Шлаковый щебень применение недостатки

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Металлургические и фосфорные шлаки являются хорошим сырьем для производства строительных материалов. Распространение шлаков, хотя и неравномерное, по территории страны делает их применение еще более эффективным, так как снижается дальность возки материалов к объектам строительства. В наибольшей степени используют шлаки черной металлургии, особенно доменные. Более 50% доменных шлаков перерабатывают в гранулированный.

За рубежом используют сталеплавильные шлаки. В дорожном строительстве щебень из них целесообразнее использовать в асфальтобетонных покрытиях. Щебень сталеплавильных шлаков и асфальтобетон на нем имеют высокое сопротивление износу и обладают необходимыми фрикционными свойствами, обеспечивая покрытию требуемый коэффициент сцепления. Сталеплавильные шлаки с большим содержанием фосфора перерабатывают на удобрения. Ежегодный выход этих шлаков около 15 млн. т в год. Однако шлаки цветной металлургии являются ценным сырьем для получения целого комплекса металлов, которые в них остаются после извлечения основного продукта, что ограничивает их применение в строительстве. Они имеют некоторые отличия от шлаков черной металлургии. В шлаках цветной металлургии практически отсутствует окись марганца, значительно меньше окиси кальция и окиси магния. В то же время они содержат до 50% закиси железа, поэтому имеют высокую истинную плотность (2,8— 4,9 г/см3). По сравнению со шлаками черной металлургии шлаки цветной металлургии более тепло- и электропроводны. В дорожном строительстве из 1 млн. т используют около 0,7 млн. т в основном для устройства щебеночных оснований и приготовления асфальтобетонных смесей на основе щебня и песка из шлаков медно-никеле-вого производства. Шлаки фосфорного производства — менее распространенный материал по сравнению с металлургическими шлаками. При ежегодном выходе более 1,5 млн. м3 перерабатывают на строительные материалы около 0,6 млн. м3. Из этого количества для строительства автомобильных дорог используют не более 0,26 млн. м3.

Щебень и песок применяют в асфальто- и цементобетоне, в основаниях и дополнительных слоях дорожных одежд, в насыпях. Щебень получают дроблением и грохочением шлака, разработанного в отвалах по аналогии с переработкой естественных горных пород или путем медленного охлаждения слитого слоями жидкого шлака (лигой щебень). Средняя плотность литого щебня выше, чем щебня из отвалов. Выпускают щебень фракций 5 — 120 мм.

Гранулированный шлак находит широкое применение как сырье для производства гидравлических вяжущих, песок для бетонов и асфальтобетонов, в качестве теплоизоляционного материала. Гранулированные шлаки из активных доменных шлаков могут быть использованы как самостоятельное вяжущее при устройстве оснований и покрытий из грунтов и каменных материалов, обработанных вяжущими. Гранулированный шлак получают быстрым охлаждением жидких шлаков. Влажность его может достигать 10%, насыпная плотность зависит от химического состава и способа производства. В большинстве случаев она меньше 1200 кг/м3.

Только в бетонах применение шлакового щебня и песка несколько ограничено. Особенно это касается дорожных бетонов.

Однако опыт показывает, что на шлаках можно получать бетоны с пределом прочности при изгибе 5,2—6,4 МПа и с пределом прочности при сжатии 30—45 МПа. Для приготовления бетонов использовали шлаки медеплавильного производства с содержанием 13—39% закиси железа, 31—49% окиси кремния, 8—16% окиси кальция и 10—11% окиси алюминия. Щебень, предназначенный для применения в бетоне, имел среднюю плотность 2,90 г/см3, пористость около 3—8%, водопоглощение до 1% и износ в полочном барабане около 30%. Для приготовления цементобетона использовали шлаковый щебень с размером зерен 20—40 и 5—20 мм. Расход цемента марки 500 составлял 300— 330 кг. Водоцементное отношение 0,38—0,5.

Влияние гранулированного шлака на свойства бетона проверяли на смесях, содержание гранулированного шлака в которых менялось от 0 до 100% через каждые 20%. Для сравнения были приготовлены образцы на гранитном щебне. Результаты исследования показали, что предел прочности бетона при сжатии с повышением содержания гранулированного шлака от 0 до 20% возрастает на 21—29% и при дальнейшем его увеличении практически не изменяется. Прочность бетона на кварцевом песке и щебне из шлаков составляет 70% прочности бетона того же состава на гранитном щебне. Различие в прочности можно объяснить большим содержанием стекла в шлаке и незначительной шероховатостью поверхности щебня из него. Предел прочности при сжатии составлял 39,6—28 МПа.

Предел прочности при растяжении (изгибе) практически не зависит от состава бетона и равен 6,3—5,1 МПа. Максимальное значение относится к бетону на гранитном щебне и гранулированном песке, минимальное — к бетону на щебне из шлака и 40% гранулированного шлака. Для практического использования рекомендованы бетоны с 20—60% гранулированного шлака от общего количества песка.

После испытания на морозостойкость (100 циклов) прочность относительно возраста 28 сут снизилась только у смесей с содержанием гранулированного шлака 100 и 80%.

Таким образом, опыт применения отвальных шлаков медеплавильного производства в бетоне показывает возможность его применения.

Бетоны на литом никелевом шлаке имеют более высокие механические свойства, чем бетоны на гранито-гнейсе независимо от пластичности смеси и расхода цемента, который изменялся от 200 до 400 кг на 1 м3 бетона.

Предел прочности при сжатии в соответствии с расходом цемента изменялся для бетона в возрасте 28 сут (смесь с удобоуклады-ваемостью 60 с от 24,2 до 42,7 МПа). Никелевые гранулированные шлаки, как и гранулированные медеплавильного производства, являются полноценным компонентом бетонов. Бетоны на гранулированном шлаке обладают достаточной удобоукладываемо-стью. Иногда бетоны на гранулированных шлаках имеют более высокую прочность, чем бетоны с применением местного строительного песка. Вместе с тем отмечается, что часто бетоны на гранулированных шлаках вследствие их большой крупности и угловатости зерен обладают худшими пластическими свойствами, чем на речном песке. При этом и прочность на 15—25% ниже, что приводит к необходимости применять гранулированный шлак совместно с речным песком в соотношении 1:1.

Отходы цинкового производства для бетона непригодны, так как образцы в возрасте 28 сут легко разрушались руками. Объясняется это весьма медленным схватыванием цемента, на которое оказывает влияние присутствие цинка, точнее углекислого цинка, который значительно удлиняет сроки схватывания гидравлических вяжущих. При содержании углекислого цинка около 0,3% от массы цемента наблюдается ощутимое замедление твердения бетона. Все исследованные отходы цинкового производства обладают высокой реакционной способностью.

Пемзу получают вспучиванием шлаков при быстром последующем охлаждении. Насыпная плотность пемзы менее 1000 кг/м2. Пемза может быть в виде щебня или гравия. Гравиеподобная пемза в бетонах более экономична, чем дробленая. В дорожном строительстве пемза может быть использована в основаниях дорожных одежд при ее обработке вяжущими. Такие слои выполняют роль теплоизоляционных. Используют пемзу и для приготовления легких бетонов.

Литье — брусчатка, плиты для полов и тротуаров, бордюрные камни, трубы получают из шлакового расплава по специальной технологии. Прочность литья очень высокая: предел прочности при сжатии 200—400 МПа, предел прочности при изгибе 40—50 МПа. Для сравнения следует указать прочность при изгибе бетона для автомобильных дорог, которая не превышает 5 МПа. Из шлаков получают литые тюбинги для крепления горных выработок. Работоспособность их выше бетонных тюбингов, особенно в среде с агрессивными водами. Трубы из шлакового литья используют для транспортирования абразивных сыпучих материалов.

Литье из металлургических шлаков является разновидностью каменного материала. Изделия из каменного и шлакового литья находят широкое применение в химической, угольной, горнорудной, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности, а также в строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве. Литые изделия эффективно заменяют металл при работе в абразивных и агрессивных условиях, бетон и железобетон — в промышленном, гидротехническом, дорожном строительстве.

При выборе сырья для получения литых изделий с заданными свойствами необходимо учитывать не только вещественный состав сырья, но и условия кристаллизации. Сырье должно иметь невысокую температуру плавления, давать хорошо заполняющий формы расплав, пределы колебаний окислов не должны превышать 3% п0 массе. Для получения литых изделий пригодны шлаки с пониженным содержанием окиси кальция и серы. Окиси кальция должно быть менее 20%. В большинстве случаев ее количество ограничивают 10—12%.

Литые изделия из никелевых шлаков имеют предел прочности Прй изгибе 74 МПа, водопоглощение 0,13%.

Из медеплавильных шлаков были получены изделия с пределом прочности при сжатии более 100 МПа, пределом прочности при растяжении 5—10 МПа.

В ПНР из медеплавильных шлаков налажено производство брусчатки, щебня и других изделий. Брусчатка имеет предел прочности при сжатии около 150 МПа и используется для строительства дорог, улиц, промышленных площадок. Покрытия дорог из такой же брусчатки в ГДР, ФРГ и Голландии после многолетней эксплуатации находятся в хорошем состоянии.

Шлаки свинцово-цинкового производства являются также хорошим сырьем для производства литых изделий. При добавлении к шлакам, содержащим 45% кремнезема, 10% окиси алюминия, 9% окиси магния, 16% окиси кальция, 20% кварцевого песка получен шлакоситалл с прочностью при сжатии 490— 510 МПа и прочностью на изгиб 150 МПа. Сочетание высокой прочности, износостойкости и химической стойкости во всех агрессивных средах позволяет использовать эти материалы в различных отраслях народного хозяйства. Литые изделия из шлаков свинцового производства обладают следующими механическими свойствами: предел прочности при сжатии 170—230 МПа, микротвердость 6000—7000 МПа.

Минеральный порошок для приготовления асфальтобетонных смесей готовят по технологии, разработанной применительно к производству порошка из естественных горных пород. При этом следует обращать внимание на необходимость отделения металла.

Основным видом продукции является гранулированный шлак и щебень. Шлаковое вяжущее для производства бетонов, обработки каменных материалов и грунтов готовят из гранулированных и отвальных шлаков. Практически все шлаки пригодны для производства вяжущих веществ. Однако для получения максимального эффекта необходимо подбирать оптимальный состав вяжущего и оптимальные условия его твердения. Это можно сделать с помощью классификации шлаков как сырья для получения вяжущих. В классификации шлаки расположены по убыванию их активности: от шлаков, требующих малых добавок активизаторов твердения и невысоких температур (20—100 °С), к малоактивным, требующим повышенных дозировок активизаторов твердения и обработки при высоких давлении и температуре (150—200 °С).

Читать еще:  Фасадная декоративная штукатурка короед для наружных работ

Очень часто в качестве активизаторов выступает цемент, известь. Для ускорения схватывания добавляют гипс. Наиболее широко используют для приготовления гидравлических вяжущих шлаки черной металлургии. Шлаки цветной металлургии можно использовать для приготовления вяжущего автоклавкого твердения. Молотый шлак 70—80%, известь или цементный клинкер 15—25%, гипс 5% дают вяжущее, на основе которого получают бетон марок 100—400. Из шлаков можно получить известково-шлаковый цемент активностью до 15,0 МПа.

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Что такое шлаковый щебень: пути получения и области применения

Незамысловатый шлаковый щебень является материалом недорогим, но надежным. Он применяется во многих сферах человеческой деятельности.

Способы получения и разновидность продукции

Такой стройматериал, как шлаковый щебень, имеет искусственное происхождение. Его не добывают из земных недр и не производят специально. Он является промышленным отходом и производится в результате сгорания топлива или металлургического шлака. Поэтому и затраты на его получение являются более низкими по сравнению с другими строительными материалами. Среди потребителей наиболее популярно применение щебня, полученного из шлаков доменных печей.

Получить шлаковый щебень можно несколькими способами:

  1. Сгорание. Щебень выходит как отход от деятельности котельных, металлургической и химической промышленности.
  2. Литье. Продукт изготовляют специальным методом из расплавленных металлургических шлаков: горячую жидкую массу выливают на заготовленную платформу. Подобный способ позволяет получить более пенистый и легкий продукт.

Далее полученную одним из способов массу охлаждают, просеивают и дробят. Конечные кусочки могут отличаться друг от друга по размеру. Поэтому их сортируют и собирают в группы по величине:

  • до 5 мм – слишком мелкие гранулы, идут в отсев, используются в строительстве как песок;
  • от 5 до 20 мм – мелкое зерно;
  • от 20 до 40 мм – гранулы средней величины;
  • от 40 до 70 мм и от 70 до 120 мм – крупные фракции.

От размера щебня зависит его насыпная плотность. Чем ровнее и мельче зерно, тем плотнее оно ложится друг к другу. Насыпная плотность щебня влияет на его характеристику и свойства, от нее зависит отрасль использования продукции.

Основные характеристики материала

При выборе сферы применения щебня необходимо знать его характеристики по плотности и прочности. Плотность щебня зависит от способа его получения. Плотный щебень получают из плотных отвальных шлаков, а пористый вариант – из расплавленных шлаков с их дальнейшим насыщением газами. Плотный щебень шлаковый применяется как заполнитель для тяжелых бетонов, а пенистый – для производства легких бетонов. Прочный материал, полученный из шлаков доменных печей, по прочности подразделяется на 5 марок. Он идет на производство тяжелых бетонов: чем прочнее бетон, тем прочнее должен быть заполнитель.

При выборе искусственного щебня надо обратить внимание на его основные технические характеристики:

  1. Прочность. Проверяется методом сжатия. Чем большее давление выдерживает материал, тем более высокую марку ему присваивают.
  2. Загрязненность. В качественном продукте примесей должно быть не более 3%, иначе изделие, изготовленное из загрязненного материала, быстро разрушится.
  3. Гигроскопичность. Качественный продукт должен поглощать жидкость в количестве от 1,5 до 4% от его массы.
  4. Стойкость к перепадам температуры. Качественный продукт должен выдерживать до 300 процедур заморозки и размораживания.
  5. Радиоактивность вещества должна быть в пределах допустимых норм.

Искусственный камень из шлаковых отходов имеет массу преимуществ по сравнению с натуральными аналогами. Прочный щебень очень износоустойчив: хорошо переносит трение, сопротивляется повышенным механическим нагрузкам и выдерживает сильные морозы. Пористый материал из пенистых шлаков является легким, но прочным, не создает дополнительной нагрузки на несущие строительные конструкции. Он хорошо отталкивает тепло и его часто применяют для теплоизоляции.

Области применения шлакового щебня

Шлаковый щебень как недорогой, универсальный и безопасный материал нашел свое применение во многих сферах строительства, промышленности и народного хозяйства. С его помощью строят жилые дома и промышленные здания, прокладывают дороги.

В строительстве наблюдается широчайшее применение как плотного, так и пористого щебня. Из него изготовляют тротуарную плитку, шлакоблоки, используют в качестве засыпки для пенобетона. Незаменим щебень из плотных отвальных шлаков для дорожного строительства. Материал используется как укрепляющая основа дорожного полотна и заполнитель асфальтобетонного покрытия.

Сфера использования шлакового отхода напрямую зависит от размеров его фракций. Зернистость материала подбирают так, чтобы пустотность его насыпи в конечном продукте была минимальной:

  1. Мелкие фракции имеют большую плотность насыпи, поэтому их задействуют в строительстве как наполнитель для производства легких шлакоблоков. Еще из него создают основу для заливки цементной стяжки.
  2. Среднезернистый материал тоже используется в строительстве и идет на производство крупных шлакоблоков.
  3. Крупные куски щебня используют для дорожного строительства.
  4. Очень крупные гранулы применяются как декоративная деталь в ландшафтном дизайне. Из них получаются красивые искусственные водоемы, ручейки и тропинки.

Щебень из шлаков частично вытеснил из строительства природный камень благодаря своей дешевизне. Без него строительство домов и дорог обходилось в разы дороже.

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Металлургические и фосфорные шлаки являются хорошим сырьем для производства строительных материалов. Распространение шлаков, хотя и неравномерное, по территории страны делает их применение еще более эффективным, так как снижается дальность возки материалов к объектам строительства. В наибольшей степени используют шлаки черной металлургии, особенно доменные. Более 50% доменных шлаков перерабатывают в гранулированный.

За рубежом используют сталеплавильные шлаки. В дорожном строительстве щебень из них целесообразнее использовать в асфальтобетонных покрытиях. Щебень сталеплавильных шлаков и асфальтобетон на нем имеют высокое сопротивление износу и обладают необходимыми фрикционными свойствами, обеспечивая покрытию требуемый коэффициент сцепления. Сталеплавильные шлаки с большим содержанием фосфора перерабатывают на удобрения. Ежегодный выход этих шлаков около 15 млн. т в год. Однако шлаки цветной металлургии являются ценным сырьем для получения целого комплекса металлов, которые в них остаются после извлечения основного продукта, что ограничивает их применение в строительстве. Они имеют некоторые отличия от шлаков черной металлургии. В шлаках цветной металлургии практически отсутствует окись марганца, значительно меньше окиси кальция и окиси магния. В то же время они содержат до 50% закиси железа, поэтому имеют высокую истинную плотность (2,8— 4,9 г/см3). По сравнению со шлаками черной металлургии шлаки цветной металлургии более тепло- и электропроводны. В дорожном строительстве из 1 млн. т используют около 0,7 млн. т в основном для устройства щебеночных оснований и приготовления асфальтобетонных смесей на основе щебня и песка из шлаков медно-никеле-вого производства. Шлаки фосфорного производства — менее распространенный материал по сравнению с металлургическими шлаками. При ежегодном выходе более 1,5 млн. м3 перерабатывают на строительные материалы около 0,6 млн. м3. Из этого количества для строительства автомобильных дорог используют не более 0,26 млн. м3.

Щебень и песок применяют в асфальто- и цементобетоне, в основаниях и дополнительных слоях дорожных одежд, в насыпях. Щебень получают дроблением и грохочением шлака, разработанного в отвалах по аналогии с переработкой естественных горных пород или путем медленного охлаждения слитого слоями жидкого шлака (лигой щебень). Средняя плотность литого щебня выше, чем щебня из отвалов. Выпускают щебень фракций 5 — 120 мм.

Гранулированный шлак находит широкое применение как сырье для производства гидравлических вяжущих, песок для бетонов и асфальтобетонов, в качестве теплоизоляционного материала. Гранулированные шлаки из активных доменных шлаков могут быть использованы как самостоятельное вяжущее при устройстве оснований и покрытий из грунтов и каменных материалов, обработанных вяжущими. Гранулированный шлак получают быстрым охлаждением жидких шлаков. Влажность его может достигать 10%, насыпная плотность зависит от химического состава и способа производства. В большинстве случаев она меньше 1200 кг/м3.

Только в бетонах применение шлакового щебня и песка несколько ограничено. Особенно это касается дорожных бетонов.

Однако опыт показывает, что на шлаках можно получать бетоны с пределом прочности при изгибе 5,2—6,4 МПа и с пределом прочности при сжатии 30—45 МПа. Для приготовления бетонов использовали шлаки медеплавильного производства с содержанием 13—39% закиси железа, 31—49% окиси кремния, 8—16% окиси кальция и 10—11% окиси алюминия. Щебень, предназначенный для применения в бетоне, имел среднюю плотность 2,90 г/см3, пористость около 3—8%, водопоглощение до 1% и износ в полочном барабане около 30%. Для приготовления цементобетона использовали шлаковый щебень с размером зерен 20—40 и 5—20 мм. Расход цемента марки 500 составлял 300— 330 кг. Водоцементное отношение 0,38—0,5.

Влияние гранулированного шлака на свойства бетона проверяли на смесях, содержание гранулированного шлака в которых менялось от 0 до 100% через каждые 20%. Для сравнения были приготовлены образцы на гранитном щебне. Результаты исследования показали, что предел прочности бетона при сжатии с повышением содержания гранулированного шлака от 0 до 20% возрастает на 21—29% и при дальнейшем его увеличении практически не изменяется. Прочность бетона на кварцевом песке и щебне из шлаков составляет 70% прочности бетона того же состава на гранитном щебне. Различие в прочности можно объяснить большим содержанием стекла в шлаке и незначительной шероховатостью поверхности щебня из него. Предел прочности при сжатии составлял 39,6—28 МПа.

Предел прочности при растяжении (изгибе) практически не зависит от состава бетона и равен 6,3—5,1 МПа. Максимальное значение относится к бетону на гранитном щебне и гранулированном песке, минимальное — к бетону на щебне из шлака и 40% гранулированного шлака. Для практического использования рекомендованы бетоны с 20—60% гранулированного шлака от общего количества песка.

После испытания на морозостойкость (100 циклов) прочность относительно возраста 28 сут снизилась только у смесей с содержанием гранулированного шлака 100 и 80%.

Таким образом, опыт применения отвальных шлаков медеплавильного производства в бетоне показывает возможность его применения.

Бетоны на литом никелевом шлаке имеют более высокие механические свойства, чем бетоны на гранито-гнейсе независимо от пластичности смеси и расхода цемента, который изменялся от 200 до 400 кг на 1 м3 бетона.

Предел прочности при сжатии в соответствии с расходом цемента изменялся для бетона в возрасте 28 сут (смесь с удобоуклады-ваемостью 60 с от 24,2 до 42,7 МПа). Никелевые гранулированные шлаки, как и гранулированные медеплавильного производства, являются полноценным компонентом бетонов. Бетоны на гранулированном шлаке обладают достаточной удобоукладываемо-стью. Иногда бетоны на гранулированных шлаках имеют более высокую прочность, чем бетоны с применением местного строительного песка. Вместе с тем отмечается, что часто бетоны на гранулированных шлаках вследствие их большой крупности и угловатости зерен обладают худшими пластическими свойствами, чем на речном песке. При этом и прочность на 15—25% ниже, что приводит к необходимости применять гранулированный шлак совместно с речным песком в соотношении 1:1.

Читать еще:  Что такое водонепроницаемость бетона

Отходы цинкового производства для бетона непригодны, так как образцы в возрасте 28 сут легко разрушались руками. Объясняется это весьма медленным схватыванием цемента, на которое оказывает влияние присутствие цинка, точнее углекислого цинка, который значительно удлиняет сроки схватывания гидравлических вяжущих. При содержании углекислого цинка около 0,3% от массы цемента наблюдается ощутимое замедление твердения бетона. Все исследованные отходы цинкового производства обладают высокой реакционной способностью.

Пемзу получают вспучиванием шлаков при быстром последующем охлаждении. Насыпная плотность пемзы менее 1000 кг/м2. Пемза может быть в виде щебня или гравия. Гравиеподобная пемза в бетонах более экономична, чем дробленая. В дорожном строительстве пемза может быть использована в основаниях дорожных одежд при ее обработке вяжущими. Такие слои выполняют роль теплоизоляционных. Используют пемзу и для приготовления легких бетонов.

Литье — брусчатка, плиты для полов и тротуаров, бордюрные камни, трубы получают из шлакового расплава по специальной технологии. Прочность литья очень высокая: предел прочности при сжатии 200—400 МПа, предел прочности при изгибе 40—50 МПа. Для сравнения следует указать прочность при изгибе бетона для автомобильных дорог, которая не превышает 5 МПа. Из шлаков получают литые тюбинги для крепления горных выработок. Работоспособность их выше бетонных тюбингов, особенно в среде с агрессивными водами. Трубы из шлакового литья используют для транспортирования абразивных сыпучих материалов.

Литье из металлургических шлаков является разновидностью каменного материала. Изделия из каменного и шлакового литья находят широкое применение в химической, угольной, горнорудной, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности, а также в строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве. Литые изделия эффективно заменяют металл при работе в абразивных и агрессивных условиях, бетон и железобетон — в промышленном, гидротехническом, дорожном строительстве.

При выборе сырья для получения литых изделий с заданными свойствами необходимо учитывать не только вещественный состав сырья, но и условия кристаллизации. Сырье должно иметь невысокую температуру плавления, давать хорошо заполняющий формы расплав, пределы колебаний окислов не должны превышать 3% п0 массе. Для получения литых изделий пригодны шлаки с пониженным содержанием окиси кальция и серы. Окиси кальция должно быть менее 20%. В большинстве случаев ее количество ограничивают 10—12%.

Литые изделия из никелевых шлаков имеют предел прочности Прй изгибе 74 МПа, водопоглощение 0,13%.

Из медеплавильных шлаков были получены изделия с пределом прочности при сжатии более 100 МПа, пределом прочности при растяжении 5—10 МПа.

В ПНР из медеплавильных шлаков налажено производство брусчатки, щебня и других изделий. Брусчатка имеет предел прочности при сжатии около 150 МПа и используется для строительства дорог, улиц, промышленных площадок. Покрытия дорог из такой же брусчатки в ГДР, ФРГ и Голландии после многолетней эксплуатации находятся в хорошем состоянии.

Шлаки свинцово-цинкового производства являются также хорошим сырьем для производства литых изделий. При добавлении к шлакам, содержащим 45% кремнезема, 10% окиси алюминия, 9% окиси магния, 16% окиси кальция, 20% кварцевого песка получен шлакоситалл с прочностью при сжатии 490— 510 МПа и прочностью на изгиб 150 МПа. Сочетание высокой прочности, износостойкости и химической стойкости во всех агрессивных средах позволяет использовать эти материалы в различных отраслях народного хозяйства. Литые изделия из шлаков свинцового производства обладают следующими механическими свойствами: предел прочности при сжатии 170—230 МПа, микротвердость 6000—7000 МПа.

Минеральный порошок для приготовления асфальтобетонных смесей готовят по технологии, разработанной применительно к производству порошка из естественных горных пород. При этом следует обращать внимание на необходимость отделения металла.

Основным видом продукции является гранулированный шлак и щебень. Шлаковое вяжущее для производства бетонов, обработки каменных материалов и грунтов готовят из гранулированных и отвальных шлаков. Практически все шлаки пригодны для производства вяжущих веществ. Однако для получения максимального эффекта необходимо подбирать оптимальный состав вяжущего и оптимальные условия его твердения. Это можно сделать с помощью классификации шлаков как сырья для получения вяжущих. В классификации шлаки расположены по убыванию их активности: от шлаков, требующих малых добавок активизаторов твердения и невысоких температур (20—100 °С), к малоактивным, требующим повышенных дозировок активизаторов твердения и обработки при высоких давлении и температуре (150—200 °С).

Очень часто в качестве активизаторов выступает цемент, известь. Для ускорения схватывания добавляют гипс. Наиболее широко используют для приготовления гидравлических вяжущих шлаки черной металлургии. Шлаки цветной металлургии можно использовать для приготовления вяжущего автоклавкого твердения. Молотый шлак 70—80%, известь или цементный клинкер 15—25%, гипс 5% дают вяжущее, на основе которого получают бетон марок 100—400. Из шлаков можно получить известково-шлаковый цемент активностью до 15,0 МПа.

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Виды щебня и его применения

СОДЕРЖАНИЕ:

Щебень относится к строительным материалам. Его получают путем измельчения различных горных массивов, которые определяют виды щебня по происхождению. Также существует различие по видам щебня, в зависимости от фракционного состава.

Технические свойства щебня

В зависимости от вида щебень обладает определенными техническими характеристиками. При выборе вида щебня необходимо учитывать не только его фракционность, но и характеристики.

В соответствии с ГОСТ различают следующие основные характеристики щебня:

Морозоустойчивость. Это свойство показывает способность щебня выдерживать попеременную заморозку и оттаивание во влажном состоянии при сохранении свойств и структуры. По морозоустойчивости типы щебня бывают: высокоустойчивые (F200,300,400), устойчивые (F50,100,150) и неустойчивые (F15,25).

