Прочность щебня

Щебень производится из большого разнообразия видов скальных, горных пород, некондиционных отходов рудных предприятий, попутно добываемых материалов, неметаллических ископаемых, гравия и валунов природных карьеров.

Его производство заключается в измельчении сырья в дробильных установках и рассеивании получаемого продукта по фракциям крупности. Щебень применяют в основном в строительных сферах производства, поскольку аналогичный по виду и составу материал, используемый в других областях, называется иначе — флюсы для металлургии, сырье для обжига извести и т. д.
Качество такого материала оценивают по основным параметрам устойчивости к воздействиям, испытываемым при применении. К ним относятся:

• прочность при сжатии;
• износостойкость на истирание;
• морозостойкость.

Высокая прочность щебня при сжатии требуется в бетонных конструкциях фундаментов высотных зданий, башен, в нагруженных опорах мостов, в мощных гидротехнических сооружениях.
Износостойкость становится важнейшим показателем прочности щебня в асфальтобетонных покрытиях, испытывающих истирающие нагрузки от колес большегрузного транспорта.

От морозостойкости, не являющейся прямым прочностным параметром, напрямую зависит долговечность и прочность щебня — основного компонента бетона, асфальтобетона, железнодорожных насыпей и других сооружений.

Прочность щебня оценивается марками дробимости при сжатии (раздавливании) испытуемой порции в цилиндре. Шкала в порядке убывания прочности выглядит следующим образом: М1400, М1200, М1000, М800, М600, М400 и М200.
Самому прочному щебню присваивают марку М1200-М1400 (высокопрочный), прочному — М800-М1200, средней прочности — М600-М800, низкой — М300-М600, очень низкой — М200.
Для материала, используемого в асфальтобетонных покрытиях, важен второй показатель прочности — на истирание. Марки, определяющие истираемость щебня или гравия, представлены рядом (в порядке увеличения истираемости) от И1 до И4.
Морозостойкость устанавливается присвоением соответствующей марки из ряда (по увеличению стойкости): от F15 до F300, F400.
Самым стойким к механическим нагрузкам считается гранитный щебень, марка прочности которого соответствует М1200 и М1400. Прочность щебня гравийного несколько ниже — М800 – М1200. Прочность известнякового щебня соответствует маркам М400-М800.

Испытания на принадлежность щебня к марке прочности по дробимости при сжатии, марке по истираемости, марке по морозостойкости проводят сертифицированные лаборатории на оборудовании и по методикам, установленным государственными стандартами.
Марку щебня по прочности определяют в соответствии с ГОСТ 8267-93. Для этого массу щебня до 4 кг помещают в цилиндр из стали (диаметр 150 мм) и прикладывают к ней через плунжер давление силой 200 кН. Принадлежность материала к конкретной марке определяют по потере массы в процентах за счет отколовшихся кусочков.

Испытания на истирание выполняют в стальном барабане, куда загружают взвешенный щебень вместе с 12 чугунными шарами массой по 400 г. Скорость вращения барабана — 30 об/мин. Количественная потеря массы щебнем в результате истирания автоматически определяет принадлежность его к конкретной марке по истираемости.
Марку по морозостойкости получают по максимальному количеству циклов замораживания и оттаивания, при выполнении которых потеря массы щебнем не превысит 5 %.
Марки по дробимости при сжатии, по истираемости, по морозостойкости, характеризующие общую прочность щебня, должны обязательно указываться в сертификате на приобретаемый строительный материал.