Щебень для дорожного строительства

Щебень для дорожного строительства

Щебень — это основа современного дорожного строительства и важнейший строительный материал, применяемый практически при создании всех типов дорог — от высокоскоростных магистралей, таких как трасса М-12 Москва — Казань, до грунтовых дорог в дачных и садовых участках. Щебень используется как компонент дорожных смесей, так и в качестве материала, из которого полностью состоят слои основания и покрытия дорог. Он обеспечивает прочность, долговечность и устойчивость дорожного полотна.

Щебень представляет собой гранулированный сыпучий материал с размером зерен от 5 мм, получаемый путем дробления горных пород, переработки бетонных конструкций или отходов промышленного производства. В дорожном строительстве применяются различные фракции щебня, размеры которых могут достигать 120 мм.

Виды щебня

В дорожном строительстве применяют несколько основных видов щебня, каждый из которых обладает своими характеристиками и применяется для разных задач. Основные виды щебня включают:

1. Щебень из горных пород. Этот тип щебня получают путем дробления осадочных, изверженных и метаморфических горных пород. Щебень из горных пород является наиболее прочным и широко используемым материалом в дорожном строительстве. Для его производства разрабатываются карьеры, где добытые глыбы дробят с использованием взрывчатых веществ. Далее обломки проходят несколько стадий дробления в щековых, конусных и роторных дробилках. После этого щебень сортируется на виброгрохотах для разделения его на фракции, соответствующие требованиям стандартов.Щебень из горных пород бывает гранитным, диабазовым и гравийным. Добыча осуществляется на специализированных предприятиях, расположенных в различных регионах России, включая Ленинградскую, Свердловскую, Смоленскую, Челябинскую, Волгоградскую и Ростовскую области.
2. Шлаковый щебень. Шлаковый щебень получают из остатков металлургического производства, таких как шлаки черной и цветной металлургии, а также из шлаков, образующихся при сжигании угля на тепловых электростанциях. Этот вид щебня отличается низкой стоимостью и применяется для создания асфальтобетонных и щебеночно-мастичных смесей (ЩМА), а также при приготовлении смесей по системе проектирования «Superpave». Однако использование шлакового щебня в верхних слоях покрытия дорог с интенсивным движением ограничено из-за его сравнительно низких характеристик прочности.
3. Щебень из дробленого бетона. Щебень из дробленого бетона получают при переработке бетонных и железобетонных конструкций, образующихся в результате демонтажа старых зданий и сооружений. Этот вид щебня находит применение в производстве тяжелого бетона, который используется при устройстве верхних слоев жестких дорожных одежд. Щебень из дробленого бетона не используется в асфальтобетонных смесях для верхних слоев покрытия, но применяется в составе смесей для оснований и других конструктивных элементов.

Фракции щебня

Щебень подразделяется на фракции в зависимости от размера его зерен. В зависимости от конкретного карьера и предприятия щебень может выпускаться в различных фракциях. Например, один из заводов в Карелии выпускает щебень с фракциями 5—20 мм, 20—40 мм, 25—60 мм и 40—70 мм, что позволяет создавать смеси для оснований и покрытий дорог в соответствии с требованиями национальных стандартов.

ГОСТы определяют использование следующих фракций щебня для автомобильных дорог (в миллиметрах): 4,5—5,6, 5,6—8, 8—11,2, 11,2—16, 16—22,4, 22,4—31,5, 31,5—45 и 45—63. По согласованию с производителем также возможен выпуск щебня с размерами от 63 до 90 мм. Допускается расширение диапазонов фракций: от 4—8 мм, от 8—16 мм, от 16—31,5 мм и от 31,5—63 мм.

Щебень из дробленого бетона, в соответствии с ГОСТом, поставляется в следующих фракциях (в миллиметрах): 5—10, 10—20, 20—40 и 40—80. Возможно использование смеси фракций с размерами зерен от 5 до 20 мм и от 5 до 40 мм.

Применение щебня в дорожном строительстве

Применение щебня в дорожном строительстве позволяет значительно повысить прочностные характеристики основания и покрытия дорог, увеличить срок службы дорожного полотна и улучшить устойчивость конструкции к воздействию климатических и механических факторов. Щебень является неотъемлемым компонентом при строительстве как нежестких, так и жестких дорожных одежд.

Применение щебня в нежестких дорожных одеждах:

• Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМА): Щебень используется в качестве компонента ЩМА для создания верхних слоев дорожного покрытия. Максимальный размер фракции щебня для SMA-8 составляет 8 мм, для SMA-11 — 11,2 мм, для SMA-16 — 16 мм, для SMA-22 — 22,4 мм.
• Асфальтобетонные смеси по методу «Superpave»: Щебень применяется как компонент для создания верхнего или нижнего слоя покрытия, а также верхнего слоя основания. Максимальный размер фракции щебня варьируется от 4 мм (SP-4) до 31,5 мм (SP-32).
• Щебеночно-гравийно-песчаная смесь (ЩГП), обработанная органическими вяжущими: Такая смесь используется для создания слоя основания или слоя покрытия дороги облегченного типа 5-й категории. Предельный размер частиц составляет 31,5 мм для слоя покрытия и 45 мм для слоя основания.
• ЩГП-смесь, обработанная неорганическими вяжущими: Применяется для создания слоя основания. Максимальный размер зерен щебня в таком случае аналогичен требованиям к щебню в смеси с органическим вяжущим, но прочность на сжатие должна быть не менее 6 МПа, а прочность на растяжение при раскалывании — не менее 0,6 МПа.
• Щебень в нижнем слое основания: Применяется щебень с размером зерен от 31,5 до 63 мм, который укладывается способом заклинки, с расклинцовкой мелким щебнем, асфальтогранулятом или цементно-песчаной смесью.

Применение щебня в жестких дорожных одеждах:

• Тяжелый бетон для верхнего слоя покрытия: Щебень используется в качестве компонента смеси для производства тяжелого бетона с классом прочности на растяжение при изгибе Btb 4,4. Наибольшая крупность зерен щебня составляет 20 мм.
• Бетон для слоя основания: Щебень применяется в составе бетона с классом прочности на сжатие B7,5. Предельный размер зерен в этом случае составляет 40 мм.
• Щебеночно-песчаная смесь для слоев основания: Максимальный размер щебня составляет 120 мм. В случае создания слоя только из щебня используется метод заклинки, при котором к основному диапазону фракций добавляют более мелкие. Например, для фракций 80—120 мм применяют щебень фракций 5—20 мм и 20—40 мм.

Литой асфальтобетон и применение щебня

Литой асфальтобетон представляет собой специальный вид дорожного покрытия, который характеризуется высокой водонепроницаемостью и устойчивостью к перепадам температур. Его используют для укладки покрытий на мостах, тоннелях, дорогах с высокой нагрузкой, а также для ямочного ремонта. Щебень из горных пород является неотъемлемым компонентом литого асфальтобетона и обеспечивает его прочность и долговечность.

Наибольший размер зерен щебня, используемого в литом асфальтобетоне, зависит от типа смеси:

• ЛА-4 — 4 мм;
• ЛА-8 — 8 мм;
• ЛА-11 — 11,2 мм;
• ЛА-16 — 16 мм.

Долговечность и технические характеристики щебня

Для обеспечения высокого качества дорог важно учитывать долговечность и технические характеристики щебня, такие как гранулометрический состав, прочность на сжатие, сопротивление истираемости и морозостойкость. Щебень должен обладать низким содержанием пылевидных и глиняных частиц, высокой морозостойкостью и устойчивостью к различным механическим воздействиям.

Морозостойкость щебня — одна из ключевых характеристик, особенно в условиях российского климата, где перепады температур могут быть значительными. Морозостойкость определяется количеством циклов замораживания и оттаивания, которые материал способен выдержать без разрушения. В дорожном строительстве применяют щебень с морозостойкостью от F50 до F300, в зависимости от условий эксплуатации дороги.

Сопротивление истираемости также является важным показателем, особенно для верхних слоев покрытия, которые подвержены постоянному воздействию колес автомобилей. Для определения стойкости щебня к истиранию используют показатель микро-Деваль, который измеряет количество истертого материала после определенного количества оборотов в барабане. Чем ниже этот показатель, тем более стойким является материал к механическим воздействиям.

Еще одним важным параметром является дробимость щебня, которая характеризует его способность сопротивляться разрушению под действием давления. Дробимость определяет, насколько материал сохраняет свои свойства при использовании в условиях высокой нагрузки, особенно в нижних слоях основания дороги.

Экологические аспекты использования щебня

Использование щебня в дорожном строительстве имеет и экологические аспекты. Щебень из дробленого бетона, получаемый при переработке строительного мусора, является примером экологически безопасного материала, который позволяет сократить объемы отходов и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Такой подход способствует развитию устойчивого строительства и снижению потребности в добыче природных ресурсов.

Кроме того, использование шлакового щебня, являющегося побочным продуктом металлургического производства, также способствует сокращению нагрузки на окружающую среду. Важно отметить, что при использовании таких материалов необходимо строго контролировать их качество и соответствие требованиям стандартов, чтобы избежать попадания в дорожное покрытие вредных веществ и примесей.

ГОСТы на щебень для дорожного строительства

Применение щебня в строительстве регулируется государственными стандартами, которые устанавливают требования к качеству, характеристикам и параметрам материала. Эти стандарты обеспечивают единые требования для разных этапов строительства дорог и помогают гарантировать надежность и долговечность дорожных покрытий. Основные стандарты включают:

• ГОСТ 5578-2019 «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия»;
• ГОСТ 25137-82 «Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые»;
• ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»;
• ГОСТ Р 58406.2-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси горячие асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия».

Также важно учитывать, что некоторые из стандартов являются предварительными и имеют ограниченный срок действия. Например, ПНСТ 390-2020 на проектирование нежестких дорожных одежд станет недействительным с 1 марта 2023 года, а ПНСТ 326-2019 на ЩГП-смеси, обработанные цементом, завершит свое действие уже летом 2022 года. Таким образом, важно следить за актуальностью нормативных документов при проектировании и строительстве дорог.

Заключение

Щебень — это ключевой материал в дорожном строительстве, обеспечивающий прочность, долговечность и устойчивость дорожных покрытий. Его использование охватывает все этапы строительства дорог — от основания до верхнего слоя покрытия. В зависимости от типа дороги, условий эксплуатации и требований проекта, применяются разные виды и фракции щебня. Соблюдение всех нормативных требований и использование качественного щебня позволяет создавать надежные и безопасные дороги, которые будут служить долгие годы, обеспечивая комфортное и безопасное движение.

С развитием технологий дорожного строительства и улучшением методов производства щебня его значение в отрасли продолжает расти. Новые методы дробления, сортировки и обработки позволяют создавать материалы с улучшенными характеристиками, что способствует повышению качества дорожных покрытий и увеличению их срока службы. Таким образом, щебень останется важнейшим элементом в строительстве дорог будущего, обеспечивая надежную основу для транспортной инфраструктуры.

Дополнительно, экологический подход к переработке отходов и использованию вторичного щебня помогает не только сократить негативное воздействие на окружающую среду, но и уменьшить себестоимость строительных работ. Современные тенденции в дорожном строительстве направлены на повышение эффективности использования ресурсов, что делает щебень из переработанных материалов особенно востребованным. Щебень будет продолжать играть важную роль в строительной отрасли, оставаясь одним из ключевых материалов для создания надежной транспортной инфраструктуры в будущем.

Компания Fusso занимается производством полного спектра дробильно-сортировочного оборудования, необходимого для добычи и обработки нерудных материалов, а также для строительства, реконструкции и ремонта объектов транспортной инфраструктуры. Это включает в себя транспортные магистрали, мостовые переходы, путепроводные развязки и эстакады, транспортные и пешеходные тоннели, набережные и другие объекты.

Благодаря собственной производственной базе и возможностям научно-исследовательского института, компания Fusso выпускает от 100 дробильно-сортировочных комплексов ежегодно:

• стационарные дробильно-сортировочные комплексы;
• мобильные дробильно-сортировочные комплексы;
• дробилки для первичного и вторичного дробления, а также для производства кубовидного щебня.

Наше оборудование базируется на более чем 740 запатентованных технологий и механизмов. Уже более 20 лет компания Fusso предоставляет комплексные решения в области производства нерудных материалов, начиная с процесса дробления и сортировки сырья и заканчивая производством песка и сухих строительных смесей.

Сотрудничество с лидерами отрасли, такими как Terex и Kemco, а также многолетний опыт работы обеспечивают 100% гарантию стабильной и надежной работы нашей техники. Дробильно-сортировочное оборудование Fusso оснащается качественными комплектующими от мировых брендов: Linde, Eaton, IFM, CAT, Perkins, Cummins, Mitsubishi, ABB, Schneider Electric, Siemens.

Чтобы начать сотрудничество, позвоните нам по телефону 8 800 222 80 05, отправьте письмо с запросом на электронную почту info@fusso.ru, напишите в чате или заполните форму на странице с интересующей вас продукцией.

Fusso — это гарантия поставок современного технологичного оборудования, разработанного с применением инновационных научных подходов и с заботой об экологии.