Мраморные массивы. Фото Грунтовозов

Щебень представляет собой неокатанный фракционный материал с зернами размером более 5 мм. Получают материал путем измельчения исходного сырья, в качестве которого в большинстве случаев выступают горные породы природного происхождения. Но состав и характеристики готовой продукции зависят от свойств породы, которые в свою очередь значительно различаются.

Обусловлено это отличиями в составе, глубине и условиях залегания пород, находящихся также в зависимости от формирующих их геологических процессов, которые происходят внутри земной коры или на ее поверхности. Особенностям горных пород, а, соответственно, и щебню из них, посвящена данная статья.

Виды щебня и какая это каменная порода

Горные породы — это рыхлая или плотная масса, составляющая земную кору Земли, встречается повсеместно и в значительных количествах, поэтому сфера применения широка. Изделия и материалы, полученные в результате разработки горных пород, окружают нас, поэтому можно сказать, что это универсальное сырье.

После взрыва образуются камни крупных размеров. Фото Грунтовозов

В составе горных пород присутствуют однородные и неоднородные минералы, имеющие твердые или рыхлые соединения. Таким образом, химический и минеральный состав являются двумя основными критериями для классификации пород на виды. Горные породы содержат в своем химическом составе практически все известные человеку элементы. Но разнообразие минералов при этом не так велико, их количество составляет порядка 50.

Твердые горные породы, из природного/естественного камня, происхождение, описание

В соответствии с происхождением горные породы разделяются на три группы, каждая из которых также делится на несколько видов:

  • магматические: вулканические (или эффузивные) и плутонические (или интрузивные), нередко выделяют жильные и гипабиссальные, относящиеся к промежуточным типам;
  • осадочные: обмолочные, органогенные, хемогенные и смешанные;
  • метаморфические: изохимические, метасоматические и ультраметаморфические.

Изверженные, что это и не только

В недрах Земли содержится магма — жидкий раскаленный расплав, в составе которого присутствует большинство элементов таблица Менделеева. Магма изливается на поверхность земли, подвергается кристаллизации, застывает и образует твердый материал — магматические горные породы.

Гранитный щебень. Фото Петрович

Из-за «технологии» образования магматические породы нередко именуют изверженными или первичными. Кристаллизация магмы происходит в глубине и на поверхности Земли. В соответствии с этим различают два вида магматических пород:

1) Плутонические (интрузивные, глубинные) породы образовались в недрах Земли в течение длительного времени и в условиях сильного давления, кристаллы минералов обладают большими размерами. Щебень из глубинных пород имеет зернистое строение, которое нередко называют гранитным, так как наиболее распространенным представителем вида является гранит.

Щебень обладает высокой плотностью, прочностью, морозо- и износостойкостью, большой теплопроводностью и низким водопоглощением. К данной группе относятся габбро, гранит, диорит, лабрадорит, сиенит. Целый ряд достоинств породы: надежность и долговечность, способность выдерживать значительные нагрузки и перепады температур — обеспечивают высокий спрос на щебень, который находит применение в различных направлениях деятельности:

  • гранитный щебень используют повсеместно, как нельзя лучше материал подходит для решения особо ответственных задач: строительство скоростных магистралей, возведение высотных зданий;
  • габбро используется в производстве асфальта и черного щебня, минеральных плит, для строительства автомагистралей, устройства тротуаров и подъездов к территориям различного назначения;
  • диоритовый щебень внешне очень похож на гранитный, поэтому нужно быть внимательными при покупке, используется для устройства фундаментов, дорожных оснований и тротуаров, для расклинцовки, для засыпки дренажных систем, часто используется при благоустройстве территорий и в ландшафтном дизайне, в частности, для строительства габионов и оформлении альпийских горок;
  • лабрадорит и сиенит используются для изготовления брусчатки, плит и прочих подобных изделий.

2) Вулканические (эффузивные, излившиеся) породы образовались на поверхности Земли при извержении вулкана, в условиях быстрого остывания магмы и при отсутствии давления. Часть магмы уже содержала кристаллы некоторых минералов. Поэтому вулканические породы состоят в основном из отдельных кристаллов малого размера.

Щебень из излившихся пород обладает скрытокристаллической (или аморфной), стекловидной (порфировой) структурой. Свойства материала близки к характеристикам глубинных пород, но вследствие неравномерности структуры и наличия вкраплений (чаще всего — это крупные зерна полевого шпата) сопротивление к истиранию слабее. К данной группе относится андезит, базальт, диабаз, порфирит.

Андезитовый щебень используется в основном в строительстве, находит применение при изготовлении каменных плит и кислотоупорных материалов. Камень очень похож на диорит, который в отличие от андезита обладает крупнозернистой структурой, так как образовался в результате застывания магмы на поверхности Земли.

Андезит. Фото Грунтовозов

Базальтовый обладает наилучшими совокупными показателями по прочности и морозостойкости, которые превосходят даже эталонные характеристики продукции из гранита. Щебень чаще всего используется в строительных и дорожных работах.

Диабазовый вследствие собственной высокой прочности и твердости находит применение в строительстве железных и автомобильных дорог, в качестве сырья для каменного литья.

Порфирит обладает отличными характеристиками по истираемости и дробимости. Но измельчение породы в щебень приводит к образованию значительного количества лещадных зерен. В результате щебень, который должен был активно использоваться в дорожном строительстве, распространен мало.

Сланцевый щебень, получаемый путем дробления породы, которая может располагаться на поверхности и под водой, отличает разнообразие характеристик, особенно это правило применимо к прочности.

Щебень магматических пород различных фракций находит применение для решения конкретных задач:

  • мелкая фракция: 5-10, 5-15, 10-20 и 5-20 — используется в качестве наполнителя при изготовлении бетона и асфальта;
  • средняя фракция20-40 — применяется при обустройстве автодорожного полотна, а 25-60 — балластного слоя железнодорожного полотна;
  • крупная фракция: 40-70 и более — для расклинцовки, в качестве наполнителя для габионов, в ландшафтном дизайне.

Осадочные

Осадочные породы образовались в результате разрушения изверженных пород, жизнедеятельности растений и животных организмов, химического и механического выпадения осадка из воды в процессе пересыхания озер и заливов или всех трех данных процессов одновременно.

Гравийный щебень. Фото Грунтовозов

Именно в зависимости от способа происхождения и различаются типы осадочных горных пород (ОГП):

  • обмолочные образовались в результате разрушения, цементирования и слеживания отдельных обломков различных горных пород и минералов, т.е. это отложения, которые бывают сцементированные (песчаники, конгломераты и брекчии) и рыхлые (гравий и пески);
  • хемогенные являются продуктом химических реакций, формируются в результате осаждения из вод или при испарении воды, наиболее известным представителем выступает известняк;
  • органогенные формируется в результате слеживания останков животных и растений;
  • бывает так, что при формировании пород участвуют процессы разного типа и материалы различного происхождения, таким образом формируются смешанные типы.

Осадочные породы, которые называют также вторичными и пластовыми, так как большая их часть залегает пластями (слоями), отличаются чуть меньшей прочностью в сравнении с изверженными, имеют пористую структуру, обладают высоким водопоглощением и хорошей теплопроводностью.

Щебень из осадочных пород практически не уступает представленным ранее аналогам по морозостойкости, но обладают меньшей плотностью, а также имеют самую низкую насыпную плотность.

Известняковый щебень 20-40. Фото Грунтовозов

Наибольшую распространенность получило несколько видов щебня из осадочных пород:

  • известняковый может иметь как органическое, так и хемогенное происхождение, реализуется по низкой цене, поэтому востребован в строительстве, выполнении дорожных работ, благоустройстве территории, производстве минерального порошка;
  • гравийный, невысокая стоимость и низкая радиоактивность делает материал популярным, в неофициальном рейтинге занимает второе место (после гранитного), используется в дорожном строительстве, производстве железобетонных изделий, в ландшафтном дизайне, в декоративной отделке и т.д.;
  • гипсовый, на практике являющийся в большей степени камнем, чем щебнем, поэтому не может использоваться повсеместно;
  • доломитовый по свойствам схож с известняковым, но отличается более высокой прочностью и износостойкостью, применяется при изготовлении бетона, строительстве фундаментов и перекрытий, для обустройства подушек под дорожные полотна и пр.
Карбонатные

В группу органогенных пород входят карбонатные, кремнистые и фосфатные, угли, горючие сланцы, нефть и твердые битумы. Карбонатные породы или карбоналиты — осадочные горные породы, сложенные в основном природными карбонатами. Наибольшей распространенностью отличаются известняки, доломиты, сидериты и магнезиты. Говоря о карбонатном щебне подразумевают чаще всего именно известняковый.

