Содержание
Щебень представляет собой сыпучий неорганический строительный материал, получаемый методом дробления натурального камня или же твердых отходов строительных материалов. Щебень из камня принято называть первичным. Для его производства используется галька, валуны, пемза, гранит и другие природные камни. Щебень, получаемый из строительных отходов, называют вторичным. Для его получения перерабатывают методом дробления куски бетона, асфальта или кирпича.
Измельченный первичный щебень получают методом грохочения горных пород, добытых в карьерах. Вторичный щебень получают с помощью механических дробилок, в приемный бункер которых загружают куски бетона, асфальта или колотый кирпич.
Оба вида щебня обладают очень полезным для строительства свойством. Они великолепно закрепляются на поверхностях, покрытых цементным раствором. Это их свойство активно используется в строительстве и в том числе автомобильных и железных дорог.
Качество щебня
Качество щебня определяют по нескольким параметрам. Это плотность, лещадность (форма фракции), морозостойкость, прочность и радиоактивность. Этих критериев оценки качества вполне достаточно для того, чтобы определить целесообразность его использования на конкретном строительном объекте.
Плотность
Самым главным параметром определения качества щебня является плотность. Именно плотность определяет прочность будущего дорожного покрытия или строительной конструкции. Плотность щебня определяется отношением массы к объему. Принято измерять ее в тоннах или килограммах на один кубический метр. Для более точной оценки плотности ее измеряют в двух вариантах. Первый это общая (насыпная) плотность, которая учитывает воздушное пространство между кусками сухого щебня. Второй вариант — это истинная плотность, которую измеряют без учета пустого пространства в мерной емкости. Для этого щебень в лаборатории дополнительно измельчают до полной ликвидации пористости массы. Такой анализ делается для получения наиболее точного результата для проведения ответственных инженерных расчетов. На практике же параметр насыпная плотность используется гораздо чаще. Именно эта единица измерения применяется при производстве щебеночно-цементных смесей.
Плотность щебня может быть измерена разными способами. Чаще всего это делается с использованием мерных емкостей или же таблиц. В качестве мерной емкости используют цилиндрический сосуд емкостью от пяти до пятидесяти литров. Его заполняют щебнем с горкой. Затем горку снимают так, чтобы ни одна крошка не возвышалась над кромкой сосуда. После этого сосуд со щебнем взвешивают и от полученного результата отнимают вес пустого сосуда. Чистый вес щебня разделяют на объем сосуда и получают реальный показатель плотности данной партии щебня.
Такое измерение можно выразить по формуле: Рн = (m2 — m1): V, где m1 — масса пустого сосуда; m2 — его масса со щебнем, V — его внутренний объем.
Измерение плотности щебня делается в соответствии с требованиями ГОСТа. Допускается использовать сосуды строго определенной формы и размеров. Для измерения плотности щебня разной фракции используются только соответствующие измерительные емкости. При засыпке щебня в сосуд запрещается утрамбовывать материал, в противном случае измерение не будет соответствовать действительной плотности данной партии щебня. Общая плотность щебня всегда выше насыпной, и это вполне понятно. И тот и другой результат измерений указывается в сопроводительных документах. Аналогичным способом измеряют плотность любых сыпучих строительных материалов.
Допускается измерять плотность щебня и с использованием специальных таблиц. При этом погрешность измерения будет составлять порядка одного процента. То есть такая погрешность не является критичной при проектировании дорожного покрытия или строительных конструкций. В таблицах приведены результаты измерений плотности различных видов щебня, ранее полученные лабораторным путем. Используя коэффициент перевода и данные таблицы легко определить плотность конкретной партии щебня.
Для строителей важным показателем является именно насыпная плотность щебня. Именно от ее величины будет зависеть прочность строения или дорожного полотна. Кроме того, показатель насыпной плотности позволяет учесть плотность той субстанции, которой будут заполнены пустоты между кусочками щебня. Плотность субстанции в любом случае будет ниже плотности щебня, даже если это будет сухой песок. Таким образом, инженеры могут рассчитывать реальную прочность строительных или дорожных элементов. Кроме того, знание реальной величины насыпной плотности щебня, позволяет получить определённую экономию. К примеру, при высокой насыпной плотности щебня можно существенно сократить норму расхода цемента для производства смеси. Этот показатель также важен для оптимальной организации перевозок щебня и выбора для этого наиболее экономичного транспортного средства.
