Щебень представляет собой нерудный сыпучий материал с неоднородной структурой, размер фракций которого варьируется в диапазоне 10–100 мм. При выборе качественного сырья следует руководствоваться совокупностью технических характеристик: лещадностью, прочностью, адгезией, морозостойкостью, насыпной плотностью, водопоглощением и уровнем радиоактивности.
Лещадность — показатель качества щебня, характеризующий содержание в его составе зерен пластинчатой (плоской) и игловатой (вытянутой) формы, геометрия которых не обеспечивает хорошее уплотнение материала при трамбовке.
Природные камни включают пластинчатые и игловатые элементы, а также зерна с плоскими и кубовидными гранями. Геометрическая форма и крупность частиц непосредственно определяют эксплуатационные свойства щебня: расход вяжущего, долговечность, износостойкость, а также сферу применения, качество конечной продукции и надежность возводимых конструкций.
Факторы, определяющие лещадность щебня
Геометрия зерен строительного сыпучего материала является значимым критерием, влияющим на направления его использования. Лещадность выступает одним из ключевых показателей, ее процентное значение отражает долю пластинчатых и игловатых частиц в общем составе нерудного материала.
Для идентификации нестандартных зерен применяются следующие установленные критерии:
- ширина игловатых камней как минимум в три раза меньше их длины;
- ширина пластинчатых камней превышает их длину.
Геометрические особенности плоских и игольчатых частиц препятствуют их плотному прилеганию друг к другу. Образующиеся при этом межзерновые пустоты снижают прочность готовых изделий и увеличивают расход цементно-песчаной смеси. В отличие от таких материалов, щебень шаровидной и кубической формы не создает значительных пустот, хорошо уплотняется и является предпочтительным при производстве качественных бетонных смесей.
Гранитный щебень характеризуется низким уровнем лещадности. Известняковый щебень с высокими значениями этого показателя непригоден для изготовления бетонных конструкций. Технология дробления также оказывает существенное влияние на лещадность: измельчение пород методом сжатия приводит к образованию значительно большего количества лещадных зерен по сравнению с ударно-отражательными способами дробления.
Классификация щебня по лещадности
Снижение лещадности достигается применением двух последовательных технологических этапов:
- дробление на ударно-отражательных дробильных установках;
- грохочение — механическое разделение материала на ситах по крупности и геометрической форме зерен.
Полное исключение пластинчатых и игловатых частиц из состава щебня технологически невозможно, допустимо лишь их минимизированное содержание.
Нормативные требования к процентному соотношению таких зерен в зависимости от группы регламентируются ГОСТ 8267–93.
Стандартом установлены следующие групповые пределы:
- I группа (до 10 %) — кубовидный щебень, оптимальный для строительных целей. Применяется в качестве заполнителя при производстве железобетонных изделий, фундаментных конструкций и высококачественных бетонных покрытий. В дорожном строительстве используется для устройства верхних слоев дорожной одежды, рассчитанных на интенсивные эксплуатационные нагрузки. Пригоден для строительства площадок тяжелой автотехники.
- II группа (до 15 %) — материал улучшенного качества. Используется в производстве пескобетонных смесей, щебеночно-мастичных композиций и других строительных составов. Характеризуется универсальностью, высокой несущей способностью и хорошей уплотняемостью, допускается для применения в строительных работах любого назначения.
- III группа (15–25 %) — дробленая порода, преимущественно известняк и материалы с мягкой структурой. Не рекомендуется для изготовления несущих конструкций ввиду недостаточного уровня сцепления и ограниченной устойчивости к высоким нагрузкам.
- IV группа (25–35 %) — материал с повышенной хрупкостью, что определяет его специализированное применение. Используется в виде мелкофракционных добавок при производстве цемента различных марок, строительных смесей, а также востребован в стекольной промышленности.
- V группа (35–50 %) — сырье низкого качества, ограниченно реализуемое и применяемое в минимальных объемах. Допустимо к использованию для отсыпки временных сооружений, обратной засыпки котлованов и устройства оснований грунтовых дорог.
Существуют нормативы, устанавливающие более жесткие ограничения по лещадности для специфических условий применения:
- Для тонкостенных конструкций и перекачиваемых смесей. Согласно СНиП 3.03.01-87, при возведении тонкостенных конструкций и подаче бетонной смеси бетононасосом содержание лещадных зерен должно быть не более 15% по массе.
- Для гравия. Согласно строительным нормам, гравий не должен содержать пластинчатых и игловатых зерен более 35% по массе.
- Особое допущение. По согласованию изготовителя с потребителем допускается выпуск щебня из изверженных горных пород с содержанием лещадных зерен свыше 50%, но не более 65%.
Проверка лещадности щебня
Методика лабораторных испытаний щебня определяется целевым назначением материала. Для использования в качестве заполнителя бетонных смесей ключевыми контролируемыми параметрами выступают низкий процент лещадности и морозостойкость.
При устройстве оснований автомобильных дорог, напротив, требуется щебень с повышенной лещадностью, поскольку такая геометрия зерен обеспечивает эффективный дренаж, необходимый для долговременной и безопасной эксплуатации дорожного покрытия.
Основная задача исследований — установление соответствия фактических показателей материала нормативным требованиям с учетом конкретной области применения.
Отбор проб для определения лещадности производится раздельно по каждой фракции. Измерения осуществляются вручную с применением штангенциркуля либо специализированного калибровочного шаблона. Для замеров отбираются отдельные зерна горной породы.
После идентификации пластинчатые и игловатые частицы выделяются из общей пробы и подвергаются взвешиванию. Далее вычисляется отношение массы зерен нестандартной формы к массе всей пробы, полученное значение умножается на 100. Итоговый результат является количественным показателем лещадности исследуемого материала.
В сопроводительной документации производители указывают значение лещадности щебня в соответствии с требованиями ГОСТ.
Для частного использования определить лещадность возможно вручную, следуя методике, аналогичной лабораторной. Однако, точные результаты, пригодные для профессиональной оценки, получают только в лабораторных условиях с применением сертифицированного оборудования.
Как определить самостоятельно (порядок действий):
- Отбор пробы. Возьмите пробу щебня одной фракции, например, 5–20 мм или 20–40 мм.
- Ручная сортировка. Визуально и с помощью штангенциркуля или специального шаблона отберите из пробы зерна, которые относятся к пластинчатым (плоским) и игловатым (вытянутым). Основной критерий толщина или ширина зерна в 3 и более раз меньше его длины.
- Взвешивание. Взвесьте отдельно массу отобранных «неправильных» зерен и общую массу всей пробы.
- Расчет. Вычислите лещадность по формуле (Лещадность (%) = (Масса лещадных зерен / Общая масса пробы) × 100%).
- Оценка результата. Сравните полученный процент с нормативными значениями (ГОСТ 8267-93).
| Группа | Содержание лещадных зерен | Характеристика |
| I группа | До 10% | Кубовидный (наилучший) |
| II группа | 10–15% | Улучшенный |
| III группа | 15–25% | Обычный |
| IV группа | 25–35% | Повышенной лещадности |
| V группа | 35–50% | Высоколещадный |
Самостоятельное определение дает лишь приблизительную оценку. Для ответственного строительства настоятельно рекомендуется запрашивать у поставщика сертификаты и протоколы лабораторных испытаний, так как даже разница в 5% может существенно повлиять на прочность и долговечность конструкций.
Выбор щебня по лещадности напрямую влияет на себестоимость строительства. Кубовидный щебень I группы, хоть и является наиболее качественным, требует более сложной и дорогостоящей технологии дробления, что делает его производство затратным.
Однако, использование такого щебня позволяет экономить связующее (цемент) при производстве бетона, так как обеспечивает более плотную упаковку и снижает расход смеси на заполнение пустот . Этот экономический баланс следует учитывать при выборе материала для конкретных задач.
В Великом Новгороде и Новгородской области купить и доставить гранитный щебень требуемой категории лещадности поможет ГК «Земстрой-Н». Дополнительно, мы всегда готовы проконсультировать вас по возможности использования материала на вашем объекте для конкретного вида работ.
