Производство и применение гранитного щебня




Гранитный щебень – распространенный в строительстве материал. В зависимости от размера фракций, выделено несколько групп:

  • I – фракции размером до 5 мм, представляющие собой гранитный отсев. Содержание пылевых частиц до 25%. Марка прочности 1000-1400;
  • II – фракции 5-20 мм. Такой гранитный материал часто называется «сопутствующим материалом». Пылевые частицы, либо полностью отсутствуют, либо содержатся в незначительном количестве. Марка прочности 800-1200 и 1400-1600;
  • III – фракции 20-40 мм. Это самый распространенный и применяемый размер. Содержание пыли – не более 0,35%, Прочность – 1000;
  • IV – размер фракций 25-60 мм. Редко используемый стройматериал. Содержание пылевых частиц – не более 0,25%. Марка прочности 1000-1200;
  • V – фракции размером 40-70 мм. Самая крупная фракция. Пылесодержание до 0,68%. Марка прочности 1000-1200.

Физико-механические характеристики гранитного щебня

Зерновой состав. Определяет однородность материала. Чем однородней, тем выше его характеристика по усадке и плотности.

Содержание глины, пыли, примесей и прочих слабых пород. Чем меньше примесей и чище порода, тем точнее соблюдается технология строительства. Чистый без примесей материал обладает лучшей адгезией к связующему. Кроме того, выше радиостойкие характеристики.

Морозостойкость. Способность стройматериалы выдерживать без разрушения циклы замораживания и размораживания.

Лещадность. Форма зерна является одной из самых важных характеристик. Лещадность – означает плоскость. Самыми оптимальными считаются фракции кубовидной формы, которые получаются при правильном дроблении. Из этого следует, чем ниже лещадность, тем выше характеристики. Острые и плоские зерна породы неплотно ложатся, плохо прилегают друг к другу, образуют пустоты, что способствует снижению общей плотности насыпи или наполнения.

Радиоктивность. Это значение определяет свойство щебня поглощать и излучать радиацию. Тем лучше, чем ниже это свойство. Гранитный щебень считается одним из самых устойчивых к радиации материалов. Поэтому в сооружениях, которые возводятся рядом с радиоактивно опасными объектами, использование бетона с наполнителем из гранитного щебня является обязательным.

Главные характеристики гранитного щебня:

  • Прочность – 1400;
  • Насыпная плотность – 1,4 т/м куб;
  • Морозостойкость – 300;
  • Удельная активность радионуклидов соответствует I классу использования.

Что такое плотность гранитного щебня и его удельный вес?

Значение такого понятия, как плотность гранитного щебня, часто используется неправильно. Дело в том, что плотность щебня, как и гранита, равна 2600 кг/м куб, но существует еще такое понятие, как насыпная плотность щебня гранитного. Данная характеристика определяет, сколько весит 1 м куб. щебня в его естественном состоянии, то есть, с учетом всех имеющихся пустот между зернами. Такой объемный вес гранитного щебня зависит от плотности и фракции зернового материала. Таким образом, чем больше размер фракций, тем меньше будет насыпная плотность.

Как правило, показатель плотности учитывается при приготовлении бетонного раствора. В этом случае, чем выше насыпная плотность, тем меньший объем цементного раствора нужно затратить, что является явной экономией средств. Также показатель плотности учитывается в транспортировке и хранении стройматериала: зная эту величину, можно точно рассчитать необходимую грузоподъемность транспорта для перевозки и размеры хранилищ для хранения.

Также стоит учесть, что при производстве щебня, его плотность имеет среднюю величину, и удельный вес гранитного щебня составляет 1,4-1,6 т/м куб. Однако эти данные необходимо брать, учитывая сыпучую форму материала. Поэтому, если имеется ввиду щебень гранитный, объемный вес означает «насыпной» и определяется в сухом состоянии.

Добыча гранитного щебня

Добыча гранитного щебня производится на территории многих стран мира, в том числе в Украине и России. Как правило, добыча происходит карьерным способом.

Добывают гранитный щебень из твердой горной породы, имеющей зернистое строение. Порода является самой распространенной на планете. Гранитные скалы были образованы в результате затвердения выкинутой на поверхность магмы. Состоит такая порода из полевого шпата, кварца, слюды и пр. Очень часто горная порода может иметь красный цвет. Также гранит, из которого изготовят щебень, может быть серым или розовым – в зависимости от количества содержащейся в нем слюды и шпата.

Щебень гранитный на фото хорошо отображает цветовые различия и внешние характеристики. Благодаря темным вкраплениям, щебень из гранита легко отличить от других пород.

Добыча осуществляется путем взрыва скалы. Для этого специалисты проделывают глубокое отверстие в горной породе посредством бурения и закладывают в него заряд для подрывания. В процессе серии взрывов образуются глыбы, которые разбиваются на небольшие куски. Если размеры глыб большие, то они взрываются повторно. Такие работы называются «вскрышными», то есть выполняются буро-взрывным способом. После взрывных работ и разбивания, глыбы посредством спецтехники перемещаются в дробильно-сортировочные комплексы, где они измельчаются с учетом необходимого размера фракций. Таким образом, производится гранитный щебень фракций определенного размера. После переработки размер фракций варьируется от 2 до 70 мм. После дробления выполняется сортировка материала, при которой крупные фракции отделяются от мелких.

Производство щебня из гранита

Кроме специального дробления глыб для получения щебня, еще одним способом производства является просеивание породы в карьере. Так, в процессе получения гранитных плит или крупных булыжников, остатки производства просеиваются и сортируются, образуя насыпной материал – щебень.

В процессе дробления глыб используется специальное дробильное оборудование. В зависимости от целей, может быть использована щековая, роторная или центробежно-ударная дробилка. Самым дешевым способом дробления глыб является щековая дробилка. Принцип действия данного оборудования основан на раздавливании, изгибе, истирании породы между двумя «щеками» (плитами). Одна щека является неподвижной, а вторая – качающаяся, приводящаяся в движение приводным механизмом.

Вторым, наиболее распространенным оборудованием для получения щебня, является роторная дробилка. Принцип работы этого оборудования заключается в дроблении породы при помощи мощного роторного мотора. Дробилки этого типа весьма неприхотливы и являются оптимальным вариантом для получения фракций нужного размера.

Еще одним механизмом для дробления сырья является центробежно-ударное оборудование. Его можно использовать в качестве дополнительного, предназначенного именно для получения мелкого щебня, используемого в производстве высококачественного бетона и асфальта. Естественно, при помощи данного оборудования можно производить стройматериал и более крупных фракций, однако по такому назначению оборудование использовать нерационально, так как изначально оно предусмотрено для дробления на мелкие фракции.

Помимо стационарного оборудования, представляющего дробильно-сортировочные комплексы, производство гранитного щебня использует мобильные дробильные установки, которые применяются непосредственно на месте добычи сырья.

Применение гранитного щебня

Щебень из гранита является весьма распространенным стройматериалом, однако с учетом его технических параметров изменяется сфера его применения. По большому счету дробленая порода чаще всего используется в качестве наполнителя для бетона с высокой прочностью.

Также гранитный щебень, применение которого зависит от технических параметров, используется при возведении насыпей, в дорожном строительстве. Для этих целей, когда нужно достичь максимального уплотнения балласта, рекомендуется использовать кубовидный материал. Стоит учесть, что применение фракций с содержание большого количества игловатых и лещадных зерен в изготовлении бетонной смеси часто требует повышенного расхода цемента.

При балластировке ж/д путей фракции размером 25-60 мм используются только при устройстве главных путей, а для подъездных и стационарных – размером 5-25 мм.

Зерно гранитного щебня имеет разный размер и форму. Поэтому учет размеров фракций и лещадности в строительных работах является обязательным условием.

Фракции 3х8, 5х10, 5х20 и 10х20 применяются при изготовлении бетона, для возведения битумно-асфальтного покрытия. Фракции крупных размеров 20х40 и 40х200, представляющие собой бут, чаще всего используется при закладке фундамента зданий, а фракции 20х40, 25х60, 40х70 – в дорожном строительстве.

Пофракционное применение гранитного щебня:

0х5 мм (отсев) самые мелкие фракции породы. Используются в качестве декора для отделки, отсыпки дорожек, для детских и спортивных площадок, как антигололедное средство, а также в ландшафтном дизайне;

3х8, 5х10, 5х20, 10х20 – фракции мелкого размера. Являются наиболее востребованным материалом. Применяется в изготовлении бетона и бетонных конструкций, в фундаментных работах, при сооружении мостовых конструкций, аэродромных и дорожных покрытий;

20х40 – фракции среднего размера, используются в производстве бетона, бетонных и железобетонных конструкций, в строительстве железных и автомобильных дорог. Также востребован при закладке фундамента, строительстве сооружений разного назначения, при отсыпке стоянок, дорог, оснований под фундаменты. При использовании в качестве наполнителя в высококачественных бетонах с прочностью 5-20 МПа, что необходимо для устройства временных площадок под работу тяжелой спецтехники;

25х60 и 40х70 – крупнофракционный материал применяется в изготовлении бетона, массивных бетонных конструкций, а также в работах с большим объемом бетона. Востребован в дорожном и железнодорожном строительстве. А в некоторых случаях даже используется в качестве фильтрующего элемента;

40х20 – хоть и может производиться путем дробления породы, но чаще представляет собой отсортированный камень, называемый бутовым камнем или бутом. Это строительный камень, средняя длина которого до 20-30 мм. Основным способом добычи являются взрывные работы залежей гранита. Используется при возведении подпорных стен, фундаментов, ограждений. Часто применяется в качестве декоративного элемента при отделке бассейнов и водоемов.

Это самые распространенные способы применения гранитных фракций. Однако каждая из перечисленных фракций имеет и другие способы использования.

Смотрите производство гранитного щебня на видео:



Статья прочитана 36422 раз(a).
 
Еще из этой рубрики: