Щебень – представляет собой продукт, полученный в результате дробления скальных горных пород. Породу добывают в карьерах, после чего дробят и сортируют на фракции, с помощью специальных машин, называемых «грохотами», а сам процесс – «грохочением». Одна из самых распространенных и имеющих самое широкое применение пород - гранит. Кроме того, щебень также получают дроблением валунов или гравия.

Физические свойства щебня:

Щебень, полученный из природных материалов, обладает следующими основными свойствами:^*

• истинная, средняя и насыпная плотности
• активность естественных радионуклидов (радиоактивность)
• прочность
• морозостойкость
• лещадность
• зерновой состав и форма зерен
• водопоглощение и водонасыщение

Адгезия щебня:

Специфическая индивидуальная характеристика щебня – адгезия. Она показывает насколько качественно происходит сцепление поверхности камня с битумными вяжущими. Эту характеристику можно приблизительно определить на глаз, посмотрев на цвет зерна. Лучшими, в данном случае, показателями по адгезии будет щебень, имеющий серый и темно-серый цвет.

Лещадность щебня:

– это содержание в контрольной партии щебня зерен игловатой и пластинчатой формы. К ним относят те зерна, у которых один размер превышает любой из двух других более чем в три раза. Таким образом щебень разделяют по лещадности на четыре группы: кубовидная (содержание пластинчатых и игольчатых зерен не более 15%), улучшенная – 15-25%, обычная – 25-35%, обычная – 35-50%. Для щебня лещадность – один из главных показателей качества. Чем меньше содержание плоских и игловатых зерен, тем лучше щебень. Это обусловлено тем, что высокое содержание таких зерен приводит к менее плотному заполнению щебнем объема. Иначе говоря, дает менее плотную утрамбовку. Соответственно эти полости заполняются раствором, битумом или любым другим связующим материалом, что приводит к нерациональному их использованию. Поэтому кубовидный щебень ценится выше других – он дает самую плотную утрамбовку. А в результате и материальную выгоду. Т.е. чем меньше лещадность, тем меньше «межзерновая пустотность» смеси. Кроме того, прочность кубовидных зерен щебня, просто за счет их формы, выше, чем пластинчатых и игловатых.

Морозостойкость щебня:

Такая характеристика щебня, как морозостойкость показывает, сколько циклов последовательного замораживания и оттаивания способен выдержать испытываемый материал, не потеряв, при этом, своих прочностных качеств (по ГОСТу – потери по массе не должны быть больше определенных установленных этим ГОСТом значений). Как правило, испытания проводятся непосредственным замораживанием щебня или испытанием в насыщенном растворе сернокислого натрия и последующим высушиванием. При этом испытание непосредственным замораживанием считается наиболее предпочтительным. Таким образом, если щебень выдерживает 15 циклов непосредственного замораживания, и, после чего его потеря массы составляет не более 10 процентов – такой щебень получает марку морозостойкости «Mрз15». Это самый худший по качеству щебень. Дальше идут марки Mрз25, Mрз50, Mрз100, Mрз150, Mрз200, Mрз300. Щебень марки Mрз300 – считается наиболее предпочтительным в строительстве. Самый хрупкий щебень – известняковый, самый устойчивый – гранитный щебень.

Прочность щебня:

Это показатель того насколько хорошо будет щебень выдерживать, не крошась и не разрушаясь, нагрузки при движении транспорта и механические воздействия, осуществляемые в процессе и после строительства. Отдельно исследуют прочность щебня при сжатии – помещая образцы под пресс, а потом просеивая на сите с величиной ячеек отдельно обозначенных для испытуемой фракции и измеряя массу зерен щебня оставшихся на сите. Второй аспект исследования на прочность – определение устойчивости щебня к износу (истиранию). Исследование проводится в полочном барабане, специальном стальном цилиндре с полкой из уголковой стали. Вращаясь в барабане вместе с несколькими стальными шарами, щебень крошится. Так же как и в предыдущем случае, в конце испытания материал просеивают и определяют массу остатка. На основании результата, щебню присваивают определенную марку качества. Самый прочный – это базальтовый или гранитный щебень – марки М1400-1600, его применяют в производстве высокопрочных бетонов, при закладке фундаментов и строительстве несущих мостовых конструкций. Также к группе высокопрочных относится щебень марки М1200-1400. Далее, по убыванию прочности идут группы: прочный щебень марки М800-1200, средней прочности М600-800, слабой прочности М300-600 и щебень очень слабой прочности М200.

Радиоактивность щебня:

Помимо остальных характеристик щебня, при использовании его в строительстве обязательно надо обращать внимание на такое его свойство как радиоактивность. Это показатель содержания естественных радионуклидов в породообразующих элементах горных пород, которые использовалась для производства щебня, и зависит от содержания в них урана, тория, радия и других элементов. Как правило, за единицу удельной радиоактивности принимают беккерель на единицу массы. В зависимости от этого показателя щебень применяют: суммарная удельная эффективная активность естественных радионуклидов

• меньше 370 Бк/к – при строительстве жилых и общественных зданий;
  
• от 370 Бк/кг до 740 Бк/кг, этот щебень допускается использовать при возведении производственных зданий, а также в дорожном строительстве в пределах населенных пунктов;
  
• от 740 до 2800 Бк/кг – только при строительстве дорог за пределами населенных пунктов.
  

Содержание пылевидных и глинистых частиц:

В составе щебня не должно присутствовать больше допустимых ГОСТом значений содержания пылевидных и глинистых (максимальный размер которых менее пяти сотых миллиметра) частиц, а также комков глины (комки размером от 1,25 миллиметра). Определяют эти показатели такими методами как: отмучивание, пипеточный метод, метод мокрого просеивания, фотоэлектрический метод и др. Отмучивание – принудительное растворение пылевидных и глинистых частиц в воде, куда помещается проба щебня, и сравнение начальной и конечной массы пробы. Пипеточный метод – взвешивания сухого остатка после выпаривания отобранной пробы, полученной при промывке щебня или гравия. Эти и другие методы подробно описаны в ГОСТ 8269.0-97.

^*Подробная информация содержится в ГОСТ 8267-93 щебень и гравий из плотных горных пород