Процесс производства щебня включает механическое дробление горных пород с применением специализированного оборудования. В результате этого процесса формируется угловатая форма и шероховатая текстура материала. Благодаря данной технологии возможно получение различных видов щебня с указанными размерами и характеристиками отдельных фракций, что позволяет использовать его в разных строительных проектах.
Все о щебне для дренажа
Дренажные системы, созданные из геотекстиля и щебня фракцией от 5 до 20 мм или другого размера, становятся всё более популярными для применения в таких областях, как строительство садовых дорожек, дренажных канав, а также других сооружений, где требуется эффективный отвод избыточной влаги. Щебень выполняет роль прочного основания для различных конструкций, включая фундаменты, цоколи, отмостки, а также укладку плитки или другого мощения. Стоимость данного материала, как правило, достаточно доступна для бюджета владельца дачи или строителя. Поэтому перед началом работ важно проанализировать, какой сорт щебня будет наиболее подходящим и какую альтернативу ему можно предложить, что следует учесть еще на этапе составления проектной сметы и поиска необходимых материалов.
Описание
В участках с плотными глинистыми грунтами часто возникает проблематика, связанная с отводом воды, особенно в период интенсивных осадков или таяния снега. Традиционным методом решения данной проблемы является рытье траншей с последующим размещением перфорированных труб. Однако этого может быть недостаточно, поскольку необходимо обеспечивать постоянный уход за дренажной системой для предотвращения её засорения. Вдобавок к установленным трубам часто используется щебень, который заполняет траншеи, предотвращая поступление ила и других частиц, способных загрязнить систему.
Создание дренажной сети в местностях с глинистыми почвами является задачей высокой значимости.
Для производства щебеночного дренажа, служащего для засыпки канав, каналов и других элементов ландшафта, используется механизм дробления крупных камней, осуществляемый в промышленных барабанах. Такой процесс придаёт камню угловатые очертания и создает грубую текстуру поверхности. Этот материал не склеивается в условиях уплотнения, благодаря чему сохраняет свои фильтрующие свойства на протяжении всего периода эксплуатации.
Виды щебня
Существует много различных видов щебня, каждый из которых производится из определённых горных пород или минералов. Эти виды различаются по своим характеристикам, прочности и плотности. Рассмотрим более подробно наиболее распространённые виды щебня.
- Гранитный: Этот тип щебня производится из одной из самых твёрдых и прочных горных пород — гранита. Дроблёный гранит сохраняет все свои природные свойства, а также характеризуется высокой морозостойкостью и сроком службы до 40 лет. Важно отметить, что гранитный щебень может обладать довольно высоким уровнем радиационного фона. При выборе этого материала необходимо учитывать данную характеристику: допустимые нормы не должны превышать 370 Бк/кг.
- Известняковый: Это самый экономичный и экологически безопасный вид щебня, который производится из дробленого известняка или доломита — осадочных горных пород с относительно низкой прочностью. Из-за этих особенностей срок службы дренажа, использующего известняковый щебень, может быть ограничен; также подобный материал рекомендуется использовать только на почвах с низким уровнем кислотности, которые обладают свойствами быть сухими и непромерзающими.
- Гравийный: Этот материал получается в результате дробления горных пород, которые согласно своей твёрдости несколько уступают граниту. Гравийный щебень имеет значительно ниже уровень радиационной активности, что делает его безопасным для использования, и он стоит значительно дешевле. По насыпной плотности и форме частиц гравийный щебень в наибольшей степени близок к гранитному.
- Вторичный: Этот тип щебня производится из строительных отходов, таких как бетон, асфальт и другие элементы, которые проходят процесс переработки. Вторичный щебень очень доступен по цене, но его прочностные характеристики, как правило, значительно ниже, чем у натурального камня.
- Шлаковый: Этот продукт относится к категории промышленных отходов и создаётся в результате дробления металлургического шлака. Уровень экологической безопасности такого материала зависит от качества исходного сырья, использованного для его производства.
Все перечисленные виды щебня могут использоваться для создания дренажных систем, однако выбор конкретного типа зависит от требований к прочности, экологии и стоимости.
Можно ли использовать щебенку для дренажной конструкции?
Щебень представляет собой сыпучий природный материал с зернистой структурой, который получают из горных пород. Основной метод его производства заключается в дроблении обломков этих пород с использованием промышленного оборудования.
В строительстве дренажных систем щебень используется как фильтрующий слой, который очищает воду от ила, твердых частиц и других загрязняющих веществ. Угловатая форма частиц и их шероховатая поверхность обеспечивают щебню хорошие фильтрующие свойства. Кроме того, использование данного материала помогает предотвратить оседание и усадку почвы вокруг системы.
Важно. Щебень не имеет тенденции к сплющиванию и уплотнению, что обеспечивает сохранение его фильтрующих свойств на протяжении всего времени эксплуатации.
Необходимо учитывать, что щебень отличается от другого популярного материала, используемого для благоустройства садового участка — гравия. Гравий имеет гладкую поверхность, что делает его неприменимым в контексте фильтрации, поэтому для дренажных систем предпочтительнее использовать именно щебень.
Характеристики материала
Для качественного оценивающего анализа щебня важны следующие свойства:
- лещадность;
- морозостойкость;
- радиоактивность;
- прочность;
- насыпная плотность;
- водопроницаемость.
Ниже мы рассмотрим, какой щебень подходит для заполнения дренажных труб и с какими свойствами он должен обладать.
Лещадность
Этот параметр отражает долю плоских и ацикулярных частиц в щебне. В большинстве строительных сфер ценится материал с низким уровнем лещадности. Однако в контексте дренажных систем это правило не совсем актуально, потому что чем выше степень лещадности, тем лучше фильтрующие свойства материала.
По этому параметру различают три типа щебня:
- кубовидный (показатель лещадности не превышает 10%);
- улучшенный (10-15%);
- стандартный (обычный) (15-25%).
Морозоустойчивость
Вода внутри дренажной системы зимой может замерзать, и низкие температуры могут оказывать разрушительное воздействие на камень. Показатель морозостойкости щебня показывает, сколько циклов замораживания-оттаивания материал может выдержать. Маркировка F с числом рядом указывает на уровень морозостойкости, который может варьироваться от 15 до 400.
Эксперты рекомендуют использовать при строительстве щебень с морозостойкостью не менее F300.
Радиоактивность
Этот параметр важен для определения области применения щебня, поскольку существует различие в требованиях к радиационной безопасности для жилого и промышленного строительства.
Так как дренажные системы часто устанавливают в жилых зонах, щебень должен соответствовать стандартам радиационной защиты. Различают три категории радиоактивности щебня:
- не более 370 Бк/кг;
- 370-740 Бк/кг;
- более 740 Бк/кг.
Материал с показателем радиоактивности не выше 370 Бк/кг считается безопасным и может использоваться в жилом строительстве.
Прочность
Фильтрующий слой должен выдерживать значительные нагрузки, такие как давление почвы и вес дренажных труб. Прочностные характеристики щебня обозначаются буквой М вместе с числом, указывающим на максимальное давление, которое он может выдержать. Эти цифры могут варьироваться от 200 до 1400. Процент подходящих характеристик имеет следующие категории:
- 200–300 – низкая прочность (до 15% зёрен получены из слабых пород);
- 400–800 – средняя прочность (до 10%);
- 1000–1400 – высокая прочность (до 5%).
Для дренажа рекомендуется использовать материал марки М800 и выше, в зависимости от глубины дренажной системы.
Насыпная плотность
Что за разновидности используются?
Классификация по происхождению
К строительным работам используется пять основных видовых щебня.
Гранитный
Данный вид щебня отличается высокой прочностью, с маркировкой до М1200, и давления, морозостойкостью и стойкостью к температурным перепадам. Ожидаемый срок службы гранитного щебня составляет около 30-50 лет.
К недостаткам этого материала относятся относительно высокая радиоактивность и его высокая стоимость.
Гравийный
Хотя гравийный щебень менее долговечен, чем гранит, его стоимость значительно ниже. Этот вид щебня также отличается низким уровнем радиации и может быть разного происхождения:
- галечный (натуральный, образовавшийся во время выветривания);
- колотый, полученный механическим дроблением скалы.
Важно! Благодаря остроугольной форме и грубой текстуре, щебень лучше подходит для дренажных целей.
Известковый
Часто называемый доломитом, этот щебень производится путем дробления осадочной породы — известняка или доломита. Он считается более экологичным, чем гранитный, так как не выдает радиации. Также он отличается низкой ценой.
Однако в силу своей невысокой прочности, данный вид щебня подвержен перепадам температуры и имеет ограниченный срок службы (около 15 лет). Поэтому его не рекомендуется использовать для дренажных систем.
Шлаковый
Шлаковый щебень создаётся из отходов металлургического производства и является побочным продуктом металлургии, получаемым в результате дробления металлургического шлака. Экологические свойства этого материала могут значительно варьироваться в зависимости от качества исходного шлака.
Вторичный
Вторичный щебень производят из переработанных строительных отходов, таких как бетонные блоки, асфальт и т. д. Он характеризуется более низкой прочностью, однако и самая низкая цена среди всех рассмотренных вариантов.
Размер фракции: какой бывает и как нужно выбирать?
В зависимости от размера частиц, из которых состоит щебень, разделяют следующие типы:
- отсев — мельчайшая фракция; размер частиц не превышает 5 мм;
- мелкая (от 5 до 20 мм);
- средняя (от 20 до 40 мм);
- крупная (от 40 до 70 мм);
- очень крупная или нестандартная (от 70 до 120 мм).
Виды щебня
Щебень — это материал, полученный в результате дробления горных пород, гравия и самого щебня. В современных российских технических регламентах он классифицируется по размеру и прочности фракций в зависимости от использованного сырья. Российский рынок предлагает следующие виды щебня:
- гранитный щебень с прочностью до М1400, насыпной плотностью до 1700 кг/м³ и морозостойкостью до 400 циклов;
- гравийный щебень с прочностью до М1000, насыпной плотностью до 1600 кг/м³ и морозостойкостью до 300 циклов;
- известняковый щебень с прочностью до М600, насыпной плотностью до 1300 кг/м³ и морозостойкостью до 200 циклов;
- вторичный щебень, полученный из переработанных строительных конструкций.
Важно отметить, что для щебня, применяемого в дренажных системах, такие характеристики как активность естественных радионуклидов, прочность и плотность являются менее значительными. Основными факторами выбора остаются стоимость, размер фракции и коэффициент морозостойкости, т.е. вязкость материала. Все виды щебня имеют схожие фракции; самым доступным по цене, как уже упоминалось, является вторичный щебень, у которого морозостойкость составляет не более 15 циклов, что, в свою очередь, соответствует 15 годам нормального использования. При этом нет уверенности, что дренажная система, заполненная гранитным щебнем, прослужит 400 лет. Таким образом, окончательный выбор щебня остается за потребителем.
Фракции щебня и их свойства
Размер частиц щебня — один из критериев, по которому выбирается подходящий материал для дренажных систем. Действующий нормативный документ — ГОСТ — регламентирует следующие фракции балластного камня:
- мелкая фракция с размером частиц:
- от 5 до 10 мм;
- от 10 до 15 мм;
- от 10 до 20 мм;
- от 15 до 20 мм;
Эти размеры подходят для использования в различных строительных площадках и при производстве железобетонных изделий. Однако такой щебень может оказаться достаточно дорогим.
- средняя фракция (от 20 до 40 мм) — наиболее оптимальна для засыпки дренажных систем;
- крупная фракция (от 40 до 70 мм) — слишком крупный материал для заполнения узких траншей, предназначенных для укладки дренажных труб.
Для дренажа крайне важно учитывать мелкозернистость материала, а именно соотношение ацикулярных и плоских частиц, что в значительной степени влияет на плотность засыпки.
Рекомендуется использовать гранитный щебень средней крупности (от 20 до 40 мм) и высокой тонкости, который обладает следующими преимуществами:
- долговечность гранитного щебня напрямую определяет срок службы всей системы дренажа;
- морозостойкость гранитного щебня обеспечивает его применение в открытых дренажных системах;
- гранитный щебень является однородным в своём составе и не содержит глинистых добавок и мелких частиц, которые могут быть вымыты водой. Это делает его надежным материалом для засыпки дренажных траншей;
- дробление гранитных пород позволяет получать щебень с высоким процентом ацикулярных зерен, обладающих хорошим сцеплением;
- гранитный щебень относится к материалам первого класса безопасности, и в любом своем состоянии является безопасным для человека.
Хотя цена гранитного щебня может быть выше средней, его высокие физико-механические свойства и длительный срок службы полностью оправдывают инвестиции. Кроме того, засыпка закрытых дренажных систем сама по себе требует небольшой очистки от ила, что значительно снижает эксплуатационные расходы.
Применение крупнозернистого гранита в монтаже дренажных систем рекомендуется в определённых случаях:
- при устройстве глубинного дренажа (глубже 0,8 м), когда использование крупной фракции щебня позволит снизить расходы, при этом достигнув желаемых результатов;
- в условиях рельефа местности, где невозможно выполнить открытый водосброс из дренажной системы. В этом случае система включает канализационный дренажный колодец, который заполняется крупной фракцией гранитного щебня.
Во всех остальных ситуациях наиболее подходящим материалом для засыпки дренажных систем будет гранит средней крупности.
Рекомендации по выбору
Процесс дробления различных горных пород позволяет получить пять основных фракций щебня. Каждая из представленных фракций имеет конкретный диапазон размеров камней, который помогает определить свойства материала для засыпки.
Ниже представлена таблица, в которой указаны диапазоны размеров фракций:
| № | Наименование класса щебня | Диапазон размеров камней, мм |
|---|---|---|
| 1 | отсев | менее 5 |
| 2 | мелкая | 5÷20 |
| 3 | средняя | 20÷40 |
| 4 | крупная | 40÷70 |
Средняя фракция является оптимальной для дренажных систем. Более крупные частицы используются гораздо реже, а вместо отсева иногда применяется песок.
Видео ниже наглядно демонстрирует процесс строительства дренажной системы с использованием щебня.
Дренажные системы включают каналы, шахты, трубы, гравий или щебень, которые защищены от загрязнения, например, с использованием геотекстиля. Для обратной засыпки рекомендуется использовать камни среднего размера, между 20 и 40 мм. При этом могут быть использованы такие виды материала, как доломит и гранит.
Морозостойкость
Морозостойкость, наряду с прочностью, является важным параметром для оценки пригодности щебня в дренажных системах. Эта характеристика определяется в лабораторных условиях и отражает количество циклов замораживания и оттаивания, комиссия различает её в зависимости от изменений формы и массы гранул. Данный показатель является решающим для материалов, используемых в условиях сезонных и суточных колебаний температуры и демонстрирует долговечность щебня. У гранита этот параметр может достигать 400 циклов, для гравия – до 300, для керамзита – более 100.
Данная характеристика также отражает форму отдельных зерен щебня и прямо влияет на прочностные характеристики материала, где чем ниже уровень лещадности, тем устойчивее является порода. Так, у гравия и гранита этот показатель минимален, тогда как округлые зерна керамзита не поддаются простому анализу.
Водопоглощение и водостойкость
Способность материала поглощать воду и его устойчивость к воздействию влаги – это ключевые показатели качества щебня, предназначенного для дренажа. Они должны быть минимальными, и это в полной мере относится к граниту, гравию и керамзиту.
Что касается экологической безопасности, допустимый уровень радиоактивного фона не должен превышать 370 Бк/кг. Повышенные уровни радиации могут наблюдаться в гранитном щебне, в то время как гравий и керамзит не представляют угрозы.
Наличие посторонних примесей в гравийной массе может создать проблемы при эксплуатации и повлиять на пропускную способность дренажной системы. Чистота материала обеспечивается соблюдением технологий производства, разделением материалов и предотвращением загрязнения мусором. Определить наличие загрязнений можно при визуальном осмотре при приобретении щебня.
Применение щебня для дренажа
Как в случае поверхностного, так и подповерхностного дренажа, используются комбинированные системы подповерхностных дренажных труб. Технология укладки обеих систем похожа и включает в себя следующие этапы:
- подготовка траншеи с заданным уклоном; стандартная глубина для поверхностных систем составляет 1 метр;
- устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 10 см;
- укладка геотекстиля на дне и стенках траншей – он пропускает воду, действуя как фильтр и предотвращая смещение грунта;
- засыпка щебнем до уровня, на котором будут размещены дренажные трубы;
- укладка перфорированных дренажных труб, сделанных из гофрированного пластика или керамики;
- засыпка труб щебнем;
- около дренажной магистрали обернуть ее геотекстилем;
- последующая засыпка земли, выравнивание участка, укладка дерна.
Таким образом, корректно спроектированная дренажная система задерживает излишки влаги и эффективно направляет их в нужное русло, что позволяет увеличить срок службы грунта и защитить строения от возможных ущербов. Это также даёт возможность владельцам садовых участков самостоятельно заниматься выемкой траншей, подбором гравия и укладкой труб, тем самым решая вопрос дренажа с минимальными затратами.
