Щебень – материал сыпучий, неорганический и зернистый, полученный путем искусственного дробления. Его подразделяют на первичный и вторичный. Это немаловажный факт. Первичный – результат переработки натурального камня: гальки, валунов, пемзы и прочих материалов. Вторичный же получают при дроблении мусора строительного, такого как бетон, асфальт, кирпич.

Способ получения

Для производства щебня применяют следующий метод: горную породу, добытую в карьере, измельчают до определенного состояния путем грохочения. При вторичной переработке вышеуказанного строительного мусора используют механизированную дробилку.

Область применения

Благодаря высоким адгезивным свойствам, т. е. способности прочно сцепляться с поверхностью, щебень используется в цементно-песчаных составах, в градостроительстве, в сооружении зданий, в возведении автомобильных и железных дорог.

Особенности материала

Выделяют следующие основные его свойства:

• Плотность щебня.
• Лещадность (форму).
• Морозоустойчивость.
• Прочность.
• Радиоактивность.

Данные значения полностью характеризуют указанный материал. Далее более подробно рассмотрим такое свойство, как плотность щебня. Это является немалозначимым определением.

Плотность щебня

Данное свойство материала напрямую связано с его прочностью. Под плотностью понимают отношение массы к объему. Измеряют ее в тоннах или килограммах на кубометр (т/м³, кг/м³). Различают истинную плотность щебня, без учета пустого пространства, общую и насыпную, т. е. в неуплотненном состоянии. Каждая из них имеет соответствующее значение.

Истинная плотность щебня определяется лабораторией. То есть измеряется масса единицы объема мелкого и сухого материала. Этим способом исключают присутствие пустот, заполненных воздухом. Так определяют пористость.

Термин "насыпная плотность щебня" используют для обозначения соотношения между массой и занимаемым объемом с учетом свободного пространства между частицами. Этот параметр необходим при расчете состава бетонной смеси.

Измерение плотности

В данном случае существует несколько способов определения:

1. С помощью мерного сосуда.
2. С применением таблиц.

Рассмотрим подробнее первый способ

Для осуществления данного процесса необходимо мерный сосуд цилиндрической формы объемом от 5 до 50 литров полностью заполнить до образования конуса наверху. Затем излишки сверху формы снимают. Сосуд взвешивается. Чтобы определить плотность щебня, рассчитывают разницу между полным и пустым сосудом, которую делят на объем данной емкости. Здесь ничего нет сложного. Формула в данном случае выглядит следующим образом:

• Рн = (m₂ – m₁) : V,

где m₁ – масса пустого сосуда; m₂ – со щебнем, V – вместимость мерной емкости.

Основные критерии

Чтобы правильно измерить насыпную плотность, соблюдают требования государственного стандарта, это:

• Использование только специализированных сосудов, то есть определенной формы и размера.
• Размер емкости напрямую зависит от крупности зерен.
• Щебень ни в коем случае специально не уплотняется, так как в этом случае материал будет иметь другие показатели.
• Общая плотность обязательно выше насыпной.

Результаты, полученные в лаборатории, указывают в сопроводительном паспорте конкретной партии.

Помимо щебня, подобным образом подсчитывают и плотность песка, бетона и других материалов. При этом учитывают объем, зернистость и пространство между частицами.

Определение при помощи таблиц

Данное вычисление плотности указанных материалов также является немаловажным. При больших объемах или в случаях, когда погрешность примерно в 1% не является критической, прибегают к помощи измерительных таблиц с условными коэффициентами для перевода. Плюс данного способа – сэкономленное время и простота. Минус - примерный, неточный результат.

Совет

Следует помнить о том, что насыпная плотность – это качество натуральное, природное, исключающее возможность последующей трамбовки для устранения пустот.

У строительных материалов она является одним из базовых параметров. От этого зависит прочность конечного изделия и косвенное определение пустот, заполненных менее прочным составом из других элементов.

При изготовлении бетонных смесей руководствуются правилом: чем выше значение фракции, тем ниже параметры насыпной плотности. Знание ее показателей позволяет существенно сэкономить. Например, при низком значении фракции и высокой насыпной плотности цемента потребуется на порядок меньше. Со знанием точных объемов упрощается транспортировка и хранение. Становится возможным подсчитать материал для перевозки. Также в данном случае можно учесть грузоподъемность транспорта.

Коэффициент плотности

Разберемся с данным определением. Техническая величина, используемая во время замеров по объемам щебня, называется так: коэффициент насыпной плотности щебня. Это немалозначимый параметр. Используют и другое его наименование - коэффициент уплотнения или перевода (имеется в виду пересчет массы в объем, и наоборот).

Пример

Допустим, машина привезла щебень на строительную площадку. Как провести необходимые измерения? Для этого подсчитывается объем груза и кузова по границе заполнения. Затем полученные значения умножаются на коэффициент уплотнения. Понятно, что цифры будут разными за счет «утряски» груза во время движения, но он не может потерять в массе. В первом случае, с учетом усадки, можно сказать, что это общая плотность щебня или значение, близкое к ней. Во втором – насыпная.

Для лучшего понимания возьмем другой жизненный пример. Купили некоторое количество сахара. Скажем, килограмм. Засыпали в сахарницу, получили первичный объем. Потрясли, постучали, утрамбовали. Измерили. Получили в результате конечный объем.

Влияющие факторы

Это важно знать. На плотность оказывает влияние и порода, из которой изготовлен щебень. При одинаковом объеме – 1 м³, вес у гранита будет 2,6 т. Однако у известняка за счет примесей кварца, доломитов и др. – 2,7-2,9 т. При одинаковом весе будет различаться объем.

В результате этого крупная, неизмельченная горная порода занимает меньше места, чем переработанная. Это за счет пространства между элементами. О разнице объемов при одинаковой массе будут говорить истинная и насыпная площадь щебня. Это достоверный факт. Так, например, истинная плотность гранитного щебня с фракцией (размером зерен) от 5 до 20 мм составит 2590 кг/м³, а насыпная того же материала будет равняться 1320 кг/ м³. Таким образом, зная данное определение, можно существенно экономить на уменьшении затрат в затворении бетонного раствора, а также на средствах перевозки и местах хранения.

Другие параметры

В данном случае можно выделить следующее:

• Фракция – размер зерен материала. Различают стандартные (5-10 мм, 10-20, 5-20 и проч.), нестандартные (10-15 мм, свыше 15 до 20 мм и т. д.) и еврощебень (3-5 мм).
• Марка щебня по прочности. Выделяют несколько типов. А именно: обычной прочности М 800–1200; высокой – М 1400-1600; средней – М 600-800; слабой – М 300-600; минимальной – М 200.

Вся совокупность фракции, марки и исходной породы будет влиять на насыпную плотность.