Насыпная плотность
Для пересчета массы щебня в объем и наоборот используется такая единица измерения, как коэффициент насыпной плотности. Иногда эту единицу называют коэффициентом перевода или коэффициентом уплотнения. Об этом коэффициенте стоит поговорить подробнее с приведением примеров. Когда на строительный объект привозят щебень, то он в пути всегда уплотняется по причине тряски. То есть на заводе загрузили кузов самосвала до полной вместимости, а на строительную площадку машина приезжает как бы с недогруженным кузовом. Если хищения не было, то масса щебня от утряски не изменилась. Определить это и позволяет коэффициент перевода. Для каждого вида щебня он свой. Получатель груза знает объем кузова самосвала и легко измеряет объем щебня в нем. Умножив его на коэффициент перевода, получатель определит значение реального веса доставленного материала. Вот так делается учет расхода щебня.
Коэффициент перевода не является константным, для каждого вида сыпучих материалов он свой. Абсолютная же его величина зависит от плотности материала, в нашем случае это щебень. Так вес одного кубического метра гранитной крошки составляет 2,6 тонны, а такой же объем известняковой крошки будет весить от 2,7 до 2,9 тонн. Известняк тяжелее гранита за счет присутствия в его структуре доломитов и кварца. Понятно, что при равном весе двух сортов такого щебня, их объем будет существенно разным.
О разнице объемов при одинаковой массе будут говорить истинная и насыпная плотность щебня. К примеру, истинная плотность гранитного щебня с фракционностью 5-20 миллиметров составляет 2590 кг/м3, а показатель насыпной плотности для такого же объема гранитного щебня составляет только 1320 кг/ м³. Знание этих величин позволяет точно рассчитать необходимое количество щебня, песка и цемента для изготовления конкретного строительного изделия или элемента конструкции.
Фракция и прочность
Также важными для обозначения качества щебня считаются такие параметры как фракция и прочность. Фракция, иными словами размер щебня может быть стандартной, нестандартной и европейской. Щебень стандартной фракции имеет размеры 5-10, 10-20, 5-20 миллиметров, а не стандартной фракции 10-15 и свыше 15-20 миллиметров. Европейский щебень имеет размеры от 3 до 5 миллиметров. Прочность щебня может быть обычной — М 800-1200; высокой — М 1400-1600; средней — М 600-800; слабой — М 300-600 и минимальной — М 200.
Сколько удельный вес шлакового щебня, удельный вес щебень шлаковый? Смотрите ответ в таблице 1.
Примечание: как показала практика, самые часто используемые фракции щебня, сколько удельный вес которого хотят узнать посетители — это щебенка: 0-5 мм, 0-10 мм, 0-40 мм, 20-40 мм, 40-70 мм, 5-20 мм, 10-20 мм, 5-10 мм, 25-60 мм, 20-70 мм, 10-15 мм, 20-60 мм, 25-60 мм, 10-120 мм, 80-120 мм.
Таблица 1. Сколько удельный вес шлакового щебня, удельный вес щебень шлаковый. .
Удельный вес шлакового щебня – это достаточно широко трактуемое понятие, требующее некоторых уточнений. Чаще всего, спрашивая, сколько удельный вес шлакового щебня, «по умолчанию» подразумевается его объемная масса или вес 1 м3, куба, кубометра, кубического метра. Реже, нас может интересовать, такая характеристика щебенки, как ее истинный удельный вес. Тесно связанный, с понятием истинной плотности сыпучего вещества. Под истинной плотностью щебенки понимается плотность твердых зерен, камней, камушков и не принимается во внимание структура сыпучего строительного материала, состоящая на 40 – 50% из воздуха, находящегося в межзерновом пространстве, в воздушных полостях между зернами твердого вещества. В первом приближении, истинной плотностью щебенки можно считать плотность горной породы или искусственного материала, из которого состоит имеющийся у нас вид материала. Таким образом, истинная удельная масса щебенки – это выборочная характеристика. А реальный удельный вес шлакового щебня, с ним мы имеем дело на практике, это интегральная характеристика сыпучего вещества, учитывающая плотность не только твердых зерен, но и плотность (а в конечном итоге количество) воздуха, содержащегося в объеме щебенки. Да, масса воздуха сравнительно мала, по сравнению с камнем, но в этом и весь «фокус». Учет воздуха в сыпучем материале, как бы «разбавляет», снижает абсолютные значения объемной массы, заданные характеристиками твердых зерен. В таблице 1, вы можете увидеть приведенные там значения и узнать, сколько удельный вес шлакового щебня, при условии насыпной плотности щебенки. То есть, с учетом характеристик структуры сыпучего вещества и количества воздуха содержащегося в 1 м3, кубе, кубометре, кубическом метре