Гранитный щебень, его виды, технические характеристики

Как добывают гранитный щебень

Добыча гранитного щебня в России ведется во многих местах. Основными месторождениями пород камня для строительства можно назвать:

• Павловское (Воронежская область, Центральный федеральный округ);

• Сортавальский завод, Медвежьегорское месторождение (Республика Карелия, Северо-Западный округ);

• Гавриловский завод в Ленинградской области;

• Покровское – в Архангельской области;

• Северское, Исетское, Сибирское – в Свердловской области, и многие другие.

В зависимости от места происхождения у щебенки из гранита могут отличаться свойства и характеристики.

Данный строительный материал получают путем дробления твердых магматических пород. Добыча, производство гранитного щебня выполняется в несколько этапов: 

• Сначала происходит поиск месторождения определенной породы. 

• Далее расчищается территория будущего карьера, удаляется верхний слой грунта. 

• Массив породы при помощи направленных взрывов раскалывают на меньшие части, доступные для дальнейшей транспортировки.

• Потом сырье поднимается из карьера и доставляется на перерабатывающее предприятие.

• Здесь породу сортируют на крупные и мелкие куски (грохочение), а затем дробят с целью получения материала разного размера. 

• После дробления щебень отправляется на хранение соответственно с каждой фракцией. 

Но может применяться и способ использования побочных продуктов добычи других ископаемых материалов. Мрамор, известняк не добывают специально для изготовления щебня. Это не рационально. 

Виды и марки гранитного щебня

Гранитный щебень разделяется по многим характеристикам, видам, маркам. Маркировка щебеночной массы может быть от М200 (слабопрочная) до М1600 (особо прочная). Первая марка не считается надежной для использования в строительных целях. Ее чаще применяют для декоративных решений. Среднепрочная щебенка М600-М1000 востребована в дорожном строительстве, при возведении бетонных конструкций.

Наибольшей востребованностью пользуется марка М1200. У нее отличное сочетание прочностных показателей, стойкости к температурным перепадам. Вместе с щебнем М1400 она применяется при формировании дорожных покрытий с интенсивной эксплуатацией, оснований мостов. Самая высокопрочная М1600 незаменима в строительстве взлетных полос, железнодорожных насыпей.

Фракции гранитного щебня

Также гранитный щебень классифицируется по фракциям. Особо распространены материалы с размером зерна:

• 2-5 мм;

• 5-20 мм;

• 20-40 мм;

• 40-60 мм.

У них несколько различаются характеристики и область применения. И для каждого вида строительных работ используют четко определенную фракцию.

Камни до 5 мм являются побочным продуктом – отсевом. Они подходят для изготовления некоторых видов бетонных смесей, дорожных отсыпок, решения декоративных задач.

Зерна от 5 мм до 20 мм востребованы в качестве наполнителя для бетона. Их широко применяют при возведении оснований разнообразных конструкций, устройстве дорог.

Гранитный щебень среднего размера чаще используется для строительства промышленных объектов.

Фракция 40-60 мм подходит для обустройства оснований дорожных полотен, железнодорожных путей. Высокая прочность, износостойкость материала ценится при возведении производственных зданий. 

Более крупные камни (бутовые) размером до 300 мм популярны для изготовления габионов, для оформления дорожек, заборов, в ландшафтном дизайне. 

Свойства и характеристики щебня

Параметры гранитного щебня высоки. Это придает материалу большое распространение. В зависимости от характеристик он разделяется на группы по:

• Размеру (фракции);

• Плотности;

• Прочности;

• Лещадности;

• Степени морозостойкости;

• Уровню радиоактивности;

• Истираемости;

• Уровню водопоглощения и другим параметрам.

Свойства определенного вида гранитного щебня определяют его дальнейшее назначение.

Плотность материала определяют, как соотношение объема и веса. Применяются показатели истинной и насыпной плотности. В первом варианте рассматривают параметры гранитных зерен, не учитывая пустоты между ними. Расчеты производятся в лабораториях, где камень измельчается и взвешивается. 

Второй показатель необходим для выполнения конкретных задач – подсчета количества требуемого материала, определения площадей под складирование, типа, грузоподъемности транспортного средства для перевозки. Он выражается в весе 1 м3 материала определенной фракции, включая пустоты, примеси. Параметр напрямую зависит от размера гранул, их прочности. Чем крупнее фракция, выше прочностные характеристики, тем показатель больше.

От параметров гранитного щебня по плотности зависит коэффициент его уплотнения. Обычно эту безразмерную величину принимают примерно, как 1,1. Она показывает возможность естественного уплотнения материала в результате транспортировки, трамбования. Данный коэффициент требуется при определении степени усадки насыпного слоя при выполнении различных видов работ. Чем крупнее камни, тем меньше они подвержены трамбовке, ниже коэффициент усадки.

Лещадность

Степень лещадности определяют по числу камней игольчатой, плоской конфигурации. Они менее прочные, их сложно уплотнять. Высокий уровень лещадности щебеночной массы не подходит для устройств фундаментов, производства прочных бетонных растворов. Их часто применяют для менее ответственных работ.

Степень лещадности классифицируется по пяти группам:

• Если лещадных гранул не больше 10 %, то вид материала определяется как кубовидный.

• При содержании таких зерен в пределах от 10 % до 15 % – это улучшенный стройматериал.

• Далее три группы идут под стандартным определением в вариациях 15-25 %, 25-30 %, 30-50 %.

Приобретение гранитного щебня для декоративных целей (ландшафтный дизайн, украшение отдельных зон, создание малых архитектурных форм), засыпки площадок экономичнее из обычных вариантов. Это будет выглядеть даже эффектнее. Цвет материала зависит от преобладающей породы. Но если требуется бетонирование оснований тяжелых конструкций, заливка монолита, то выбирать стоит наиболее высококачественный щебеночный материал с минимумом лещадных камней.

Прочность гранитного щебня высокая. В паспорте материала она отмечается буквой «М». Дальше идет цифровое обозначение параметра. Чем он выше, тем прочнее зерна, устойчивее к механическим нагрузкам. Они способны выдерживать значительные воздействия в виде сжатия, дробления. Максимальный показатель по прочности щебеночных гранул из гранита составляет М 1600.

Многократное замораживание и размораживание щебеночной массы позволяет определить степень ее морозостойкости. Влага, попадая в микротрещины зерен, приводит в конечном итоге к их разрушению. Чем плотнее материал, тем дольше он способен выдерживать значительные перепады температур.

Морозостойкость гранитного щебня должна составлять не менее F300. Это значит, что гранулы выдерживают до трехсот циклов заморозки/размораживания. Это довольно высокий показатель, что делает материал незаменимым во многих дорожно-строительных работах.

Магматические породы обладают разным уровнем естественной радиоактивности. Это зависит от типа примесей, которые входят в состав исходного сырья – торий, калий, радий и другие. Гранитный щебень относится к категории высокой радиоактивности (около 50 % стандартной дозы). Классификация сырья по радиоактивности:

• 370 Бк/кг – первый класс;

• Не более 740 Бк/кг – второй класс;

• Превышение показателя в 740 Бк/кг – третий класс.

Но большую роль здесь также играет местонахождение карьеров по добыче породы. Это влияет на категорию применения сырья. Отдельные материалы соответствуют всем требованиям по безопасности, могут использоваться для каждого вида строительных работ.

Часто количество опасных примесей в добываемой породе входит в норму. Гранитный щебень в обязательном порядке проходит все необходимые проверки для получения сертификатов безопасности.

Гранитный щебень активно применяется в ответственных работах. Его часто используют для изготовления бетона, при засыпке дорог, площадок различного типа (строительные, детские, спортивные). А здесь требуются высокие показатели по стойкости к истиранию. Именно это свойство способствует долгому сроку службы объекта. Марка стройматериала относится к категории И1. Она самая высокая.

Прочность строительных растворов во многом зависит от способности материалов связываться между собой. Зернистая структура гранитных пород способна после дробления становиться очень неровной. Это свойство повышает адгезию при производстве бетона. Наилучшие параметры по сцеплению имеет серый гранит. А вот материал красного цвета лучше применять для облицовочных, декоративных целей.

Высокая плотность гранитных зерен практически препятствует проникновению в них влаги. Если зерна поместить в воду, то влагопоглощение будет не больше 0,3 %. И это в большой мере способствует востребованности материала в дорожном строительстве.

Плюсы и минусы использования гранитного щебня

Гранитный щебень содержит небольшое количество глинистых, пылевидных веществ, что влияет на его высокую способность сопротивляться значительным нагрузкам. Согласно требованиям нормативов их массовая доля в щебеночном материале из гранита не должна превышать 1 %. Большая часть щебня, добываемого из разных пород, полностью соответствует стандарту.

Плюсы использования данного стройматериала довольно высоки. К ним можно отнести:

• Отличные технические и эксплуатационные показатели;

• Долгий срок службы в разных климатических условиях;

• Высокая стойкость к неблагоприятным воздействиям;

• Широкая сфера применения и другие.

Есть у этого строительного материала и минусы. Он довольно дорогой по сравнению с другими видами щебня. Часто степень радиоактивности не допускает возможности его использования в гражданском, промышленном строительстве.

Сфера применения  

Благодаря своим уникальным достоинствам, гранитный щебень подходит в качестве наполнителя для бетонных, асфальтобетонных растворов. Его применяют при создании подушек для возведения фундаментов. Стройматериал востребован в дорожных насыпях, подсыпке ж/д, трамвайных путей. Он незаменим при возведении различных опор, колон, выпуска ЖБИ.

Мелкофракционный материал часто используется для производства тротуарной плитки, изготовления разных тонких ж/б изделий, керамики. Его вводят в состав сухих строительных смесей. Разноцветные камни из гранита популярны у дизайнеров. Они применяются в декоративных целях. Ими часто отделывают искусственные водоемы.