1. Щебінь в будівництві доріг.
Основним компонентом, який використовується для прокладки, утримання та ремонту автодоріг вважається щебінь. Від його якісних показників, у величезній мірі, залежать їх експуатаціонние параметри (коефіцієнт зчеплення, рівність і ін.) І довговічність. В першу чергу це стосується щебеню, застосовуваного в зовнішньому шарі дорожньої сорочки, який безпосередньо сприймає значний вплив від коліс автотранспорту, знаходиться під впливом різних кліматичних факторів і протиожеледних речовин.
Щебінь, який використовується для будівництва автодоріг підрозділяється на три групи:
а) щебінь для виготовлення основи дорожнього одягу - будь-який, але в основному осадової скельної і пухкої гірських порід, з розмірами фракцій 0-40, 0-70, 5-20, 20-40, 40-70 мм;
б) щебінь нижнього шару покриття - метаморфічної і вивержень гірських порід з розмірами фракцій 5-20, 20- 40 мм;
2. Щебінь, який використовується для виготовлення бетону
Як велика складова бетону щебінь, утворює жорстку структуру, збільшуючи його модуль деформації і міцності, зменшуючи усадку, повзучість підвищує його долгостойкость, знижує витрату цементу.
Пісок, як дрібна складова - впливає на реологічні властивості бетонної суміші - максимальне напруження зсуву, в'язкість і на щільність бетону.
Об'ємно-насипна вага щебеню, повністю складається з зерен плоскої або голчастої форми, на 9-10% нижче, ніж у щебеню з кубовидної зерном. Ця обставина збільшує витрату цементу. Тому, формі зерна великої складової бетону приділяється серйозна увага, хоча особливого впливу на міцність вона не робить.
Встановлено, що існуюче обмеження змісту в щебені зерен плоскої і голчастої форми з відношенням більшого і меншого розмірів більше 3 повному обсязі характеризує форму зерен. Тому надзвичайно цікава методика, яка діє в деяких західних країнах, для оцінки форми зерна за «індексом форми», тобто за усередненим відношенню розмірів найбільшого і найменшого зерен в пробі. Така методика оцінки дає уявлення про форму всіх зерен у щебені.
У ряді досліджень відзначають негативну роль компонентів з високою лещадністю, при застосування яких знижується міцність і підвищується витрата цементу, а також погіршується морозостійкість бетону. Таким чином, при бетонуванні полотна автодороги мінімізується використання щебеню з великою лещадністю, тому, що бетонні суміші з таким заповнювачем стає неудобоукладиваема, плохоуплотніма і в бетонної суміші з'являються порожнечі, боротьба з якими різко збільшує витрату цементу.
При перевірці впливу наявності в щебені шматків лещадной форми на характеристики бетону в лабораторії ВНІІЖелезобетона був проведений ряд досліджень. Іспитовал зразки щебеню з природних гірських порід. Було встановлено, що зі збільшенням в структурі щебеню змісту зерен з великою лещадністю (до 50 і 100%), міцність бетону знижується і одночасно зменшується його об'ємна вага, тому бетонна суміш недоуплотняется.
Негативний вплив присутності в щебені понад 50% шматків лещадной форми обумовлено їх черепицеподібну укладанням. При цьому суміжні шматки пратіческі не ковзають щодо один одного, отже потрібне збільшення потужності вібраційного устаткування.
3. Застосування щебеню для баласту залізничної колії
Баластний шар залізничної колії забезпечує стійкість рейко-шпальної решітки в вертикальній і горизонтальній площинах під впливом динамічних навантажень.
Характер зміцнення баласту в процесі будівництва і експлуатації дороги в чому залежить від початкової пустотности щебеневого каркаса, тобто від складу і форми зерен щебеню. Гранична пустотность щебеневого баласту складає 0,33-0,34, а первісна досягає 0,45-0,50, що викликано в основному наявністю зерен з високою лещадністю. Голчасті й лещадністю зерна руйнуються під навантаженням і призводять до нерівномірності опади баластного шару при його експлуатації.
За російськими стандартами для баластного шару застосовуються дві фракції щебеню - 25-60 і 5-25 мм, причому кількість зерен крупніше верхньої межі і менш нижньої межі повинно бути в межах 5%.
Вимоги до баластної шару, особливо по його горизонтальній стійкості, змінилися зі збільшенням швидкостей руху поездов.В зв'язку з цим, в Російських стандартах було змінено обмеження по лещадністю щебеню до 18%, тим самим забезпечуючи максимальне використання кубовидного щебеню.
Євростандарти обмежують лещадность щебеню, застосовується для баласту на залізницях, в межах від 15 до 20%.
1. Довговічність автодоріг, які побудовані з кубовидної щебенем в 2-2,5 рази вище, ніж у доріг з щебеню з великою лещадністю. У кубоподібного щебеню стійка тривимірна структура дорожнього полотна, при якій потрібно менша витрата сполучних - бітуму та цементу. В ході ущільнення лещадністю частки ламаються і утворюються «острова» лещадністю зерен, що призводить до локальних руйнувань автодорожніх покриттів.
2. Характеристики міцності бетону з використанням кубоподібно щебеню збільшується на 5-10% при цьому витрата цементу знижується на 7-12% і зменшується на 3-5% водопотребность бетонної суміші.
3. Застосування стандартних щекових і конусних дробарок не забезпечує отримання щебеню потрібної форми.
4. За допомогою ударно-відцентрових дробарок-грануляторів забезпечується зменшення лещадністю зерна при дробленні щебеню до вимог стандартів, так само їх використовують на додатковій стадії дроблення як «кубікатори».
5. У конусно-інерційні дробарки отримують кубовидний щебінь широкого діапазону крупності за мінімальне число стадій дроблення
Державні програми передбачають збільшення щорічного обсягу введення житла до 80 млн. Кв.м в рік. Тобто в два рази. Зростання обсягів випуску продукції і зміна її якісних характеристик не можуть бути досягнуті при використанні тільки існуючих потужностей підприємств, хоча ці потужності завантажені не повністю (табл. 2), оскільки фізичний знос основних фондів наблизився до 50%, активна їх частина - обладнання - зношена значно більше, а застосовувані технології відстають від світового рівня на десятки років.
На підприємствах розвинених країн широко застосовують пересувні і самохідні комплекси, які здійснюють часткову або повну (в разі виробництва нерудних будівельних матеріалів) переробку гірської маси. Такі комплекси почали використовувати і в Росії. Для зарубіжних підприємств типово пристрій дробильно-сортувальних комплексів модульного типу у відкритому виконанні. Але на переважній більшості вітчизняних підприємств застосовуються застарілі технології - дробильно-сортувальні заводи і збагачувальні фабрики є громіздкі фондомісткі опалювальні споруди.
Гірнича галузь промисловості нерудних матеріалів є однією з найбільш землеемкості. Але питання про створення шламосховищ іншої конструкції, глибокому зневодненні пульп, комплексному використанні техногенних ресурсів не цікавлять навіть природоохоронні органи.
Керівництву підприємств необхідна оперативна інформація про зміну попиту на мінеральну продукцію. Тобто відповіді на питання, на які види продукції є незадоволений попит, чи потрібно розширювати асортимент або змінювати якісь характеристики виробленої продукції. Підприємства не можуть розвиватися, не маючи перспективи технічного переоснащення. Для цього потрібно мати уявлення про номенклатуру та характеристики продукції, яка користуватиметься попитом в перспективі 10-15 і більше років - в період, на який може поширюватися довгострокове прогнозування, засноване на запитах споживачів.