Что такое черный щебень в дорожном строительстве
Черный щебень
Черный щебень. Фото Грунтовозов
Фракционные материалы находят широкое применение в различных сферах деятельности, в частности, в строительстве. Они выступают в качестве наполнителя при изготовлении бетона, применяются при выполнении облицовочных работ, используются для обустройства подушек под фундаменты, дорожные полотна, дренажа и т.д. Востребованным материалом для реализации проектов в сфере строительства является щебень.
Компаниям и частным клиентам предоставляется несколько видов щебня в соответствии с происхождением, наибольший интерес вызывают гравийный, гранитный, известняковый, доломитовый, мраморный, керамзитовый, базальтовый, кварцевый и сланцевый, вторичный, шлаковый и прочие. Все они являются натуральными материалами, произведенными в результате дробления породы и просеивания полученных фрагментов на отдельные фракции. Черный щебень, о котором пойдет речь в данной статье, в свою очередь является частично искусственным сыпучим материалом.
Что это за материал
Черный щебень (альтернативное название — черная щебеночная смесь) представляет собой востребованный искусственный дорожно-строительный материал. Продукция производится посредством смешения щебня с вяжущими компонентами.
Справка. Не следует путать черный щебень с другими похожими на него разновидностями:
Технологии и методы производства, состав
В качестве сырья для изготовления черной смеси используется не только щебень, но и горные минеральные породы, а также отсев их дробления. Для производства предприятия выбирают породы с пределом прочности не менее 80 МПа. Типовой состав смеси включает в себя наполнитель в виде щебня и вяжущее вещество. Соотношение компонентов составляет 96-98 на 4-2%.
В качестве наполнителя используются материалы следующих фракций 5-10, 10-20, 15-20, 20-40 и 40-70 мм., а также комбинация зерен размером 5-20 и 5-40. В качестве вяжущих веществ применяются деготь, нефтяные дорожные битумы, битумные эмульсии.
Щебень после обработки вяжущим веществом. Фото Грунтовозов
Существует две технологии производства:
1) Метод смешения. Технология производства щебня осуществляется посредством смешивания составных компонентов в асфальтосмесительной установке с принудительным типом действия при особом температурном режиме. Мелкие фракции размером до 15 мм. изготавливаются в смесителях принудительного перемешивания, средние и крупные (более 20 мм.) подготавливаются в барабанных смесителях.
2) Метод пропитки выполняется непосредственно на месте проведения дорожных работ путем разлива вяжущего средства по поверхности утрамбованного щебеночного слоя.
Характеристики: плотность, удельный вес и прочие
1) Насыпная плотность (или удельный вес) зависит от размера фракций: для мелких показатель составляет 2600 кг/куб.м. и для крупных — 3200.
2) Прочность, марки по дробимости — от М300 до М1200, выбор зависит от специфики выполнения работ. Например, для оснований рекомендуется применение щебня с маркой не менее М300 для мелкофракционного и М400 для средне— и крупнофракционного материала, а для пропитки покрытия — М300-400 и М400-800 соответственно.
3) Морозостойкость. Минимальный показатель черного щебня должен соответствовать марке F15. Если смесь будет применяться для пропитки, то — F25.
Щебень является одним из компонентов асфальтобетона. Фото Грунтовозов
4) Содержание игольчатых и пластинчатых включений не должно превышать 25% для для щебня, предназначенного для пропитки и 35 — для строительства покрытий.
Достоинства и недостатки
Обработка щебня вяжущими веществами повышает показатели износостойкости и адгезии — возможность сцепления материалов с другими строительными составами. Также возможно отметить следующие достоинства применения смеси:
В качестве недостатков возможно отметить водопроницаемость и прододолжительность выполнения работ по формированию покрытия, зависящие от погодных условий.
Существует несколько критериев, в соответствии с которыми выполняется классификация:.