щебня. В некоторых случаях более удобным оказывается измерение удельного веса щебня в тоннах (тн/м3) или в килограммах (кг/м3). По таблице 1, вы сразу можете узнать, сколько килограмм и сколько тонн шлакового щебня в 1 м3, кубе, кубометре, кубическом метре. Как полезную практическую информацию, мы разместили в этой же таблице 1 удельного веса шлакового щебня, теоретические, расчетные массы 1 ведра щебенки, стандартной емкостью 10 литров, и сколько весить 1 литр этого сыпучего материала. Не забывайте, что, как и все теоретически рассчитанные массы для маленьких объемов (в данном случае мы говорим о массе стандартного ведра и литра), опирающиеся на то, сколько весит 1 м3 вещества, допускают высокую погрешность и должны рассматриваться, как приблизительные или оценочные. Мы можем рассчитать их теоретически с точностью до грамм, однако на практике они пригодны только для оценки порядка размеров величин. Если вам, по каким-то причинам, нужно узнать точные значения, то их можно получить только объективным исследованием – имеется в виду взвешивание на весах. Тем более, что крупные фракции щебенки вообще проблематично «уложить» в маленький объем. Ни в коем случае нельзя проводить «обратные» расчеты. Например, взвесить литр или ведро щебенки и рассчитывать на основании этих данных, объемную массу 1 м3, куба, кубометра или кубического метра. Погрешность слишком велика и мы получим в результате таких расчетов явную ошибку. Возможно, даже приблизительно не соответствующий истинной картине итог. В данном случае, обратные пересчеты считаются совершенно некорректными и не заслуживающими доверия статистическими операциями. Кстати, если быть более точным, то нужно сказать, что на удельный вес влияет еще размер зерен твердого материала или размер фракции щебенки. Обычно, мы оперируем средним удельным весом шлакового щебня, а при необходимости вносим «поправку», указывая, как дополнительную характеристику, размер фракции. Кроме размеров зерен или фракции сыпучего материала, на объемную массу влияет еще и форма зерен. Она может быть кубовидной, ягодной, игольчатой, лящевидной, чешуйчатой, пластинчатой и так далее. Но, определяющими характеристиками щебенки, главным образом формирующими абсолютное значение объемной массы вещества остаются: минералогический состав и размер фракции твердых зерен. При этом размер фракции рассматривается, как вспомогательный, дополнительный, уточняющий параметр.
| Главная Новости Металлоконструкции Галерея Контакты |
| © ЧП Колесник 2010-2011 |
Наш адрес: Днепропетровск, ул. Карла Либкнехта 57
Телефон по Украине: (063) 796-79-32 или (063) 796-19-32
В зависимости от крупности зерен щебень делится на фракции: 5- 10, 10-20, 20-40, 40-70, 70-120 мм. Зерновой состав шлакового щебня, как и других видов заполнителя, подбирается для обеспечения минимальной пустотности. Минимальная насыпная плотность щебня каждой из фракций составляет 1000 кг/м3. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, должно быть для щебня: кубовидного — не более 15%; улучшенного — 25; обычного — 35%. Длина таких зерен в три и более раза превышает их толщину или ширину. Прочность шлакового щебня характеризуется его маркой. Для щебня из доменного шлака, применяемого в качестве заполнителя тяжелого бетона, установлено пять марок по прочности:
| Марка щебня по прочности | 1200 | 1000 | 800 | 600 | 300 |
| Потеря в массе после испытаний, % | До 15 | 15-25 | 25-35 | 35-45 | 45-55 |
Щебень марки М1200 может быть использован при изготовлении бетона марки М400 и выше, М1000 — марки М300, М800 — марки М200 и М600 — ниже М200. Щебень низких марок применяется также при изготовлении бетонов более высокой прочности, но после соответствующей проверки и технико-экономического обоснования.
В зависимости от числа циклов, которые выдерживает щебень при испытании, устанавливают его марки по морозостойкости (табл. 2.5).
Марки шлакового щебня по морозостойкости
| Испытания | Марка щебня по морозостойкости | ||||||
| F 15 | F 25 | F 50 | F 100 | F 150 | F 200 | F 300 | |
| Непосредственное замораживание |   |   |   |   |   |   |   |
| число циклов: | 15 | 25 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 |
| потеря массы после испытания, %, не более | 10 | 10 | 50 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Содержание в шлаковом щебне отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц должно быть не более 3% для слабоактивного и неактивного шлаков. Для активных и высокоактивных шлаков содержание отмучиваемых примесей не нормируется. Недопустимо содержание в щебне примесей топливных шлаков, золы, колошниковой пыли.
Содержание глины в комках в щебне из шлаков всех видов не должно быть более 0,25% по массе.
В металлургических шлаках содержится сера, вызывающая коррозию арматурной стали. В щебне из доменного шлака ее содержание не должно превышать 2,5% по массе. Наличие серы необходимо учитывать в производстве преднапряженных железобетонных конструкций, где возможность использования шлакового щебня должна быть обоснована специальными исследованиями.
Наряду с плотными отвальными шлаками для производства щебня используют пористые Шлаки, образуемые из расплавов с большим газонасыщением, вспучиванием пузырьками выделяющихся газов. Прочность пористых отвальных шлаков 2,5-40 МПа; средняя плотность в куске составляет 400-1600 кг/м3, что позволяет обеспечить насыпную плотность щебня 800 кг/м3 и менее и применять их для производства легких бетонов.
Физико-механические свойства шлакового щебня
Физико-механические свойства шлакового щебня изменяются в более широком интервале, чем щебня из горных пород (табл. 2.6), что обусловлено колебаниями качества сырьевых материалов и технологических параметров.
Физико-механические свойства шлакового щебня на различных шлаках
| Вид шлака или породы | Истинная плотность, кг/м3 | Средняя плотность, кг/м3 | Водопоглощение по массе, % | Предел прочности при сжатии, МПа | Показатель дробимости, % |
| Гранит: | 2650 | 2650 | 0,2 | 120 | 11 |
| Шлак: |   |   |   |   |   |
| доменный плотный | 2950 | 2820 | 1,5 | 104 | 19 |
| пористый | 2940 | 2300 | 7,3 | 62 | 44 |
| мартеновский | 3200 | 3030 | 2,3 | 110 | 17 |
| конвертерный | 3100 | 2800 | 4,0 | 76 | 39 |
| медеплавильный | 3500 | 3430 | 0,4 | 140 | 6 |
| фосфорный | 2950 | 2850 | 0,9 | 135 | 12 |
Шлаковый щебень применяется не только как заполнитель цементных бетонов, но также в дорожном строительстве для укрепления оснований и устройства асфальтобетонных покрытий. В зависимости от структурных особенностей, сопротивления истиранию и дробимости шлаковый щебень делится на марки:
| Марка щебня по истираемости |   |   |   | ИГУ |
| Потеря массы при испытании, % | < 25 | 25 — 35 | 35 — 45 | 45 — 60 |
Марка щебня из металлургического шлака как заполнителя асфальтовых бетонов зависит от вида смесей. Она должна быть, например, для смесей марки I:
— для горячих и теплых асфальтобетонов типов А, Б и В соответственно 1200, 1000 и 800;
— холодных — типов Бх и В, — 800 и 600;
— пористых — 800.
Шлакоминеральные смеси
К шлакоминеральным смесям относятся каменные материалы, укрепленные гранулированным доменным шлаком и предназначенные для устройства оснований автомобильных дорог. Для активизации шлаков и твердения смесей в их состав вводят добавки гашеной извести (1-3%) или портландцемента (3-5%). Шлакоминеральные смеси, активированные гашеной известью, медленно схватываются и твердеют, что позволяет делать разрывы в несколько суток между приготовлением смеси и ее укладкой в основания. Шлакоминеральные смеси, активированные цементом, схватываются быстрее и позволяют вести строительные работы в течение 6-8 ч.
Шлакоминеральные смеси, уложенные в слое основания, практически не требуют специального ухода и позволяют открыть движение сразу после уплотнения. Они допускают укладку асфальтобетонных покрытий сразу после уплотнения основания. При устройстве оснований из шлакоминеральных смесей на дорогах высших категорий можно использовать не только местные малопрочные каменные материалы, но и песчано-гравийные смеси.
Шлакоминеральное основание более жестко по сравнению с битумо-минеральным, однако оно гораздо гибче и деформативнее оснований, устроенных из цементированных материалов, в том числе из бетона.
По трещиностойкости шлакоминеральное основание уступает би-тумоминеральному и поперечные трещины в нем возникают при перепадах температур. В южных районах и при достаточно толстых слоях асфальтобетонного покрытия трещинообразования в шлакоминеральном основании можно избежать.
