Сантехник ...: Гранитный щебень — характеристики, виды и фракции

Гранитный щебень наряду с гравийным щебнем, известняковым щебнем и натуральным карьерным и речным песком входит в пятерку наиболее популярных природных сыпучих материалов, используемых для нужд строительства, благоустройства и ландшафтного дизайна. В статье мастер сантехник расскажет, его основные технические характеристики.

Что такое гранитный щебень

Гранитный щебень – нерудный сыпучий материал, широко применяемый в строительстве. Способы получения – при добыче камня или дроблением крупных элементов на специальном оборудовании. Минералогический состав – кварц, слюда, полевой шпат. В зависимости от процентного соотношения составляющих материал имеет широкий диапазон оттенков серого и красного цветов. Основные отличия гранитного щебня от гравийного, также широко используемого в строительстве, – более высокие прочность, водонепроницаемость, морозостойкость. С помощью классификационной системы, определенной ГОСТом 8267-93 и ГОСТом 7392-2002, для каждой области применения можно подобрать материал, наиболее подходящий по свойствам.

Основные свойства этого материала:

Лещадость – степень плоскости гранита, характеристика обуславливается наличием в структуре породы включений, имеющих форму игл и пластин. От формы щебенки будет зависеть сцепляемость с различными веществами. Меньший коэффициент лещадости говорит о высоком качестве гранита.
Прочность – характеристика учитывается при возведении габаритных построек. При сжатии щебня показывается его предел прочности. По нормам действующего ГОСТа процент содержания камней с минимальной прочностью, не должен быть выше 5 единиц.
Насыпная плотность – характеристика определяет удельный вес 1 м3 в природном состоянии, то есть учитываются пустоты и пор между кусками. От нее напрямую зависит и то, сколько весит материал. Чтобы узнать, сколько тонн в кубе щебня, нужно 1 тонну (1000 кг) разделить на коэффициент насыпной плотности. Многие производители фасуют щебень в мешки по 25, 30, 35, 40, 42, 45, 50, 55, 60 литров. Чтобы узнать, сколько мешков щебня в кубе, можно воспользоваться специальными таблицами. От этого свойства зависит как, будет храниться и транспортироваться продукция, а также сколько цементной смеси потребуется во время строительства. Чем выше коэффициент плотности, тем меньше нужно строительного раствора.
Морозостойкость – свойство характеризует, какое количество оттаиваний и замораживаний выдерживает щебень. Маркируется буквой «F», а число рядом с ней указывает на сумму повторений заморозки/оттаивания – F15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 400.
Радиоактивность – учитывается при выборе поставщика продукции. Щебень — это источник радиации, помимо этого, он может ее накапливать. Щебенка подразделяется на 3 категории: 1 – меньше 370 Бк/кг — для постройки жилых и нежилых помещений; 2 – 370 – 740 Бк/кг – для дорожных полотен и оснований заводов; 3 – больше 740 Бк/кг – допустима только для автомагистралей.
Адгезия – это показатель того, насколько крепко щебенка сцепляется с различными веществами. Самая высокая сцепляемость у породы серых оттенков.

Добыча гранитного щебня

В разговорной речи обычно употребляется такое выражение как «добыча щебня» – это не совсем так, на самом деле щебень получают искусственным методом. Добывается только горная порода – это начальное сырье. Сам материал изготавливается с помощью дробильно-сортировочного оборудования.

Сам процесс состоит из трех этапов – это добыча исходного материала, дробление, сортировка.

Добыча породы

Производители щебня используют разное сырье – гранит, мрамор, известняк и т. д., в зависимости от того, какой продукт нужно получить на выходе. Гранитный щебень изготавливают из многовекового вулканогенного (вулканического) материала – застывшей магмы. Перед началом работ подготавливается карьер – удаляется верхний слой дерна с травой, затем верхний слой грунта. Гранитные глыбы извлекаются из земли при помощи взрывов и техники, если необходимо их делят на части поменьше.

Производство щебня может быть целенаправленным или побочным. При изготовлении первым способом материал будет отличаться повышенным качеством и ценой. Во втором же случае щебень – это побочный материал, получаемый при добыче каких-либо полезных ископаемых или при изготовлении каких-либо изделий. Добыча породы может осуществляться четырьмя способами:

Камнерезный – такой метод является самым затратным, но в то же время одним из эффективнейших. С помощью камнерезного оборудования блоки больших размеров отпиливаются сразу в карьере. Машины снабжены пилами канатного либо дискового типа с алмазными наконечниками. При работе данным способом глыбы получаются нужной формы и размера, на них не образуются микротрещины.
Буроклиновой – этот метод один из старейших и сейчас его используют достаточно редко. Здесь работа начинается с того, что намечается контур глыбы, затем по этой отметке пробуриваются скважины. В них закладываются специальные колышки, при ударе по которым блок отделяется по заданной заранее линии. Этим методом обычно добываются самые твердые породы. Единственный минус технологии – она подойдет только для кусков породы маленького размера.
Бурогидроклиновой – это усовершенствованная буроклиновая технология. Добыча проходит по идентичному плану, но клинья из стали заменяют гидроклинья. Они заполнены водой, которая находится под давлением, а в пробуренных отверстиях плавно расширяются. Таким методом можно добывать куски камней очень большого размера, в самых труднодоступных местах. Большое преимущество бурогидроклиновой технологии – это полное отсутствие шума и вибрации, так максимально сохраняется структура горной породы.
Буровзрывной (взрывной) – этот метод является самым востребованным как при добыче каменной породы, так и при добыче руды. В камне также пробуривают отверстия, а в них закладывают взрывчатку. При взрыве откалывается множество кусков камня, самые большие собирают и увозят на переработку. В данном методе требуется большая точность расчетов, любая ошибка приводит к увеличению затрат. Большое количество взрывчатых веществ испортит породу, при недостатке взрывчатки, наоборот, куски получатся слишком большие, их придется раскалывать снова. Буровзрывной метод самый экономичный и одновременно самый разрушающий, так как при взрыве только 70% породы остается подходящей для дальнейшей переработки, остальные же 30% идут в отсев.

Дробление

Далее куски камней погружают в грузовые машины и отвозят на пункты переработки в бункеры. Из них материал отправляется на питатели (специальные устройства, благодаря которым подача сырья происходит равномерно). Начальные размеры камней достигают 50 – 120 сантиметров, а размер готовой продукции должен быть 0.5 – 12 сантиметров. В процессе дробления куски могут уменьшаться в сотни раз, поэтому работа проходит обычно в 2 – 4 этапа.

Дробление может быть трех видов – крупное (до 30 см), среднее (до 10 см), мелкое (до 4 см). На заводах с современным оборудованием процесс дробления проходит одновременно с сортировкой. На каждом этапе порода проходит предварительную сортировку, когда более крупные камни отделяются от маленьких. Таким образом дальше в оборудование направляется только те камни, которые нужно измельчить.

Для работы со щебнем применяются 6 видов дробильного оборудования:

Щековые – применяются на первом этапе дробления. Принцип их действия заключается в безударном раздавливании. Оборудование включает две плиты (щеки), между которых помещают куски гранита. Далее они начинают сближаться, таким образом кроша камни.

Валковые – работа проходит по такой же системе, что и в щековых дробилках, только вместо плит здесь встроены специальные валы, вращающиеся в разных направлениях. Поверхность валов может быть – гладкая, зубчатая или рифленая.

Конусные – применяются для измельчения гранита на мелкие и средние размерности. Конструкция таких дробилок сложнее – в стационарной конической емкости находится подвижный конус, вершина которого направлена вверх. Через специальную воронку камни подаются в чащу, а конус совершает возвратно-поступательные движения, сближаясь со стационарным основанием, таким образом измельчая породу.

Роторные – принцип работы этих дробилок заключается в ударном воздействии. Устройство имеет вид камеры, по краям которой находятся отбойные плиты, а в середине располагается ротор. К нему прикреплены била (лопатки). Гранит, поступающий в дробильный автомат, врезается в отбойные плиты и друг в друга. Работа роторного оборудования отличается высоким уровнем избирательности – то есть большинство гранитных камней имеет форму куба (80 – 85%).

Молотковые – конструкция таких дробилок идентична предыдущему виду, но вместо лопаток здесь работают молотки. Чаще всего такие дробилки применяются для мягких пород.

Центробежные – дробилка представляет собой центрифугу, в которой порода на высокой скорости ударяется о ее стенки и друг о друга. На данном оборудовании допускается работа с гранитом до 10 сантиметров.

Сортировка

После того как порода прошла этап дробления, она поступает на сортировочные вибрационные сита – грохота. За характерный шум во время работы они получили такое название.

Сортировка может быть такой:

Предварительная – здесь отделяются камни, не требующие дробления, и некондиция, проводится она перед процессом дробления.
Контрольная – выполняется после дробления. В процессе отделяется гранит, требующий повторной обработки.
Товарная – этот вид сортировки, щебень проходит перед подготовкой к продаже.

Виды и марки

Всего выделяется пять сортов:

М1200 – 1400 – высокая прочность.
М800 – 1200 – прочный щебень.
М600 – 800 – средняя прочность.
М300 – 600 – слабая прочность.
М200 – очень слабая прочность.

Оттенок гранита зависит от территории, где велась добыча вулканического материала. Он может быть с белым, серым, розовым, красным тоном и т. д. Цветовая палитра обуславливается обилием вкраплений в структуре гранитного камня.

На заводах щебенка подвергается дополнительной обработке:

Промывка – необходима для очистки материала от пыли и глины. Потребность в промывке возникает, только если превышена допустимая норма наличия глиняных и пылевых частиц. Процесс промывки достаточно трудоемкий и дорогой, к тому же нужна дополнительная просушка продукции. Мытый щебень изготавливается редко и только для определенных целей.
Пропитка битумом – щебень с данной обработкой применяется в строительстве дорог, его покрывают дегтем, битумом или битумным раствором. Процесс проходит в асфальтосмесительном оборудовании. Битумный или черный щебень нельзя долго хранить, так как срок его использования небольшой, обычно он сразу отправляется на место работ.
Окрашивание – такая обработка применяется только для декоративных целей. Окрашиваться гранит может на заводах или в домашних условиях. Цветной щебень изготавливается только по предварительному заказу и маленькими партиями. В данном случае стоит помнить о том, что даже самый качественный краситель со временем потускнеет или начнет откалываться.
Шлифовка (галтовка) – такой гранит также применяется в декоративных работах. Галтованный щебень – это материал, подвергшийся механическому воздействию, в результате которого острые края сглаживаются. Обработка происходит в галтовочном барабане, куда помещается природный камень, абразивные вещества и вода. За счет трения друг об друга и об абразивы происходит процесс шлифовки.
Галтовка – достаточно затратный процесс, поэтому шлифованный щебень изготавливается только по предварительному заказу.

Фракции щебня

Существует несколько фракций щебня, среди которых можно выделить стандартные и наиболее популярные:

До 5 мм. Представляет собой гранитный отсев. Многие строители вовсе не считают его полноценным камнем, а лишь его побочным продуктом, который появляется при отсеве. Обычно используется только в качестве декоративного элемента, для обсыпки дорожек или площадок для спорта. При его помощи так же производят бетон, на поверхности которого создается эффект «вымытого бетона».
До 10 мм. Считается достаточно доступным материалом мелкой фасовки, который при этом практически не содержит чрезмерно большое количество частиц пыли. Применяется в качестве оптимизатора основного растворного состава, а так же при для производства изделий из цемента.
До 20 мм. Материал данной фракции весьма распространен. Необходим как для целей, которые описаны выше, так и для фундаментной постройки, мостового полотна и конструкции в целом, дорог и покрытий аэродромов.
До 40 мм. Потребуется при изготовлении ЖБИ, постройке дорог, железно-дорожных полотен, возведении зданий, трамвайных линий и фундаментов.
До 60 мм. В основном применима только при строительстве ж/д полотен. В остальных сферах используется крайне редко.
До 70 мм. Достаточно крупная фракция, предназначаемая для производства бетона, других массивных конструкций, а так же для всех работ, в которых предполагается использовать большие количества цемента.
До 300 мм. Все фракции от 70 и до 300 мм используются очень редко. Применимы обычно в качестве декоративного элемента и потребуются для отделки водоемов, заборов, бассейнов.

Сертификация

Гранитный щебень обязательно проходит ряд экспертиз для получения необходимых сертификатов. Так, камень должен отвечать гигиеническим и санитарно-эпидемиологическим критериям, не должен содержать большого количества вредных веществ.

Сферы применения

Первое назначение щебня – это стройматериал. Но благодаря большому количеству видов, он используется для различных целей и задач:

В строительстве – для создания бетона, дренажного слоя, для расклинцовки на меньшие размеры, усиления почвы под основаниями зданий, для выравнивания участков и площадок.
В дорожных работах – для грунтовых, асфальтированных и железных дорог.
Облагораживание участков – для тропинок и дорожек, въезда на территорию, уплотнения почвы, отсыпки парковочных территорий и спортплощадок, защиты от гололедицы и наледи.
Для ландшафтного дизайна – оформления цветников, ручьев, искусственных водных объектов, габионов и альпийских горок.
На производстве – для брусчатки и железобетонной продукции, минеральных сыпучих веществ.
Инженерные работы – для мостов, плотин и дамб, путепроводов.

Плюсы и минусы

Преимущества гранита:

Повышенная прочность и твердость — этот природный камень имеет самый высокий коэффициент.
Легкость в обработке, так как он хорошо взаимодействует с различными сцепляющими составляющими.
Практичность – подходит для применения в различных сферах и отраслях.
Внешний вид – гранитный щебень выглядит как камень с множеством вкраплений черного, серого и белого цветов, такой специфичный окрас часто используется для декоративных работ.
Низкая водопоглощаемость – это свойство играет важную роль в строительстве, так как гранит не будет деформироваться от действия влаги.
Морозоустойчивость.
Долговечность.

Минусы гранита:

В отличие от доломитового щебня, коэффициент твердости и прочности которого идентичен гранитному, второй имеет цену выше. Это главный минус материала.
Трудоемкий процесс изготовления, требуются дополнительные действия после добычи из карьера.
Экологичность – гранитный щебень может содержать вредные составляющие, в отличие от известнякового, который имеет меньший уровень радиоактивности, несмотря на то что обе породы природного происхождения. Останавливая выбор на конкретном щебне, нужно просматривать сертификаты и выбирать 1 класс радиоактивности, гранитную разновидность лучше не использовать в строительстве жилых помещений.

Видео

В сюжете - Общие сведения о щебне