Природный минерал доломит. Фото Грунтовозов

Метаморфические

Метаморфические породы формируются в результате изменения (метаморфизма) первичных и вторичных пород под влиянием высоких температур и давления, протекания химических реакций. Данные породы называют также видоизмененными. Преобразованию подвергается минеральный состав, структура и текстура. Изменения могут произойти:

  • на сравнительно небольшой площади из-за контакта магмы с холодной водой (контактный метаморфизм);
  • на большой площади под воздействием значительных температур и давления или перемещению больших массивов пород (региональный метаморфизм);
  • под воздействием нагретых водных растворов, богатых ионами (гидротермальный метаморфизм).

Фракции мраморного щебня. Фото Петрович

Различают сланцеватые (гнейсы и сланцы) и несланцеватые (массивные): кварциты и мрамор.

Наибольший интерес вызывают следующие виды щебня из метаморфических пород:

  • мраморный особенно ценится за красивый внешний вид, материал уступает аналогам по характеристикам, поэтому активно используется для решения декоративных задач;
  • кварцитный (кварцитовый) получают из одноименной горной породы, отличающейся сложностью в обработке, материал применяется при строительстве дорог, производственных и промышленных сооружений;
  • амфиболитовый щебень отличает разнообразие видов и цветов, поэтому может использоваться при реализации практичных и декоративных проектов;
  • серпентинитовый щебень близок по характеристикам к материалам из первичных пород.

Результат переработки

Кроме щебня, получаемого из горных пород различных типов, предприятиями выпускается и реализуется продукция вторичных видов. Щебень получают путем переработки отвальных металлургических шлаков (шлаковый), отходов от строительства (вторичный или бетонный), боя обыкновенного стекла (пеностекольный).

Вторичный щебень. Фото Грунтовозов

Характеристики, состав, структура и текстура материалов отличаются в значительной степени, что обусловлено спецификой исходного сырья и технологией его переработки. Поэтому рекомендуется ознакомиться с информацией, представленной в отдельных публикациях, так как каждый вид щебня достаточно востребован: вторичный и шлаковый из-за своей доступной стоимости, пеностекольный — из-за инновационности и универсальности.

Производство

Горные породы для производства щебня добывают чаще всего открытым способом, но при этом могут использоваться различные технологии и оборудование для разрушения каменных массивов. Добыча сырья для изготовления вторичных видов материалов не требуется. Поэтому предприятия сразу же приступают к переработке исходного сырья, включающей дробление и сортировку. На этапе выпуска продукции также эксплуатируется разное оснащение. На современных производствах процессы дробления и сортировки нередко совмещают.

Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов

Предприятия также подвергают готовый щебень постобработке, в результате клиентам предоставляется продукция с улучшенными характеристиками: цветной и черный щебень пользуется повышенным спросом. Кстати, некоторые работы по преобразованию щебня возможно выполнить и своими руками.

Характеристики

Характеристиками, определяющими выбор щебня, являются лещадность, морозостойкость и прочность. Данные свойства особенно важны при подборе материала для выполнения строительных работ. В соответствии с данными параметрами возможно классифицировать продукцию на отдельные марки.

Пеностекольный щебень 5-20 мм. Фото Леруа Мерлен

Но и другие характеристики могут пригодиться, и не только при выборе, но и при покупке и транспортировке сыпучих материалов: удельный вес, плотность и коэффициент уплотнения. Важным подготовительным этапом работ является расчет необходимого количества материала.

Фракции

Происхождение щебня является не единственным популярным для классификации критерием. Немаловажно учитывать и размер зерен — фракцию. Весь ассортимент материалов возможно разделить на стандартные и нестандартные; мелкие, средние и крупные фракции. Популярностью пользуется и отсев щебня, размер зерен которого не превышает 10 мм.

Где купить

Ознакомиться с перечнем предлагаемого предприятиями щебня возможно на официальных сайтах производителей и поставщиков. Контактные данные компаний представлены в отдельном разделе нашего сайта.