – если сравнивать со всеми наполнителями для бетонной смеси, самым прочным из всех типов щебня является гранитный материал;
• влагоустойчивость – щебень совершенно не реагирует на влагу;

• отличная переносимость к перепадам температур – морозу и жаре, а также устойчивость к воздействиям окружающей среды. Щебень способен выдерживать до трехсот смен температурных циклов;
• высокая адгезия – благодаря шероховатой поверхности и остроугольной форме существенно усиливается сцепление материала с бетоном;
• уменьшение осадки и ползучести бетона, что сводит к минимуму возникновение трещин и разного рода деформаций в построенном здании;
• простота использования;
• высокие эксплуатационные свойства.

Кроме того, из-за многообразия видов щебня всегда можно выбрать тот, что подходит не только по техническим характеристикам, но и по стоимости.

Качественный щебень необходимо выбирать, опираясь на следующие технические характеристики:

• лещадность – это характеристика плоскостности материала. Всего щебенка имеет 4 категории лещадности: окатанная, кубовидная, улучшенная и обычная;
• степень прочности – чем прочнее материал, тем лучше. Самыми высокими показателями прочности наделены два вида щебня: гранитный и гравийный;
• радиоктивность – это важная характеристика, зависящая от месторождения строительного материала. Высококачественный щебень имеет сертификат на предмет радиоактивности. Данный показатель не влияет на прочность материала, однако, от него зависит уровень экологичности;
• морозоустойчивость – данная характеристика указывает на количество сезонов, которые выдержит фундамент из данного материала. По уровню морозостойкости щебень можно разделить на устойчивый, неустойчивый и высокоустойчивый;
• коэффициент уплотнения – плотность щебня колеблется в рамках от 1,2 до 3 г/см³. Данный коэффициент зависит от типа происхождения материала. Щебень с высокой степенью плотности является универсальным и имеет неограниченную сферу применения. Плотность и прочность данного строительного материала являются показателями прямо пропорциональными.

Применение в строительстве

Именно строительная сфера считается самой распространённой среди тех, где применяется щебень гранитный. Его применяют в следующих отраслях:

1. Дороги. Крупная фракция используется на ранних этапах, когда только закладывается основа. Из крупной фракции делают подушку, прочность которой тем больше, чем больше толщина слоя. Перед монтажом необходимо выкопать небольшое углубление, а именно срезать верхний слой подвижного грунта. Мелкая фракция, отсев, применяется в производстве асфальта.

2. Тротуарная плитка. При ее обустройстве, в частном секторе или при капитальном строительстве делается подложка. Она направлена на то, чтобы равномерно распределить нагрузку и не дать плитке осесть под давлением автомобиля или других факторов.

Бетон из гранитного щебня

3. Производство бетона. Именно бетон на основе гранита считается самым качественным. Структура камня имеет особенный рельеф, который легко облегается бетоном. Таким образом структура быстрее и лучше схватывается, выдерживает нагрузки, сопротивляется промерзанию и другим факторам. Здесь используется разная фракция, но большим спросом пользуется 5-20.

Для сравнения можно рассмотреть дешевый кварцит. Он чем-то похож на гранит, но применяется реже, в основном для ненагруженных фундаментов. Причиной является его склонность к окислению, что в дальнейшем приводит к разрушению. На основе гранитного бетона заливают фундаменты, делают ЖБИ-изделия, производят тротуарную плитку и бордюры.

Показатели плотности и вес щебня фракции 5-20 мм

Щебень фр. 5-20 востребован в частном и промышленном строительстве, такой размер фракций оптимален при приготовлении бетонов и ж/б, заливке стяжек и фундаментов, засыпке дорог. На его остальные рабочие характеристики (прочность, морозостойкость, удельный вес, лещадность) влияют сырье и способ изготовления, они обязательно учитываются при приобретении и замесе раствора. Особого внимания требует насыпная плотность – отношение массы к занимаемому объему, от этого показателя зависит точность пропорций и свойства приготавливаемых бетонов.

Значение и влияние характеристик

Правильно учесть объем пустот между зернами щебня довольно сложно, величина веса 1 м3 щебня или гравия в естественном и сухом состоянии в разы меньше его средней плотности. Причина очевидна – при измельчении полученные фракции имеют разную форму и плохо прилегают друг к другу, часть материала заменяет воздух. Для сравнения: сплошной кусок гранита имеет плотность не менее 2600 кг/м3, в раздробленном виде щебень весит не более 1470 кг при равном занимаемом объеме.

Знание точного веса необходимо при расчете вместительности помещений для хранения и грузоподъемности транспорта, его обязательно учитывают в процессе приготовления бетона. При использовании щебня 5-20 с высоким значением насыпной плотности сокращается расход цемента и повышаются эксплуатационные характеристики раствора. Как следствие, эту величину учитывают наряду с маркой прочности.

Точные замеры этого показателя проводятся в лаборатории с помощью специальных бочек, взвешиваемых до и после заполнения. Именно его производитель указывает при продаже. Для его определения своими силами (при отсутствии сертификата) подбирается емкость, объем которой легко рассчитать и находится масса щебня 5-20 (вес тары отнимается). Искомую величину получают путем деления и используют при подборе пропорций остальных компонентов. Пористость и реальную плотность найти в домашних условиях невозможно, при необходимости их учета отталкиваются от справочных данных или результатов лабораторных испытаний изготовителя.

Сколько весит куб щебня фракции 5-20 разных видов?

Масса дробленных материалов зависит прежде всего от типа сырья. При равном размере фракций 1 м3 мягкого туфа весит почти вдвое меньше твердых и высокопрочных горных пород. Средний вес гранитного щебня составляет 1,37 т на 1 м3, известняка – 1,3. Более наглядно взаимосвязь между основой и насыпной плотностью отражена в таблице:

Вид щебня	Удельный вес (насыпной), кг/м3
Гравий	1300-1600
Гранитный	1300-1470
Габбро-диабаз	1450-1580
Доломит (известняк)	1200-1300
Туф	800
Вторичный щебень	1200-3000
Шлаковый	1200-1500

Для каждой разновидности существует оптимальная сфера применения: известняк в пределах 5-20 мм относится к мелкому помолу и используется при изготовлении извести, штучных малогабаритных ЖБИ, замесе облицовочных смесей. Гранит с таким зерном практически универсален, по характеристикам он подходит для бетонов любых сортов, включая промышленные. Приведенный диапазон будет актуален при использовании щебенки в сухом состоянии, при равном размере фракций он может меняться в зависимости от места добычи и формы.

Важным фактором является лещадность, именно она определяет границы указанного в таблице диапазона. Эта характеристика напрямую влияет на объем воздуха между фракциями, и как следствие – на насыпную плотность материала. Разница между весом 1 м3 щебня кубовидной и игольчатой формы 5-20 мм достигает 20%, это сказывается на его просадке и сорбирующих свойствах. Первую разновидность используют при изготовлении тяжелых марок бетона и заливке конструкций, испытывающих значительные весовые и механические нагрузки. Вторую относят к низкосортным, при равном размере фракций щебень с высоким содержанием зерен неправильной формы при засыпке в строительные растворы требует больше цемента, в противном случае качество сцепления наполнителя будет низким.

Точное значение плотности и насыпной массы обязательно указывается производителем в прилагаемой документации. Но оно может измениться при транспортировке или хранении в неподходящих условиях (при наборе влажности). Процент водопоглощения у каждой породы свой, он напрямую связан с пористостью, лещадностью (зерна игольчатой и неправильной формы накапливают больше влаги, чем кубовидной) и шероховатостью, в среднем любая щебенка фр. 5-20 мм увеличит свой вес на 10-15 % при длительном нахождении в помещении с повышенной влажностью (не говоря уже о хранении под открытым небом и промокании под дождем).

Удельный вес и плотность щебня фракций 5-20, 20-40 и 40-70

Щебень – это строительный камень, получаемый в результате измельчения горных пород, а также из пемз, кирпичей, отходов металлургического производства. От технических характеристик щебня зависит качество получаемого бетона, его марка и др. параметры, при этом очень важную роль играют удельный вес или насыпная плотность щебня.

От чего зависит плотность гранитного щебня?

Что такое плотность вещества известно из школьного курса физики – это отношение массы вещества к его объёму. Плотность гранита составляет 2600 кг/м3, однако, представленная ниже таблица плотности щебня основных фракций даёт иные показатели;

Таблица 1. Плотность (удельный вес) различных фракций щебня

Материал	фракция, мм	Удельный вес, т/ м3
Отсев	0-5	1,41
Щебеночная смесь	0-70	1,52
Щебень	5-10	1,38
5-20	1,35
5-25	1,38
20-40	1,35
25-60	1,37
40-70	1,35

Как видите, плотность щебня фракции 20-40 составляет 1,35 т/м3 или 1350 кг/м3 – почти в два раза меньше чем плотность гранита в недробленом состоянии. Столь большая разница образуется за счет воздушных прослоек, из-за чего собственно и введен показатель насыпной плотности. Большую роль играет фракция дробления – чем она мельче, чем выше показатель удельного веса. Поэтому плотность щебня 20-40, из-за меньшего количества воздушных прослоек выше, чем плотность щебня 40-70, крупнофракционного строительного камня. Также следует учитывать, что, плотность гранитного щебня указывается в сухом состоянии. 

Что же касается термина «удельный вес» то, под ним часто подразумевается плотность вещества, хотя, с точки зрения физики это разные понятия. Удельный вес – это отношение веса к объёму вещества. Из-за того, что на поверхности Земли вес практически равен массе, то и удельный вес равен плотности.  Соответственно удельный вес щебня 10-20 составляет 1,35 т/м3, т. е. 1350 кг в одном кубическом метре.

Есть и другие параметры, влияющие на насыпную плотность гранитного щебня:

• Вид и, соответственно, плотность породы из которого добывается щебень. Зависит от места добычи.
• Условия  хранения щебня.
• Форма или лещадность щебня.
• Процент водопоглощения.
• Влажность материала.

К примеру, в сухом состоянии  удельный вес щебня 20-40 по таблицам составляет 1,35 т/м3. При водопоглощении 0,5% его вес, соответственно, увеличится на данный показатель.

Значительно влияет и рельефность зерен щебня, его лещадность. Наиболее высокий показатель уплотнения имеют зерна кубовидной формы, содержащие до 15% игловатых и пластинчатых зерен. При большом содержании игольчатых и пластинчатых зерен плотность уменьшается. Такой щебень имеет наиболее высокую просадку и водопоглощение,  требует особых условий при хранении и транспортировке.

Важность показателя насыпной плотности щебня

При производстве бетона существует зависимость – чем выше насыпная плотность или, к примеру, удельный вес щебня фракции 20-40, тем меньше используется цемента. Параметр насыпной плотности важен для транспортировки и хранения – определения грузоподъёмности транспорта и вместительности склада. От точности информации зависят параметры полученного бетона, характеристики строительных конструкций, транспортные расходы. 

Для получения точного значения насыпной плотности проводятся лабораторные измерения. Так, например, чтобы определить удельный вес щебня 40-70 данным материалом заполняется определенная мера объёма, как правило, бочка объёмом до 50 литров. Взвешивание производится пустой и заполненной тары, разница показаний делится на объём. Полученный результат отражается в сертификатах сопровождающих  материал. 

Плотность определяет и после измельчения и высушивания единицы материала, что исключает наличие пустот. Так определяется реальная плотность щебня и его пористость. Например, если удельный вес щебня 5-20 составляет 1300 кг/м3, то полученный по данной методике результат будет составлять порядка 2500 кг/м3. 

Можно и самостоятельно определить примерную насыпную плотность щебня, для чего необходима любая емкость, объём которой либо хорошо известен, либо легко определяется путем умножения длины на ширину и на высоту. Далее, как и в лаборатории, тара взвешивается пустой и заполненной материалом, полученная разница составляет чистый вес щебня. Полученный результат необходимо разделить на объем, и вы узнаете примерный удельный вес материала. Более точный результат дают только лабораторные исследования.

Расчет массы в зависимости от объема материала

Узнать, сколько весит куб щебня фракции 5-20 миллиметров лишь в том случае, когда будут известны все точные сведения о данном материале. Такую информацию чаще всего вносят во все сопроводительные документы на камень, если его продажа осуществляется официально.

Также данные об этом можно найти в государственных стандартах на строительные горные материалы – ГОСТах.

Усредненный показатель такой физической величины, как плотность гранитного щебня, равен величине в 2600 килограмм на один кубический метр. Стандарты говорят о том, что пустотность данного материала составляет 43 процента при фракции 5-20 миллиметром.

Плотность

При этом заполненность объема непосредственно самими камнями – 53 процента. Из этих известных данных без проблем можно узнать величину насыпной плотности щебня.

Для этого следует выполнить следующие довольно простые арифметические действия:

• плотность щебня 5 20 х заполненность объема камнями;
• 2600 кг/м3 х 0,57 = 1482 килограмм на один кубический метр.

Исходя из вышеперечисленного примера, можно сделать вывод о том, что в данном конкретном случае 1 кубический метр щебня фракции 5-20 миллиметров весит более чем 1,4 тонны. Чаще всего расчеты показывают именно данный показатель массы, поэтому на него и стоит ориентировать при закупке.

Вес

Существует также еще и второй способ осуществления расчета веса материала. Он основан на наличии информации о насыпной плотности щебня. Можно узнать данную информацию из таблиц ГОСТов (например цемента). Считается, что средний показатель количества тонн в одном кубе щебня находится в пределах 1,37 единицы.

В определенных случаях такие данные можно использовать в строительстве, так как они существенно не могут повлиять на расчеты.

Песок

Это наиболее используемый строительный материал. Применяется для приготовления железобетона, всех растворов, сухих смесей, изготовления оснований для фундаментов и дорог, отсыпки насыпей, пескоструйной обработки, декоративной отделки дорожек, площадок, цветников, в дренажных и фильтрующих системах.

Вес и объём насыпного материала связаны между собой формулой через плотность (или удельный вес), выражаемую в кг/м³ или в т/м³:

m = V·ρ, где m — масса материала в т, V — объём в м³, ρ — плотность в т/м³.

По этой формуле, зная две величины, легко определить третью. Например, чтобы посчитать, сколько тонн в кубе песка, нужно провести следующие расчеты:

Известные величины: объём — 1 кубический метр, плотность песка — 1,5 т/ м³ (значение из справочника или паспорта качества продаваемого материала).

Находим искомую массу песка: m = V· ρ = 1 м³·1,5 т/м³ = 1,5 т.

Чтобы определить, сколько кубов песка в 1 тонне, используем эту же формулу, изменяя её для нахождения объёма:

V = m : ρ = 1 т : 1,5 т/м³ = 0,67 м³.

Реальная плотность песка составляет в зависимости от его крупности и относительной влажности от 1,4 до 1,9 т/м³. Точное значение плотности конкретного продукта можно получить опытным путём, имея точные весы и ёмкости с легко измеряемым объёмом, например, цилиндры.

Ещё более точные результаты даст лабораторный анализ, который кроме плотности определит другие качественные показатели — распределение по крупности, влажность, содержание глины и других примесей. Если возможностей для исследований нет, пользуются справочным значением, установленным в регионе как эталон. Например, в Санкт-Петербурге значение такой плотности для песка составляет 1,43 т/м³.

Плотность

Самым главным параметром определения качества щебня является плотность. Именно плотность определяет прочность будущего дорожного покрытия или строительной конструкции. Плотность щебня определяется отношением массы к объему. Принято измерять ее в тоннах или килограммах на один кубический метр. Для более точной оценки плотности ее измеряют в двух вариантах. Первый это общая (насыпная) плотность, которая учитывает воздушное пространство между кусками сухого щебня. Второй вариант — это истинная плотность, которую измеряют без учета пустого пространства в мерной емкости. Для этого щебень в лаборатории дополнительно измельчают до полной ликвидации пористости массы. Такой анализ делается для получения наиболее точного результата для проведения ответственных инженерных расчетов. На практике же параметр насыпная плотность используется гораздо чаще. Именно эта единица измерения применяется при производстве щебеночно-цементных смесей.

Плотность щебня может быть измерена разными способами. Чаще всего это делается с использованием мерных емкостей или же таблиц. В качестве мерной емкости используют цилиндрический сосуд емкостью от пяти до пятидесяти литров. Его заполняют щебнем с горкой. Затем горку снимают так, чтобы ни одна крошка не возвышалась над кромкой сосуда. После этого сосуд со щебнем взвешивают и от полученного результата отнимают вес пустого сосуда. Чистый вес щебня разделяют на объем сосуда и получают реальный показатель плотности данной партии щебня.

Такое измерение можно выразить по формуле: Рн = (m2 — m1): V, где m1 — масса пустого сосуда; m2 — его масса со щебнем, V — его внутренний объем.

Измерение плотности щебня делается в соответствии с требованиями ГОСТа. Допускается использовать сосуды строго определенной формы и размеров. Для измерения плотности щебня разной фракции используются только соответствующие измерительные емкости. При засыпке щебня в сосуд запрещается утрамбовывать материал, в противном случае измерение не будет соответствовать действительной плотности данной партии щебня. Общая плотность щебня всегда выше насыпной, и это вполне понятно. И тот и другой результат измерений указывается в сопроводительных документах. Аналогичным способом измеряют плотность любых сыпучих строительных материалов.

Допускается измерять плотность щебня и с использованием специальных таблиц. При этом погрешность измерения будет составлять порядка одного процента. То есть такая погрешность не является критичной при проектировании дорожного покрытия или строительных конструкций. В таблицах приведены результаты измерений плотности различных видов щебня, ранее полученные лабораторным путем. Используя коэффициент перевода и данные таблицы легко определить плотность конкретной партии щебня.

Для строителей важным показателем является именно насыпная плотность щебня. Именно от ее величины будет зависеть прочность строения или дорожного полотна. Кроме того, показатель насыпной плотности позволяет учесть плотность той субстанции, которой будут заполнены пустоты между кусочками щебня. Плотность субстанции в любом случае будет ниже плотности щебня, даже если это будет сухой песок. Таким образом, инженеры могут рассчитывать реальную прочность строительных или дорожных элементов. Кроме того, знание реальной величины насыпной плотности щебня, позволяет получить определённую экономию. К примеру, при высокой насыпной плотности щебня можно существенно сократить норму расхода цемента для производства смеси. Этот показатель также важен для оптимальной организации перевозок щебня и выбора для этого наиболее экономичного транспортного средства.

Разновидность материала

Теперь рассмотрим разновидности природного материала:

Гранит

Гранитный относится к высокопрочным и морозостойким изделиям. Для него характерна низкая лещадность и малая степень радиоактивности, которая не превышает допустимую норму.

Гравий

Следующий вид щебня – гравийный. По сравнению с предыдущим вариантом показатели прочности у него не такие высокие, но зато он может похвастаться низкой стоимостью и незначительной степенью радиоактивности. Для известнякового материала свойственная низкая прочность, но зато он относится к экологически чистым и дешевым изделиям.

Как определять насыпную плотность щебня можно понять прочитав статью.

Такой показатель, как лещадность считается самым важным при определении качества указанной продукции. Если этот показатель имеет низкий процент, то удается образовать плотную утрамбовку бетонной смеси, что позволяется обеспечить высокие дренирующие качества, необходимые при возведении железных и автодорог.

Узнать какой коэффициент уплотнения щебня можно из данной статьи.