Во-первых, это фракция:
В отдельную категорию выделяют также смешанный вид щебня, представляющий собой смесь фракций разных размеров.
Во-вторых, температура смеси:
Гравийный щебень. Фото Грунтовозов
1) Горячий щебень производится при температуре от 120 до 160 градусов, укладывается — 100-120. Технология изготовления включает сушку щебня, нагрев щебня и вяжущего состава, в качестве которого применяются битумы типов БНД, БН и СГ, деготь марки Д-6, дозирование компонентов в смеситель и перемешивание. Укладка горячей смеси выполняется в сухую погоду весной при температуре воздуха не менее +5 градусов Цельсия или осенью при +10 и более.
3) Холодный может производиться с нагреванием и без в зависимости от типа вяжущего компонента. При использовании эмульсий нагрев не выполняется, битума СГ (средне-густеющий) или МГ (медленно-густеющий), а также дегтя Д-3 и Д-4 — нагрев осуществляется до 90-120 градусов. Укладка проводится после остывания, при температуре равной температуре окружающей среды. Работы по укладке следует выполнять в сухую погоду весной (температура не менее +5) и осень (+10). Холодный черный щебень в отличие от первых двух типов может храниться несколько месяцев, но уступает им в водонепроницаемости и износоустойчивости.
В зависимости от вида исходного сырья щебень разделяется на материалы из осадочных, изверженных и метаморфических пород. В некоторых случаях черная щебеночная смесь производится из гравия, который уступает в износостойкости и водоустойчивости щебню. В качестве сырья для изготовления черной смеси используются также гравийный, гранитный, известняковый щебень.
Сферы применения
Материал является оптимальным вариантом для выполнения дорожно-строительных работ. С помощью черной щебеночной смеси при выполнении всех рекомендаций возможно получить прочное, долговечное, стойкое к износу покрытие. Щебень используется также для строительства оснований, укладки тротуаров и площадок, изготовления асфальтобетонных смесей, обустройства верхнего слоя отмостки вокруг дома, организации парковочного места.
Технология укладки, строительство покрытий и оснований
Предварительным этапом работ является подготовка и оформление разрешительных документов. Выполнение работ начинается в подготовки площадки под строительство, верхний слой грунта снимается ковшом бульдозера, почка выравнивается и утрамбовывается, стелется слой песка, насыпь уплотняется катком и увлажняется.
Существует два способа обустройства дорожных оснований с помощью черного щебня — с расклинцовкой и без нее.
Наибольшее распространение получил метод заклинки, созданные с его помощью покрытия отличает монолитность. Порядок осуществления работ следующий:
Сделать своими руками
Черный щебень возможно изготовить и своими руками. Для этого наилучшим образом подходит известняковый щебень марки не менее М600 и размером фракций 20-40 мм. Данный выбор обусловлен способностью материалов впитывать вяжущие вещества лучше, чем другие разновидности.
Известняковый щебень 20-40 крупным планом. Фото Грунтовозов
В качестве оборудования рекомендуется использовать барабан с электрическим приводом, нагревателем, который позволит получить необходимую для обработки щебня температуру, и опрокидывателем для извлечения готовых материалов. Время самостоятельного производства зависит от объема емкости и сырья, а также соотношения известняка и вяжущего вещества.
Видео
Где купить
Из-за достаточно высокой стоимости черный щебень не пользуется большим спросом. Поэтому частные клиенты предпочитают выбирать более доступные по цене варианты. Дорожные строители активно применяют более экономичный метод пропитки, т.е. выполняют работы с применением наиболее распространенных видов щебня, которые которых занимаются компании из данного раздела нашего сайта.
Чёрный щебень
Чёрный щебень — что это такое?
Кроме того, чёрный щебень активно используется в изготовлении асфальтобетонной смеси. Ну а о том, как класть асфальт уже рассказывалось в прошлых обзорах строительного журнала.
Чёрный щебень — что это такое?
Чёрный щебень представляет собой фракционный материал, различаемый по методу производства и способу укладке, поскольку бывает горячая и холодная укладка чёрного щебня. По крупности зёрен, чёрный щебень бывает:
Чёрный щебень, укладываемый холодным способом, используется чаще всего при ремонте и укладке асфальтных дорог. Щебень укладываемый теплым и горячим способом, предназначен для обустройства других покрытий.
Изготовление чёрного щебня
Производится чёрный щебень посредством смешивания в бетоносмесителях с разогретым битумом. При этом количество битума должно быть не менее 3% от общей массы изготавливаемого материала.
Кроме разогретой смолы, в состав черного щебня входят прямые и обратные эмульсии, объём которых не превышает 1% от массы щебня и активные вещества с цементом и известью.
Оборудование для производства чёрного щебня представляет собой большую ёмкость в виде груши, которая приводится в движение мощным электрическим двигателем. Внутри ёмкости располагается нагреватель, который разогревает битум и остальные компоненты входящие в состав черного щебня.
Применение черного щебня и его укладка
Наибольшее применение черный щебень, как было сказано выше, нашёл при строительстве дорог и других покрытий. Процесс укладки этого материала выглядит таким образом:
Технология заклинки черного щебня, заключается в использовании материала мелкой и крупной фракции, который смешивается перед насыпью на поверхность между собой.
При раскатывании щебня катком, поверхность дороги приобретает монолитную прочность, такое покрытие устойчиво и долговечно. Ну а про отличие щебня от гравия можно узнать из предыдущих публикаций строительного журнала.
Всё об асфальтировании / Справочник / Черный щебень
Общие сведения о черном щебне
Черный щебень (черная щебеночная смесь) — искусственный дорожно-строительный материал, получаемый путем смешения гранитного, гравийного или известнякового щебня с вязкими или жидкими органическими вяжущими компонентами (нефтяным дорожным битумом, битумной эмульсией или дегтем).
Не следует путать с черным щебнем так называемый «терриконовый или угольный щебень» (получаемый при переработке шахтных угольных отвалов), а также окрашенный декоративный щебень или асфальтовую крошку (фрезерованный или дробленый асфальтобетонный гранулят).
Назначение и область применения черного щебня
Основным назначением черных щебеночных смесей является устройство конструктивных элементов дорожной одежды: дорожных оснований и нижних слоев дорожного покрытия. В некоторых случаях черная щебеночная смесь может использоваться для создания верхних слоев дорожного покрытия (временных проездов и технологических дорог), а также в качестве материала для поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий.
Применяется черный щебень при строительстве дорог I–V категории, проведении ямочного и капитального ремонта автомобильных дорог, при асфальтировании подземных паркингов и автостоянок, пешеходных переходов и других закрытых от попадания влаги и прямых солнечных лучей объектов. Помимо дорожного строительства, различные виды чернощебеночных смесей могут применяться в гидротехнической отрасли и гражданском строительстве.
Типовой состав и технология производства черных щебеночных смесей
Типовой состав черной щебеночной смеси включает два основных компонента: минеральный наполнитель в виде щебня и органическое вяжущее вещество.
Существует две технологии приготовления черных щебней: «методом смешения» и «методом пропитки».
Принципиальное отличие «метода смешения» от «метода пропитки» заключается в том, что в первом случае щебень принудительно смешивается с вяжущим в смесительной установке, после чего самосвалами доставляется к месту проведения работ и укладывается. Во втором же случае, уже уложенный и уплотненный слой щебня обрабатывается вяжущим компонентом с целью его пропитки на определенную глубину.
Классификация черного щебня
По размеру фракции
Указание размера фракции щебня, как правило, отражается числовым значением в наименовании марки черной щебеночной смеси, например: ЩЧР-10 — фракция 5–10 мм, ЩЧР-20 — фракция 10–20 мм.
По температуре смеси
Применение черного щебня в дорожном строительстве
Для создания дорожных оснований
Существует два способа устройства дорожных оснований с применением черных щебеночных смесей: «с расклинцовкой» и «без расклинцовки».
Расклинцовка («метод заклинки») — последовательное расклинивание крупных фракций щебня более мелкими. Фракция 20–40 мм расклинивается фракцией 10–20 мм, которая в свою очередь расклинивается фракцией 5–10 мм. Таким образом, получается трех- или четырехслойное разнофракционное основание, при этом в качестве основной может выступать фракция 40–70 мм.
Без расклинцовки производится устройство оснований с использованием смешанной фракции 5–20 мм или 5–40 мм.
Порядок осуществления работ по устройству чернощебеночного основания «с расклинцовкой» следующий:
В качестве основной, допускается применение фракции 40–70 мм, если толщина слоя более 8 см. В этом случае, первой расклинивающей фракцией будет 20–40 мм, второй — 15–20 мм или 10–20 мм, третьей — 5(3)–10(15) мм.
Распределение черной щебеночной смеси по поверхности осуществляется с помощью самоходного, прицепного, полуприцепного или навесного щебнераспределителя (или обычного асфальтоукладчика).
В случае приготовления черного щебня на месте проведения работ «методом пропитки» (а не доставки готовой смеси в самосвалах), укладывается не готовая чернощебеночная смесь, а обычный щебень. После распределения и уплотнения каждого слоя, следует его обработка вяжущим при помощи самоходного гудронатора. Укладка щебня может осуществляться бульдозером, автогрейдером или щебнераспределителем.
Для устройства нижних слоев дорожного покрытия
Черные щебеночные смеси используются для создания нижнего подстилающего слоя дорожного покрытия при строительстве новой дороги или в качестве нижнего выравнивающего слоя в процессе ремонта дорожного полотна. Для этих целей применяют черный щебень фракции 5–10, 10–20 и 20–40 мм (фракция 40–70 мм не применяется). Типовая толщина чернощебеночного слоя дорожного покрытия составляет от 40 до 80 мм.
Для устройства верхних слоев дорожного покрытия
Одним из основных недостатков присущих черному щебню является его низкая водонепроницаемость. В связи с этим, данный материал практически не используют для устройства верхних слоев дорожного покрытия.
Черный щебень в качестве материала для асфальтирования (как правило, мелкозернистый марки ЩЧР-10) допустимо применять при устройстве покрытий на объектах защищенных от дождя и прямых солнечных лучей. К таким объектам могут относится подземные пешеходные переходы, подземные парковки и автостоянки, закрытые технологические площадки, ангары и др.
Использование черной щебеночной смеси в качестве материала для устройства верхних слоев, допустимо также на дорогах 3-4 технических категорий (например, лесовозных дорог) и для укрепления дорожных обочин.
Для поверхностной обработки асфальтированного покрытия
Мелкозернистый черный щебень фракции 5(3)–10 мм применяется для обработки литых асфальтобетонных покрытий «методом втапливания». Процедура поверхностной обработки является заключительным этапом общего цикла работ по укладке литой асфальтобетонной смеси и осуществляется с целью придания дороге требуемых фрикционных характеристик (шероховатости и заданного коэффициента сцепления).
Технологически процесс поверхностной обработки «методом втапливания» сводится к равномерному распределению по поверхности и запрессовке (втапливанию) черного щебня в уже уложенную литую смесь.
Помимо устройства литых асфальтобетонных покрытий, черный щебень применяется при создании тонких защитных микропокрытий устраиваемых из мелкозернистых смесей с помощью битумощебнераспределителей.
Черный щебень
Черный щебень, это вид строительного материала, получаемый путем дробления различных горных пород, валунов, гравия, и обработанный в дальнейшем, специальными вяжущими составами.
В качестве вяжущих материалов используют битумы и дегти, а также эмульсии, изготовленные на их составе. Широкое применяется при строительстве дорог и аэродромов.
Документом, регламентирующим условия по приемке и испытаниям, методом подбора состава и контроля за ним, транспортировке и хранению, а также технические характеристики, строительных материалов для дорожного строительства, в том числе и черного щебня, является Межгосударственный Стандарт – ГОСТ 30491-2012 «Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.».
Виды чёрного щебня
Черный щебень подразделяется на фракционный, различающийся по размеру зерен, и рядовой – когда разделение на фракции не выполняется.
Фракционный различается по размеру на:
По температуре изготовления, фракционный и рядовой, различаются на:
Для приготовления используются битумы типов БНД, БН и СГ, и деготь Д-6.
Температура укладки – 100,0 – 120,0 *С.
Для приготовления используются битумы типов БНД и БН, а также деготь Д-5.
Температура укладки – 60,0 – 100,0 *С.
При использовании эмульсий – нагрев не выполняется, при использовании битума СГ или МГ, а также дегтя Д-3 (4) – нагрев производят до температуры 90,0 – 120,0 *С.
Укладку выполняют после остывания.
Плотность — это важный параметр, характеризующий свойства материала, от которого зависит прочность сооружаемого объекта. Для определения этого параметра определяется соотношение веса материала (черного щебня), к его объему – объемная масса, измеряемая в кг/м3 или т/м3.
Изготовление и использование
Процесс изготовления материала выполняется на асфальта-бетонных заводах (АБЗ), за исключением процесса производства холодного типа с использованием эмульсий, в смесительных установках различной конструкции (принудительное или свободное перемешивание).
Использовании данного материала, при строительстве дорог и покрытий иного назначения, широко распространено на практике. Для укрепления укладываемых слоев – применяется способ заклинки.
При устройстве заклинки, используется щебень мелкой и крупной фракции, которые смешиваются перед укладкой на поверхность. При смешивании фракций, мелкие зерна щебня укладываются между крупными, благодаря этому, после выполнения трамбовки, поверхность становится ровной и прочной.
Преимущества и недостатки
Кроме то, что черный щебень используется при строительстве автомобильный дорог и аэродромов, его часто используют при устройстве тротуаров, дорожек, площадок и мест отдыха, а также при устройстве отмостки у жилых и общественных зданий.
Огород-365
Черный щебень: ГОСТ. Что это такое? Горячий способ устройства основания
Чёрный щебень – востребованный материал, широко применяемый для создания дорожных покрытий повышенной прочности. Этот измельчённый камень после обработки битумом и специальной дегтевой смесью также используется для выпуска пропитки, асфальтобетона и обустройства пешеходных дорог. Это обусловлено его особыми характеристиками и составом.
Что это такое?
Чёрный щебень представляет собой органоминеральную смесь, получаемую в результате смешивания вяжущих компонентов и щебёнки с определёнными свойствами и параметрами, от которых зависит сфера применения этого материала. В составе его допускается некоторое количество щебня с включениями пластинчатых и игольчатых зёрен, что определяет его плотность. Состав таких формовключений в процентах – от 25 до 35%, причём жидкая органика присутствует в объёме не более 4%. В зависимости от этих пропорций щебень применяется либо как стройматериал для дорожных оснований, либо как пропитка.
Чёрная щебёнка изготавливается не только из обычного щебня, но и из горных минеральных пород, а иногда для её производства берутся шлаки – отсевы их дробления. Впрочем, условие их использования – устойчивая, прочная структура, компенсирующая хрупкость нестандартных зёрен, и документ, определяющий качество материала – ГОСТ 30491-2012. После обработки фракционный продукт приобретает повышенную прочность, а его сцепляющие свойства значительно возрастают. Это позволяет улучшить адгезию с другими строительными компонентами состава.
Основные характеристики чёрного щебня:
При выборе стройматериала важно знать точный объёмный вес одного куба щебня, который, по сути, является его плотностью. Его оптимальные параметры – от 2600 до 3200 кг на м3. А также всегда должна быть учтена масса твёрдых сегментов. Удельный вес этого строительного продукта составляет 2,9 т/м3 – исходя из этого его доставка возможна лишь с использованием большегрузного транспорта. Необходимая прочность материала исчисляется 80 МПА и выше.
Недостатком чёрной щебёнки считается её высокая водопроницаемость, но, кроме того, это длительное время формирование дорожного основания, особенно если укладка производилась в холодный период.
Набор необходимой прочности такого покрытия завершается только по прошествии 12 месяцев.
Как делают?
В своём составе разные марки чёрного щебня могут содержать гравий, гранит, битумную эмульсию или дорожный нефтяной битум. При этом используется добавление различных вяжущих веществ в зависимости от способа производства – горячего, тёплого или холодного. Полученные виды продукции применяются для всевозможных видов работ, предусматривающих конкретный режим температуры.
Основное применяемое оборудование – смеситель, в который помещается щебёнка, а затем добавляется 3% дёгтя и битумной смеси. Туда же отправляются особые активные компоненты цемента, извести, прямые и обратные эмульсии извести (ЭБК, ЭБА). При соблюдении технологии материал становится более прочным, увеличиваются его износостойкие и адгезионные свойства.
Каждый метод предполагает своё время смешивания и компоненты.
Чёрный щебень можно изготовить самостоятельно, если соблюсти пропорции компонентов. В качестве основного вещества берётся известняковый минерал с фракциями 20 мм, помимо этого:
Наряду с этим понадобится барабан для смешивания с электроприводом и нагревателем. Обычно такая емкость имеет форму груши. Чтобы выгрузить из неё смесь, потребуется специальный опрокидыватель.
Время изготовления чёрной щебёнки будет зависеть от пропорций извести и активных компонентов, а также от размера барабана.
Каким бывает?
Щебень чёрный, фракционный или рядовой различается не только по виду приготовления (холодный, тёплый и горячий) и монтажа, но и по величине формовключений:
Наиболее популярным считается щебень со средними размерами зёрен. Самым дорогостоящим является горячий чёрный щебень, обладающий высокой износостойкостью, прочностью и сцепляемостью. В отличие от него холодный вид стройматериала не отличается такими качествами, зато может храниться до полугода, при этом не слипается.
Существует и декоративный вид щебня – долерит, высокопрочная горная порода, особенность которой – глянцевая поверхность, что позволяет использовать редкий камень для художественного оформления придомовой территории. Это дорогой щебень, который при помощи передовых технологий окрашивается в любой нужный цвет, предназначен для облагораживания садового участка – дорожек, газонов и клумб. На этот материал можно наносить изображения и рисунки, либо обрабатывать другими способами.
Особенности применения
В качестве дорожного покрытия чёрный щебень применяется в определённом порядке. К таким работам предъявлены особые требования:
Устройство дорожного основания в ряде случаев осуществляется горячим методом и предполагает расклинивание. Здесь важна температура укладки, поскольку необходимо, чтобы сооружение стало монолитным.
Щебень, уложенный по способу заклинки, более надёжен и прочен. Крупнофракционный стройматериал с размерами 40-70 мм расклинивается однократно мелкими, предварительно раздробленными камнями и песком. Подобная технология исключает образование трещин, обеспечивает высокую эластичность, одновременно гарантируя неподвижность и повышенную прочность дорожного полотна. Так же важно добавление вяжущих компонентов – их количество рассчитывается на 1 м3 (3 л).
Следует иметь в виду, что тёплая и горячая щебёнка укладывается в основание сразу посредством специального оборудования и транспорта, и затем нужно её хорошо уплотнить катком, гладковальцовым либо пневматическим. Кроме того, из-за сильного нагревания материал подвержен влиянию плесени и грибка. Избежать этой неприятности можно, добавив в щебёнку смесь жирных кислот, «Диэтаноламин» и борную кислоту.