В дорожно-строительной практике хорошо зарекомендовали себя составы шлакоминеральных смесей, в которых расход гранулированного шлака изменяется от 10 до 20%.
Минеральная часть смесей подбирается по кривым плотных смесей, рекомендованным для битумоминеральных смесей.
Шлакоминеральные смеси, затворенные 8-9% воды, хорошо перемешиваются и легко уплотняются. Асфальтобетонное покрытие, уложенное на шлакоминеральное основание, хорошо объединяется с ним.
Дорожное строительство является наиболее материалоемкой областью применения шлакового щебня. Требования, предъявляемые к шлаковому щебню, зависят от слоя дорожной одежды, где он используется. Так, материал, укладываемый в подстилающий слой, должен обладать водоустойчивостью и морозостойкостью, щебень для оснований — шероховатой поверхностью. В утрамбованном состоянии материал для строительства дорог должен обладать высокой прочностью на сдвиг. Для обеспечения движения с установленной скоростью покрытия должны иметь высокую износостойкость и сохранять ровность. Одним из основных требований к щебню для дорожного строительства является его способность не дробиться при укладке и уплотнении.
Строительные материалы из отходов промышленности
В дорожных насыпях и подстилающих слоях применяют щебень из несортированных отвальных шлаков. Нефракционированный шлаковый щебень пригоден также для устройства упорных призм плотин и дамб, укрепления их откосов, подверженных волновым воздействиям. Щебень из доменных и сталеплавильных шлаков легко укатывается в основаниях дорог, цементируется и образует монолитный слой особенно в смеси со щебнем из слабых известняковых пород. Щебень из мартеновских шлаков успешно применяется для расклинивания оснований из гранитного щебня, плохо поддающегося укатке.
Наиболее экономичны конструкции с использованием сталеплавильных шлаков крупностью до 40 мм. При эксплуатации модуль упругости слоев в основании медленно возрастает вследствие наращивания прочности. Применение шлаков с активизатором (хлористым кальцием) дает возможность вести дорожные работы в зимнее время.
Отвальные шлаки и минеральный порошок из сталеплавильных шлаков успешно используют при приготовлении асфальтобетона для верхних слоев дорожных одежд. Асфальтобетонные покрытия со шлаковым заполнителем характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к истиранию, большим коэффициентом сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Также эти покрытия отличаются повышенным сопротивлением ударным нагрузкам при положительных и отрицательных температурах, большей теплостойкостью, чем асфальтобетоны на природных минеральных заполнителях. При длительном контакте с водой поры шлакового материала прорастают кристалло-гидратными новообразованиями, что предотвращает в последующем доступ в них воды и приводит к повышению морозостойкости асфальтобетона.
Недостатком шлаковых асфальтобетонных смесей является их высокая средняя плотность, на 15-25% превышающая плотность смесей из природных материалов.
Шлаковый наполнитель
Из сталеплавильных шлаков получают высококачественный минеральный порошок, являющийся важным структурообразующим компонентом (наполнителем) асфальтобетона. На долю минерального порошка приходится 90-95% суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона. Основное его назначение — это перевод битума в пленочное состояние, а также заполнение пор между крупными частицами, в результате чего повышаются плотность и прочность асфальтобетона. Минеральному порошку из сталеплавильных шлаков свойственна более развитая поверхность, чем у порошка из карбонатных материалов и, как следствие, более высокое набухание его в смеси c битумом.
Минеральный порошок повышает прочность асфальтобетона, но вместе с тем увеличивает его хрупкость, поэтому его содержание в смеси должно быть предельно минимальным, достаточным лишь для придания асфальтобетону нормативной плотности и прочности. Повышение массовой доли минерального порошка в смеси сверх необходимого минимума понижает трещиностоикость покрытий и резко снижает их сдвигоустойчивость.
Тонкоизмельченные шлаки, обладающие гидравлической активностью, т. е. способностью химически связывать Са (ОН) 2 уже при нормальной температуре, являются эффективными наполнителями (микронаполнителями) в цементных бетонах.
Как заключить договор с ООО"УралевроТЭК"?
 
Услуги по ремонту грузовых автомобилей
 
Автотранспортные услуги физическим и юридическим лицам
 
Cайт изготовлен собственными силами ООО "УралевроТЭК"
Телефон секретаря в главном офисе: (342 56) 5-23-10, 6-06-98
Адрес: Пермский край, г. Чусовой, ул. Камгэс, 16
