Щебінь відноситься до нерудних будівельних матеріалів. Нерудні матеріали - матеріали мінерального походження, що застосовуються в будівництві в природномy вигляді, без виділення з них окремих мінералів.

Щебінь з гірських порід згідно з ГОСТом 8267-93 неорганічний зернистий сипучий матеріал із зернами крупністю понад 5 мм, одержуваний подрібненням гірських порід, гравію і валунів, попутно видобуваються розкривних і вміщуючих порід або некондиційних відходів гірських підприємств по переробці руд і Неме-металевих копалин інших галузей промисловості і наступним розсівом продуктів дроблення.

Різновиди щебеню:

Гранітний щебінь

Граніт (від італійського Granito - зернистий; на Русі граніт називали «дикий камінь») - це тверда гірська порода зернистої будови. Марка його міцності = 1200 - 1400.

Граніти - породи, характерні для верхньої частини континентальної земної кори. Граніти формувалися протягом всієї геологічної історії нашої планети. Найдавніші породи гранітного складу датуються 3,8 млрд. років, наймолодші граніти мають вік 1-2 млн. років.

Граніт - найпоширеніша на Землі гірська порода. Власне, граніт - це викид магми на поверхню землі, яка охолола і затверділа.

Граніт складається з добре сформованих кристалів польового шпату, кварцу, слюди і т.д. На колір граніту впливає складу польових шпатів і слюди. В залежності від їх складів граніт може бути червоним, рожевим або сірим. На підставі цих квітів гранітний щебінь може мати безліч відтінків. Граніт використовується і як будівельний матеріал, і як декоративний камінь.

Родовища гранітів є на Кольському півострові, в Карелії, на Уралі, в Сибіру і Середньої Азії, на узбережжі Азовського моря та в південно-західній частині України, в Криму та на Кавказі. Найбільші поклади граніту в Росії знаходяться на Уралі і в Карелії.

Вапняковий щебінь
Вапняк це осадова гірська порода, що складається переважно з кальциту СаСО3. Марка міцності = 400 - 800.

Особлива роль у розвитку цивілізації належить карбонатним породам - ​​найчисленнішим в природі осадовим утворенням. Вони складають більше 15% об’єму земної кори. Головне місце серед них займають вапняки. Наші предки дуже широко використовували їх в будівництві, так як вапняки дробити і обробляти набагато простіше, ніж, наприклад, той же граніт. Не будемо далеко ходити, всесвітньо відомі єгипетські піраміди побудовані саме з вапняного каменю.

Вапняк, мабуть, був найпершим будівельним матеріалом, який використовував чоловік. З його плит споруджено не тільки єгипетські піраміди, а й Велика китайська стіна. Наша столиця - Москва - прозвана білокамінної саме тому, що багато її будівлі були зведені саме з вапняку. Міцність кладки стародавніх споруд забезпечувалася ідеальної підгонкою каменів. В’язкі, типу цементу, в ті часи давні ще не застосовувалися. Їх навчилися готувати набагато пізніше.

Вапняки складаються головним чином з кальциту (СаСО3). Вони утворилися у морських басейнах в основному із залишків тваринного світу (зоогенние породи), а також за рахунок хімічних опадів. Вапняки залягають зазвичай пластами. Вони бувають білого кольору або в залежності від домішок (глини, кварцу, окису заліза та ін) жовтуватого, сірого, червоного, бурого і ін

Вапняковий щебінь - унікальний будівельний матеріал: він екологічно чистий, володіє рідкісними фізико-механічними характеристиками, зокрема: високої ударостійкістю і стійкістю до температурних перепадів.

Гравійний щебінь. Гравій
Марка міцності = 800-1000.

Слово «гравій» походить від франц. Gravier, що означає - великий пісок. Це пухка осадова гірська порода, що складається з округлих камінців, на відміну від остроугольного граніту. Гравійний щебінь проводиться з осадових гірських порід, що добуваються у вигляді округлих камінчиків.

Гравійний щебінь застосовується головним чином як заповнювач для бетонів і в дорожньому будівництві. Гравійний щебінь є основним замінником граніту - матеріалом більш дешевим, при досить високих показниках.

Фізичні властивості щебеню
Основними властивостями щебеня з природних кам’яних матеріалів є:

• міцність;
• морозостійкість;
• лящадність;
• істинна, середня та насипна щільності;
• водопоглинання і водонасичення;
• зерновий склад і форма зерен;
• активність природних радіонуклідів (радіоактивність).

Адгезія щебеню

Однією зі специфічних характеристик щебеню є адгезія. Цей параметр відображає оцінку якості зчеплення бітумних в’яжучих з поверхнею щебеню. Необхідно відзначити, що на якість зчеплення впливає колір щебеню. Кращі показники по адгезії дає сірий і темно сірий щебінь.

Зерновий склад щебеню

Зерновий склад кожної фракції повинен задовольняти вимогам ГОСТ 8267-93 “Щебінь і гравій із щільних гірських порід для будівельних робіт”. Виходячи з вимог зазначеного ГОСТу випливає, що в фракції щебеню, що поставляється на будівництво, наприклад 20-40мм, кількість зерен розміром дрібніше 20мм не повинно перевищувати 10%, а зерен крупніше 1,25 * D (50 мм) не більше 0,5% .

Лящадність щебеню

У щебені нормують вміст зерен пластинчастої (лещадної - походить від слова “лящ”, тобто плоский як лящ) і голчастої форм. До зерен пластинчастої та голчастої форм відносять такі зерна, товщина або ширина яких менше довжини у три рази і більше. За формою зерен щебінь поділяють на чотири групи (вміст зерен пластинчастої й голчастої форм,% по масі):

• I група “кубовидна” до 15%,
• II група “поліпшена” від 15% до 25%,
• III група “звичайна” від 25% до 35%,
• IV група “звичайна” від 35% до 50%.

Необхідно зауважити, що “лящадність” це одна з найважливіших характеристик якості щебеню. Чим менше лящадність, тим якісніше вважається щебінь. Використання щебеню кубовидної форми дає найбільш щільну утрамбовку.

Наявність у щебені зерен пластинчастої й голчастої форм приводить до збільшення міжзернової порожнистості в суміші. Це в свою чергу призводить до збільшення витрати сполучного компонента, а це тягне за собою додаткові матеріальні витрати. Крім того, кубовидний зерна мають більшу міцність, ніж зерна пластинчастої й голчастої форм. Отже, використання кубоподібно щебеню у виробництві економічно доцільніше.

Морозостійкість щебеню

Морозостійкість щебеню характеризують числом циклів заморожування і відтавання. Дозволяється оцінювати морозостійкість щебеню по числу циклів насичення в розчині сірчанокислого натрію і висушування. По морозостійкості щебінь підрозділяють на марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400.

Показники морозостійкості щебеню і гравію визначають при випробуванні заморожуванням і відтаванням або насиченням у розчині сірчанокислого натрію і висушуванням.

У будівництві в основному застосовують щебінь з маркою міцності не менш F300.

Міцність щебеню

Міцність щебеню характеризують межею міцності вихідної гірської породи при стисненні, роздрібнюванню щебеню при стисканні (роздавлюванні) в циліндрі, і зносом в поличному барабані. Ці показники імітують опір кам’яного матеріалу при впливі проходять по дорозі транспортних засобів і механічні дії в процесі будівництва дорожніх конструкцій (укладання й ущільнення котками).

В залежності від марки щебінь ділять на групи: високоміцний М1200-1400, міцний М800-1200, середньої міцності М600-800, слабкої міцності М300-600, дуже слабкою міцності М200.

У щебені нормують вміст зерен слабких порід з межею міцності вихідної породи при стисненні у водонасиченому стані до 20 МПа. За ГОСТ 8267-93 щебінь марок М1400, М1200, М1000 не повинен містити зерна слабких порід в кількості більше 5%, щебінь марок М800, М600, М400 більше 10%, щебінь марок М300 і М200 більше 15% за масою.

Найбільшим попитом користується гранітний щебінь міцністю М1200, рідше використовується високоміцний гранітний щебінь або базальтовий щебінь з маркою міцності М1400-1600. В основному він використовується у виробництві важких високоміцних бетонів, в несучих мостових конструкціях, фундаментах.

Радіоактивність щебеню

Найважливіша характеристика, з якою зазвичай починається обговорення якості будівельного щебеню з покупцем - це його радіоактивність.

Якщо продукція повинна бути придатна для всіх без винятку видів будівельних робіт, що повинно бути підтверджено відповідними сертифікатами і санітарно-епідеміологічними висновками, дослідженнями спец. лабораторій, то це означає, що весь поставляється гранітний щебінь та інші види високоміцного щебеню відносяться до I-го класу за радіоактивністю (менше 370Бк/кг).

Для будівництва доріг підходить щебінь II класу за радіоактивністю (більше 370Бк/кг).

Вміст пиловидних і глинистих часток

У щебені нормують вміст пилоподібних і глинистих часток (розміром менше 0,05 мм). Крім того, виділяють грудки глини з розміром частинок від 1,25 мм до найбільшого розміру зерен щебеню даної фракції при суміші фракцій. Для всіх видів і марок щебеню за міцністю вміст глини в грудках в загальній кількості пилоподібних і глинистих часток не повинен перевищувати 0,25% за масою. У щебені з магматичних і метаморфічних порід зміст пилоподібних і глинистих часток по масі не повинна перевищувати 1%, в щебені з осадових порід марок від М600 до М1200-2%, а марок від М200 до М400-3%.

Фракції щебеню

За крупності щебінь поділяють на фракції. Фракція це максимально допустимий розмір окремо взятого каменю (зерна). Розділяють основні і супутні фракції щебеню. До основних фракціям відносяться: 5-10мм, 5-20мм, 10-20мм, 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм. До супутніх фракціям відносяться: 0-2мм, 0-5мм, 0-15мм, 0-20мм, 0-40мм, 0-60мм, 2-5мм.

В окремих випадках знаходять застосування фракції 70-120мм і 120-150мм.

Найбільшим попитом на ринку користується гранітний щебінь фракції 5-20мм, рідше 5-15мм, що застосовується у виробництві асфальту, бетону і залізобетонних конструкцій. Щебінь гранітний фракцій 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм так само користується стійким попитом, і застосовується в будівництві і ремонті залізничних насипів, трамвайних ліній, подушок автомобільних доріг, у будівництві будинків при закладці фундаменту, а також використовується для дроблення на більш дрібні фракції щебеню. З усіх природних кам’яних матеріалів, використовуваних в будівництві, щебінь є основним.

Влагоотдача

Властивість матеріалу втрачати що знаходиться в його порах вологу. Влагоотдача характеризується кількістю води у відсотках (по масі або об’єму), втрачається стандартним зразком матеріалу на добу при відносній вологості навколишнього повітря 60% і температурі навколишнього середовища 20 ° С.

Водопроникність

Здатність матеріалу пропускати воду під тиском. Водопроникність характеризується кількістю води, що пройшла в перебігу 1часа через зразок площею 1м і товщиною 1м при постійному тиску.

Водопоглинання

Здатність матеріалу вбирати і утримувати в своїх порах вологу. Водопоглинання визначають за масою або об’ємом і виражають у відсотках. Водопоглинання за обсягом завжди менше 100%, а за масою може бути більше 100% (теплоізоляційні матеріали здатні поглинати значно більше води, ніж їх маса).

Гігроскопічність