Технико-экономическое обоснование механизации и организации перегрузки щебня в Нефтеюганском речном порту, страница 8

Щебень – это продукт дробления скальных горных пород, производимый путем добычи в карьере горной породы. Полученный материал путем  «грохочения» - способ дробления гранита – перерабатывают в щебень. Чаще всего в качестве горной породы для получения щебня используют гранит. Однако щебень может быть получен также  при дроблении валунов и гравия.

Основные физические свойства щебня, полученного из природных каменных материалов: лещадность щебня, морозостойкость, прочность, радиоактивность, содержание пылевидных и глинистых частиц, фракция щебня, влагоотдача, водонепроницаемость, водопоглощение.

В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе):

- I группа «кубовидная» до 15%,

- II группа «улучшенная» от 15% до 25%,

- III группа «обычная» от 25% до 35%,

- IV группа «обычная» от 35% до 50%.

Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит в увеличению межзерновой пустотности в смеси. Кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм.

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400.

Показатели морозостойкости щебня и гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием.

Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками).

В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200-1400, прочный М800-1200, средней прочности М600-800, слабой прочности М300-600, очень слабой прочности М200.

Самая важная характеристика, характеризующая качества строительного щебня – это его радиоактивность.

Если продукция должна быть пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями специальных лабораторий, то это означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370Бк/кг).

В щебне нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм). Кроме того, выделяют комки глины с крупностью частиц от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции при смеси фракций. Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25% по массе. В щебне из магматических и метаморфических пород содержание пылевидных и глинистых частиц по массе не должно превышать 1%, в щебне из осадочных пород марок от М600 до М1200-2%, а марок от М200 до М400-3%.

По крупности щебень разделяют на фракции. Фракция это максимально допустимый размер отдельно взятого камня. Разделяют основные и сопутствующие фракции щебня. К основным фракциям относятся: 5-10 мм, 5-20 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм, 40- 70 мм. К сопутствующим фракциям относятся: 0-2 мм, 0-5 мм, 0-15 мм, 0-20 мм, 0-40 мм, 0-60 мм, 2-5 мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70-120 мм и 120-150 мм.

Свойство материала терять находящуюся в его порах влагу - влагоотдача. Характеризуется количеством воды в процентах, теряемым стандартным образцом материала в сутки при относительной влажности воздуха 60% и температуре окружающей среды 20^оС.

Различают три основных вида щебня: гранитный, гравийный, известняковый (доломитовый).

Таблица 3.3

Сравнительная характеристика видов щебня

Показатель	Гранитный щебень	Гравийный щебень	Известняковый щебень
1. Способ получения	Гранит взрывают, получившиеся глыбы дробят в дробильной машине	Из рыхлой осадочной породы, состоящей из округлых камешков, путем дробления	Путем дробления известняка с последующей химической обработкой полученного щебня
2. Область  Применения	Заполнитель для бетона и ЖБИ, балластный слой ж/д пути	Заполнитель для ЖБИ и конструкций, для покрытий дорог – в гражданском строительстве	Заполнитель для ЖБИ, в стекольной, пищевой и полиграфической промышленности
3. Преимущества	Высококачественный заполнитель для бетонной смеси, имеет высокую прочность	Очень низкий радиоактивный фон	Экологически чистый материал, дешевый в сравнении с остальными видами
4. Недостатки	Высокий природный радиоактивный фон. Высокая цена	Уступает по прочности гранитному щебню	Низкая прочность
5. Нормативы	ГОСТ 8267-93	ГОСТ 8267-93	ГОСТ 8267-93

Характеристика видов щебня приведена в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Характеристика видов щебня

Характеристика	Гранитный  щебень	Гравийный  щебень	Известняковый  щебень
Марка прочности	1200-1400	800-1200	400-800
Морозостойкость	300-400	200-300	50-150
Лещадность	2 и 3 группа	2 и 3 группа	-
Радиоактивность	1 класс	1 класс	1 класс
Насыпная плотность	1,32-1,39	1,35-1,45	1,26-1,32
Основные фракции	Отсев (0-5),  5-10, 5-20,  20-40, 40-70	3-10, 5-20, 20-40, 40-70	5-20, 20-40, 40-70