Прочность характеризует способность щебня выдерживать нагрузки определенной величины. По прочности щебень различают: сверхпрочный (М1400-М1600), высокопрочный (М1200-1400), прочный (М800-М1200), средней прочности (М600-М800), слабой прочности (М300-М600), очень слабой прочности (М200).

Лещадность. Это основная и очень важное свойство щебня, показывающее наличие сравнительно ровных граней (сторон) на «зернах» в общей массе щебня. По лещадности щебень бывает: кубовидный – 1 группа, улучшенный – 2 группа, обычный – 3 группа. Самым эффективным является щебень 1 группы лещадности. Он легок в трамбовке, более прочный. Кубовидный щебень – прекрасный материал для создания фундаментов и дорожного покрытия.

Виды щебня по происхождению

В зависимости от того, из какой горной породы был произведен материал, различают следующие виды строительного щебня:

  • гранитный;
  • гравийный;
  • известняковый (доломитовый);
  • шлаковый;
  • сланцевый;
  • вторичный.

Гранитный щебень выпускается на основе гранитного горного массива. Как правило, данный вид щебня имеет красноватую расцветку и неровные грани. Однако, это лишь улучшает способность сцепляться с цементным раствором в бетонной смеси, что обеспечивает хорошие прочностные характеристики.

В настоящее время производится несколько видов гранитного щебня в зависимости от фракции. Крупность «помола» щебня из гранита может варьироваться от 0-5 мм до 70-120 мм. Гранитный щебень является широко востребованным строительным материалом, благодаря отличным техническим характеристикам. В зависимости от фракционного состава, гранитный щебень применяется в различных сферах.

Гравийный щебень получают методом просева карьерных пород, либо взрывным способом в разработках каменных скал. Щебень представляет сероватую массу различного фракционного состава. Для выпуска щебня руководствуются по ГОСТ 8267-93, где прописаны требуемые технические характеристики материала и технология производства. По сравнению с гранитным, гравийный щебень обладает меньшей прочностью, что предопределяет сферу его применения.

Самая большая марка по прочности гравийного щебня составляет всего М 1200. Хотя гравийный щебень уступает гранитному в таких характеристиках, как прочность и внешний вид, он обладает достаточно большим рядом преимуществ. Процесс добычи гравийного щебня гораздо легче, чем гранитного и требует меньших усилий и средств. Дело в том, что скальные породы менее прочны, по сравнению с гранитными, а значит для их разработки потребуется менее мощное оборудование и машины. К тому же гравий считается весьма распространенным материалом, что также обуславливает сравнительно небольшую себестоимость материала.

Распространенность «месторождений» гравийного щебня способствует большой конкуренции в добыче данного материала, что также снижает его рыночную стоимость. Гравийный щебень обладает более низким радиоактивным фоном, нежели гранитный. Гравийный щебень выпускается четырех фракций: 3-10 мм, 5-20 мм, 5-40 мм, 20-40 мм.

Известняковый (доломитовый) щебень, как правило, применяется в строительстве в мало нагружаемых конструкциях. Его можно использовать для производства штучных изделий из железобетона с условием, что на данные детали не будет оказываться большая нагрузка. Известковый щебень представляет собой продукт дробления осадочных горных пород, состоящих в основном из карбоната кальция. Известняковый щебень добывают в карьерах. Материал достаточно широко распространен, поэтому известняковый щебень стоит довольно-таки недорого.

Известняковый щебень обладает небольшой прочностью, поэтому сфера его применения гораздо уже, чем гранитного или гравийного. Щебень широко применяют в дорожном строительстве при прокладке дорожного полотна с малой нагрузкой. Также известняковый щебень широко применяют в производстве извести, соды и минеральных удобрений. Известковый щебень выпускается трех видов фракций, которые определяют сферу их применения. Щебень из известняка выпускается фракциями 5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм.

Шлаковый щебень является доступным строительным материалом, получаемым из отходов металлургической и химической промышленности, а также при сжигании твердого топлива. Шлаковый щебень обладает высокой плотностью. Его плотность выше, чем у гранитного щебня. Однако, высокая плотность характеризует большую массу материала, что в строительстве является достаточно весомым недостатком. Шлаковый щебень имеет более высокий коэффициент водопоглощения, по сравнению с гранитным. Поэтому конструкции, возведенные с таким щебнем не должны часто контактировать с влагой.

Шлаковый щебень также не должен подвергаться частому замораживанию, ведь характеристики по морозостойкости этого материала весьма малы (всего 15 циклов против 300 циклов гранитного щебня). Применение шлакового щебня целесообразно в случае полноценного учета всех его недостатков. В целом, в зависимости от фракции (0-5, 5-20, 20-40, 40-70, 70-120 мм) шлаковый щебень достаточно часто применяют в гражданском и дорожном строительстве, а также в производстве строительных материалов.

Сланцевый щебень – материал, получаемый из горных пород вулканического происхождения. Внешне сланцевый щебень будет выглядеть, как насыпь камня продолговатой, плоской формы. По цвету сланцевый щебень может быть бордовым, желтым, коричневым, серым, антрацитовым или зеленым. Сланцы довольно широко применяют в строительстве и производстве материалов. Например, существует порода сланцев, при раскалывании которых, образуется множество тончайших пластинок. Такие сланцы применяют для кровельных материалов.

Читать еще:  Формы для бетона из пластика

Продукт дробления сланца – щебень, также широко используется в строительстве. Сланцевый щебень применяют для строительства дорог и монолитных железобетонных конструкций, а также для декорирования ландшафта. В зависимости от фракции, сланцевым щебнем украшают элементы декора прилегающей территории, создают интересные дорожки. Однако, следует учитывать, что перед тем, как выбрать конкретную фракцию и вид сланцевого щебня, необходимо детально изучить его характеристики.

В настоящее время достаточно распространен, так называемый, вторичный щебень. Его получают путем дробления строительного мусора. Производят вторичный щебень путем дробления монолитных конструкций, предварительно удалив из них армирующий каркас и металлические закладные детали при первичном расколе.

Вторичный щебень благодаря достаточно низкой себестоимости обладает весьма дешевой ценой. Так, например, при сравнении с гранитным, вторичный щебень из строительного мусора будет стоить примерно в два раза дешевле. Удешевление бетона, получаемого на основе вторичного щебня, будет составлять до 30%, по сравнению со смесями на гранитном заполнителе. Однако, такая дешевизна материала также свидетельствует о его сниженных показателях по прочности и морозостойкости. Максимальные марки по прочности и морозостойкости вторичного щебня составляют М800 и F150 соответственно. Однако, даже при таких показателях вторичный щебень можно применять в различных сферах.

На портале stroyka.ru вы сможете изучить информацию по видам щебня с представленными цветными фото материалов, а также узнать где купить щебень по наиболее низкой цене.

Виды гравийного и гранитного щебня по фракционному составу

Говоря о том, какие виды щебня бывают, не стоит забывать о его фракционном делении. В зависимости от исходного сырья, тот или иной щебень выпускается нескольких типов фракций. Наиболее распространены в строительстве гранитный и гравийный щебень.

Гравийный щебень фракции 3-10 мм идет в отсев, 5-20 мм используют при производстве небольших по габаритам строительных изделий (тротуарная плитка и т.п.), 20-40 мм – для более крупных монолитных изделий (например, кольца для колодца). Щебень из гравия фракции 20-40 мм широко используют для производства различных бетонов и железобетонных конструкций.

Гранитный щебень имеет более разнообразную фракционность. В зависимости от типа фракции гранитного щебня зависит и его применение. Так, например, фракция гранитного щебня 5-20 мм считается мелкой и широко используется для монолитного строительства.

Щебень средней фракции 20-40 мм также отлично подходит для бетона и производства железобетонных конструкций. Крупная фракция 20-40 и 40-70 мм целесообразна при необходимости выпуска больших объемов бетона, а также для заливки крупных, массивных конструкций. Такой щебень подходит для возведения промышленных объектов и автомобильных дорог. Фракции гранитного щебня 70-120, 120-150, 150-300 еще могут называться бутом. Такой щебень, как правило, применяют в более декоративных целях. Например, для возведения каменных заборов и изгородей. Самая мелкая фракция гранитного щебня 0-5, 0-20, 0-40 мм широко применяется в дорожном строительстве.

Сфера применения

Типы щебня весьма разнообразны. Однако, применение щебня в строительстве чрезвычайно распространено и востребовано. В настоящее время применение щебня при возведении зданий, сооружений и дорог затрагивает практически все этапы строительства. Благодаря качественному щебню получаются прочные, долговечные конструкции, обеспечивающие безопасность возводимых зданий и сооружений.

Однако, щебень также широко применяется в таких прикладных сферах, как ландшафтный дизайн. Мелкие фракции можно смело использовать для отсыпки в клумбах, создания альпийских горок, а крупные – для выкладывания дорожек или каменных изгородей.

Фракции и разновидности щебня

Щебень представляет собой универсальный и экономически доступный строительный материал. Он предлагается многими производителями.

Основные свойства щебня:прочность, морозостойкость, радиоактивность, лещадность.

Но перед тем как отправиться за его покупкой, рекомендуется узнать, какие существуют разновидности щебня. Тогда будет гораздо проще сориентироваться среди огромного ассортимента и сделать правильный выбор.

Подробный обзор каждого из существующих видов представлен ниже.

Гранитный материал

Гранитный щебень является очень прочным, морозстойким и имеет низкую лещадность.

Очень популярна такая разновидность щебня, как гранитная. Востребованность этого материала высока, поскольку он предлагается различных фракций. Производят его путем взрыва гранитной монолитной скалы. Образовавшиеся после этого глыбы отправляют в специальную дробилку. На выходе получается гранитный щебень следующих фракций:

  • 0-5 мм – такой материал обычно называется гранитным отсевом. Он используется для посыпания дорог, спортивных и детских площадок. Также его применяют для отделки фасадов;
  • 5-20 мм – эта фракция пользуется наиболее высоким спросом. Ее применение очень разнообразно: производство бетона, заливка мостовых конструкций, создание аэродромных и дорожных оснований, формирование мостового полотна и так далее;
  • 20-40 мм – такая фракция используется при производстве железобетонных конструкций, при строительстве трамвайных линий и закладке фундамента, возведении зданий производственного назначения;
  • 40-70 мм – это достаточно крупная фракция, которая преимущественно используется при строительстве массивных конструкций, кладки фундамента и дорожных полотен;
  • 70- 300 мм – такая фракция применяется редко. Использование ограничивается декоративной отделкой водоемов и заборов.

Что касается технических характеристик, то эта разновидность щебня является очень прочной, морозостойкой и имеет низкую лещадность. Вредные компоненты, примеси и радионуклиды в этом материале находятся в пределах нормы либо вовсе отсутствуют. Цвет его различный: серый, красный и розовый с множеством оттенков. После полировки он приобретает зеркальную поверхность.

Шлаковый щебень

Схема физико-технических свойств шлакового щебня.

Еще одна разновидность щебня – это шлаковая. Такой материал обладает превосходными техническими характеристиками. Производят его из металлургического отвального шлака. Его главной отличительной особенностью является невысокая стоимость. Как правило, цена на шлаковый щебень на 25-30 % ниже, чем на другие виды. Предлагается он различных фракций:

  • 5-20 мм – такой шлаковый щебень нашел применение в изготовлении бетона, в том числе огнеупорного. Нередко с помощью него создают асфальтовое покрытие и возводят сооружения промышленного назначения;
  • 20-40 мм – этот щебень применяют для создания железобетонных блоков, заполнителя для цементных бетонов, устройства и укрепления оснований асфальтобетонных покрытий;
  • 40-70 мм – такой шлаковый щебень используют для изготовления бетонных изделий, отделки нижней части фасадов, в ландшафтном дизайне.

Шлаковый щебень обладает высокой прочностью, которая заметно повышается в течение эксплуатации. Он отлично переносит перепады температур и при этом не теряет своих отличительных свойств. Шлаковый щебень содержит в себе небольшое количество серы – до 2,5 % по массе. Примеси колошниковой пыли, топливных шлаков и золы в таком виде щебня отсутствуют.

Строительный гравий

Гравийный материал обладает высокой морозостойкостью, водонепроницаемостью и низкой лещадностью.

Рассматривая разновидности щебня, нельзя не выделить гравийный тип. Он получается путем измельчения каменной скалы и просеивания карьерных пород. По прочности такой вид щебня немного уступает гранитному, но у него есть свои преимущества – минимальный радиоактивный фон и очень низкая цена. Предлагается он различных фракций:

  • 3-20 мм – этот гравийный щебень преимущественно используется в дорожном строительстве. На основе него создают верхний слой полотна. Также его используют при изготовлении бетонных изделий;
  • 20-40 мм – такой материал нашел свое применение в обустройстве площадок под автомобили и строительную технику. Нередко его используют для проведения ремонтных работ на небольших участках дорожного полотна;
  • 40-70 мм – эта фракция используется в ландшафтном дизайне и при возведении железобетонных сооружений.

Гравийный материал обладает высокой морозостойкостью. Он способен перенести до 100 циклов замерзания и оттаивания. Материал отличается водонепроницаемостью и низкой лещадностью.

Известняковый материал

Известняковый щебень обладает отменными физико-механическими свойствами и высокой сопротивляемостью к перепадам температур.

Известняковый щебень не обладает высокой прочностью, однако он остается одним из самых востребованных строительных материалов. Его изготавливают из известняка, в состав которого входит карбонат кальция. Добывается он пластами, после чего перерабатывается и просеивается. Чаще всего известняковый щебень обладает белым цветом. Однако если в нем присутствуют примеси, то он может быть розовым, голубоватым, желтоватым, светло-серым или красно-бурым. Представлен этот материал различными фракциями:

  • 5-20 мм – такой щебень используется в дорожном строительстве, изготовлении бетонов и других строительных смесей;
  • 20-40 мм – эта фракция применяется при проведении фундаментальных работ, дорожного строительства, создании ЖБИ и бетона;
  • 40-70 мм – преимущественно используется в ландшафтном дизайне и при создании искусственных водоемов.

В известняковом материале отсутствуют вредные примеси и элементы. Он является экологичным, обладает отменными физико-механическими свойствами и высокой сопротивляемостью к перепадам температур.

Вторичный гранулят

Вторичный щебень получается в ходе измельчения строительного мусора – кирпича, бетона, асфальта.

Сравнительно недавно появилась еще одна разновидность щебня – вторичная. Такой материала получается в ходе измельчения строительного мусора – кирпича, бетона, асфальта. При производстве этого щебня применяется такое же оборудование, как и при изготовлении остальных видов. Главным его достоинством является крайне низкая стоимость. Его покупка обойдется как минимум в два раза дешевле. По характеристикам прочности и морозостойкости он уступает материалам из натурального сырья, однако несмотря на это обладает широкой сферой применения и предлагается различными фракциями:

  • 5-20 мм – такая фракция используется для посыпки обледенелых трасс и съездов, применяется при создании нижнего слоя дорожного полотна;
  • 20-40 мм – эта фракция используется для укрепления траншей инженерных сетей, днищ котлованов и слабых грунтов. Еще ее применяют в качестве заполнителя для бетона;
  • 40-70 мм – обычно используют при облагораживании территорий загородных домов.

Доломитовый материал

Доломитовый щебень отличается высокой морозоустойчивостью, выдерживает перепады температур и обеспечивает отменную сцепляемостью с растворами.

Многими производителями предлагается щебень из доломита, который представляет особой осадочную породу, отличающуюся высокой твердостью. У такого материала показатели радиоактивности намного меньше, чем у остальных видов. При этом он отличается высокой морозоустойчивостью, выдерживает перепады температур и обеспечивает отменную сцепляемостью с растворами из цемента и битума. Несмотря на великолепные технические характеристики, доломитовый щебень стоит сравнительно недорого. Предлагается он следующими фракциями:

  • 3-20 мм – используется в качестве сырья для наполнителей строительных смесей. Нередко его применяют при изготовлении отделочных материалов;
  • 20-40 мм – такая фракция используется для создания высокопрочных бетонных и железобетонных конструкций. Ее также применяют в дорожном строительстве;
  • 40-70 мм – обычно эта фракция используется при возведении промышленных объектов. Нередко применяется в декоративных целях при оформлении прилегающих территорий загородных домов.

Такие виды щебня существуют на сегодняшний день. Они имеют свои преимущества, отличительные черты и определенную сферу применения. Делайте свои выводы на основе представленной информации и отправляетесь за покупкой наиболее подходящего вам материала.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector