Щебень — строительный материал из дроблёного камня¶
Щебень — сыпучий нерудный строительный материал, получаемый дроблением горных пород (гранита, базальта, известняка, гравия, шлака) с последующим грохочением и разделением по фракциям. Применяется как заполнитель в бетонных и дорожных конструкциях, в качестве подстилающего слоя и балласта. В русскоязычной строительной практике термин «щебёнка» является разговорным синонимом слова «щебень».
¶Происхождение и добыча
Щебень производят на карьерах открытым способом: вскрывают породу, взрывают, затем дробят в щековых или роторных дробилках. Крупные куски после первого дробления направляют на вторичное дробление, после чего материал поступает на грохочение — разделение на фракции по размеру с помощью вибрационных сит.
Основные виды сырья:
- Гранитный щебень — получают из гранита, гранодиоритов и диоритов. Отличается высокой прочностью (марка М1200–1400), морозостойкостью (F200–F300) и низким водопоглощением. Наиболее востребован в дорожном строительстве и в качестве заполнителя в бетоне ответственных конструкций.
- Известняковый (карбонатный) щебень — из известняков, доломитов и мела. Прочность М300–М600, применяется в дорожном основании, для известкования кислых почв, в производстве цемента.
- Гравийный щебень — из речного или морского гравия. Смесь разнородных пород, средняя прочность, используется в дорожном строительстве и балластном слое.
- Базальтовый щебень — из базальтов и андезитов. Высокая прочность и химическая стойкость, применяется в гидротехническом и дорожном строительстве.
- Шлаковый щебень — из доменных и мартеновских шлаков. Применяется в дорожном строительстве и как заполнитель в лёгком бетоне.
- Вторичный щебень — из дроблёного бетона, кирпича, асфальтобетона. Используется в дорожном строительстве и как подстилающий слой.
¶Классификация по фракциям
Щебень подразделяется на фракции по крупности зёрен. Основные типоразмеры по ГОСТ 8267-93:
| Фракция, мм | Типичное применение |
|---|---|
| 0–5 (отсев) | Песчано-гравийные смеси, заделка швов, дренаж |
| 5–10 | Тротуарная плитка, бетонные изделия, ландшафтный дизайн |
| 5–20 (мелкая) | Бетонные работы, дорожное строительство |
| 20–40 (средняя) | Дорожное основание, фундаменты, балластный слой |
| 40–70 (крупная) | Насыпные основания, дренажные системы, балласт |
| 70–120 и крупнее | Заполнитель в массивном бетоне, габионы |
Для бетона обычно используют смешанные фракции 5–20 мм, для дорожных оснований — 20–40 мм и 40–70 мм. Отсев (щебёночная крошка фракции 0–5 мм) применяется как самостоятельный материал и как добавка.
¶Основные характеристики
Качество щебня регламентируется ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ» и ГОСТ 25100-2020 (для песков и гравийно-щебёночных материалов). Ключевые параметры:
- Прочность — определяется по пределу прочности исходной породы при сжатии и обозначается маркой: М200, М300, М400, М600, М800, М1000, М1200, М1400. Для бетона класса В25–В30 обычно требуется щебень М1000–М1200.
- Морозостойкость — число циклов замораживания и оттаивания без потери массы свыше 5 %. Обозначается F15, F50, F100, F150, F200, F300.
- Водопоглощение — масса воды, поглощённой сухим щебнем, в процентах. Для гранита — 0,1–0,3 %, для известняка — 0,5–4 %.
- Радиоактивность — по содержанию естественных радионуклидов щебень подразделяют на классы I (для жилищного строительства) и II (только для дорожных и наружных работ). Гранитный щебень может относиться к классу II, поэтому для внутренних работ применяют карбонатные породы.
- Лещадность — форма зёрен (игловатая, пластинчатая, кубовидная). Кубовидная форма (лещадность до 20–25 %) предпочтительна для бетона и дорожных оснований.
- Заполнение пустот — доля объёма, занятая зёренным материалом, важна для экономии цемента.
¶Применение
Щебень — один из наиболее массовых нерудных материалов в строительстве. Основные направления использования:
- Дорожное строительство — щебень служит материалом для нижних, основных и верхних слоёв дорожной одежды, а также для балластного слоя железнодорожного пути.
- Бетон и железобетон — крупный заполнитель бетонной смеси, определяющий прочность и долговечность конструкции.
- Фундаменты — подушка под ленточные и плитные фундаменты, дренажный слой.
- Ландшафтный дизайн и благоустройство — отсыпка дорожек, цветников, водоёмов.
- Коммуникации — засыпка траншей с кабелями и трубами, устройство дренажных систем.
- Промышленность — шахтная закладка, производство щебёночно-битумных смесей, стекловарение.
¶Особенности транспортировки и хранения
Щебень перевозят автотранспортом, железнодорожным и водным транспортом. При хранении на открытых площадках материал разделяют по фракциям буртами высотой не более 3 м. Приёмка осуществляется по массе и по результатам лабораторных испытаний проб.
¶Отличие от других сыпучих материалов
Щебень отличается от гравия происхождением: гравий — это природный материал округлой формы, накопившийся в речных долинах и морских побережьях, тогда как щебень имеет угловатую форму за счёт дробления. Песок — материал с крупностью зёрен менее 5 мм, отсев щебня по сути является песком, но с более высокой угловатостью. Щебёночная пыль и мелкие фракции при дроблении образуют отсев, который иногда продаётся как отдельный продукт.
Источники:
- ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.
- ГОСТ 25100-2020. Пески. Классификация.
- СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции.
- Справочник «Нерудные материалы в строительстве», под ред. В. А. Квасова.