CC BY
18УДК 691.322
В.Н. КУШКА, главный технолог ЗАО «Урал-Омега» (г. Магнитогорск Челябинской обл.)
Кубовидный щебень. Девять лет спустя
Причиной написания данной статьи явились тезисы некоторых выступлений на совещании «Нерудные материалы для дорожного строительства», которое состоялось в Екатеринбурге 26 февраля 2010 г. Его организаторами выступили Ассоциацией «Недра» и ФГУ «Уралуп-равтодор». Комментарии данных тезисов автор предлагает читателям журнала — в первую очередь специалистам в области дорожного строительства.
Тезис №1. Кубовидный* щебень — блеф производителей щебня и поставщиков оборудования.
Создается впечатление, что эта фраза из 2000 г., когда в России практически такого щебня не выпускали. Продукция первых линий по выпуску щебня I группы вызывала настороженность специалистов заводов ЖБИ. Например, в январе 2000 г. на ДСФ Малый Куй-бас в г. Магнитогорске была запущена первая в России линии по производству щебня I группы по ГОСТ 8267-93 и песка I класса из отсева дробления с использованием центробежно-ударной дробилки ДЦ. Технологи и специалисты заводской лаборатории одного из заводов ЖБИ, куда поставлялась эта продукция, жаловалась, что на таком щебне им работать не приходилось. За прошедшие годы на этой линии побывало большое количество специалистов, как производителей, так и потребителей щебня. Качество производимых материалов их впечатляло, что способствовало внедрению центробеж-но-ударных дробилок ДЦ на действующих или новых производствах.
В настоящее время в России и странах СНГ работают более сотни дробилок ДЦ поставки ЗАО «Урал-Омега». Они стабильно производят щебень I группы, то есть содержащий менее 10% зерен пластинчатой и игловатой формы. Щебень I группы производится на дробильном оборудовании других отечественных и зарубежных поставщиков оборудования, установленном на сотнях предприятий отрасли. Таким образом, можно утверждать, что так называемый кубовидный»щебень является распространенной продукцией предприятий нерудной промышленности.
Тезис №2. Из «шаров» невозможно создать плотную структуру.
Известно, что от формы зерен и гранулометрического состава зависит насыпная плотность щебня и смесей. Это в свою очередь влияет на расход вяжущих и технологические свойства бетонных смесей, и как следствие, на физико-механические свойства бетонных изделий и дорожных покрытий. Исследования показали, что наилучшей формой зерна щебня для бетона и асфальтобетона является форма, наиболее приближенная к изометрической — кубовидня или тетраэдрическая, которая обеспечивает наиболее плотную упаковку. Результаты таких исследований представлены во многих публикациях, докладывались на научных конференциях, семинарах и совещаниях.
На заседаниях круглого стола Госстроя России и секции «Нерудные строительные материалы» РНТО строи-
телей в 2001—2002 гг. отмечалась актуальность применения так называемого кубовидного щебня прежде всего для строительства автодорог. Приводились прогнозные оценки значительной потребности в таком щебне на длительную перспективу. Хотя ведущие специалисты НИИЖБа заявляли, что качественные изделия из бетона и железобетона можно получать при содержании в щебне пластинчатых и игловатых зерен 25% и более.
Следует отметить, что одновременно с ГОСТ 8267—93 в этот период уже действовали дополнительные технические требования МПС РФ от 11.02.98 г. в соответствии с ГОСТ 7392—85 «Щебень из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути», где допустимое содержание зерен щебня пластинчатой и игловатой формы ограничивалось 18%. С 01.07.02 г. на территории России действует новая редакция ГОСТ 8267—93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ» с изменением №3, согласно которой содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в щебне I группы снижено с 15 до 10%.
С 01.04.03 г. действует новая редакция ГОСТ 7392—2002 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути», где допустимое содержание зерен пластинчатой и игловатой формы также снижено до 10% для I группы щебня и до 15% для II группы. Эти изменения говорят о том, что Управление технормирования Госстроя России в свое время действенно отреагировало на необходимость улучшения формы зерен щебня. Но дискуссия продолжалась.
Тем не менее производители оборудования для переработки нерудного сырья ощутили повышенный спрос на дробилки для производства кубовидного щебня. Абсолютное большинство заказчиков под этим термином понимали щебень с содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы менее 10—15% для самых проблемных, мелких фракций 5—10 и 10—20 мм. В период 2000—2009 гг. только ЗАО «Урал-Омега» поставило производителям нерудных строительных материалов в России и странах СНГ около 150 центробежно-ударных дробилок различных типоразмеров для производства кубовидного щебня и рудоподготовки. Продукция этих предприятий поставлялась и успешно применялась для производства товар-
ПОДПИСКА
и О О /IС Т о п и и и Ш О С О Г111.Г1 мм ли.ип ......ли >_и_||_И1и
журнала «Строительные материалы»®
i---
http://ejournal.rifsm.ru/
* В нормативных документах нет определения «кубовидный» щебень, хотя в последние годы такое словосочетание получило распространение. Кубовидным щебнем называют щебень I и II групп по ГОСТ 8267-93, изменение №3.
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал
20 июнь 2010 *
ного бетона и различных бетонных изделий, для строительства автомобильных и железных дорог.
Удивляет, что результаты использования щебня с улучшенной формой зерна из различных видов горных пород в промышленных масштабах не заинтересовали специалистов отраслевой науки, которые много говорили о востребованности такого щебня. За эти годы построено сотни километров дорог на основе так называемого кубовидного щебня, но научных исследований применения такого щебня крайне мало.
Приведем пример из практики наших партнеров. Дорожно-строительное предприятие ОАО «Южуралав-тобан» ФГУ «Челябавтодор» построило с применением кубовидного щебня 60 км дорог I категории, 150 км дорог II категории и капитально отремонтировало с заменой асфальтобетонного покрытия 500 км дорог. За период эксплуатации до 8 лет дороги не ремонтировались, не производился даже ямочный ремонт, на дорогах не выявлено колееобразование.
Имеются и другие показатели, подтверждающие эффективность применения щебня высокого качества. Плотность скелета асфальтобетонной смеси при применении щебня I группы и песка из отсевов дробления при обеспечении оптимального зернового состава позволяет экономить около 15% битума, снизить технологические затраты при уплотнении смеси за счет меньшего количества проходов катка и т. п. Причем экономия битума создает не только экономический эффект, но и резко повышает сдвигоустойчивость покрытия.
Еще один парадокс. Нормативные документы на производство высококачественного щебня появились, организовано массовое промышленное производство такого щебня, а области его применения не определены.
В настоящее время действуют несколько ГОСТов еще советской редакции, регламентирующие область применения щебня, содержащих менее 15% зерен пластинчатой и игловатой формы. Хотя довольно широкий перечень ответственных конструкций и сооружений, где может и должен применяться щебень I группы, постоянно расширяется. Это конструкции и сооружения, к которым предъявляются повышенные требования по плотности, водонепроницаемости, морозостойкости и другим показателям.
Часто можно слышать претензию, что цена «кубовидного» щебня выше стоимости традиционного. Но ведь любой более качественный продукт стоит дороже аналогичного, обладающего худшими характеристиками. Не может щебень I группы стоить столько же, сколько щебень III—IV групп. И стоимость 1 км дороги I категории выше, чем дороги III—IV категории. Эта разница обусловлена не только более сложными технологическими приемами, но и применяемыми материалами и их расходом. Речь должна идти о рациональных областях применения щебня 1—11 групп.
Одним из вопросов совещания, о котором упомянуто в начале статьи, было создание рабочей группы по подготовке материалов для введения европейских норм на щебень, песок и минеральный порошок на территории РФ и о гармонизации норм РФ на асфальтобетон и щебеночно-песчаные смеси с европейскими нормами. В настоящее время российская строительная индустрия уже производит нерудные строительные материалы не хуже, а по ряду параметров лучше зарубежных. Это касается как щебня, так и дробленого песка из отсевов дробления, минеральных порошков. Пора этими преимуществами воспользоваться.
_ВВФВВВВВВВ
Прогноз по душевому потреблению нерудных строительных материалов в США
Прогноз по душевому потреблению нерудных строительных материалов в США
По данным журнала PIT&QUARRY, April 2010, за период кризиса 2008-2009 гг. производство нерудных строительных материалов (НСМ) в США сократилось на 39%. Перед этим был достигнут максимальный уровень производства и потребления НСМ на одного жителя страны - более 10 т/чел. (см. рисунок).
Прогноз DCG Inc. на несколько ближайших лет предвещает возврат к более умеренному потреблению НСМ на душу населения. Наибольший рост потребления НСМ должен произойти не благодаря развитию жилищного строительства, которое регулируется национальными строительными программами, стимулирующими рост домостроения в 2011-2012 гг., а вследствие разворота, направленного на снижение стимулирования строительства за счет федеральных программ и начала увеличения тарифных ставок. Эта тенденция должна совпасть с периодом восстановления среднего достигнутого за последние годы уровня потребления НСМ 8 т/чел.
Для сравнения, производство НСМ на душу населения в России также в последние годы увеличивалось,
т/чел
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
однако составило в 2008 г. лишь 3 м3/чел. (4,2 т/чел.), а в 2009 г. вновь снизилось до 1,9 м3/чел. (2,7 т/чел.). То есть отставание от показателей США в два с лишним раза.
Падение объема производства НСМ в России в 2009 г. по сравнению с 2008 г., когда кризисные явления уже начали проявляться, достигло 39%. Как в США. Но только за один, а не за два года.
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы -- - ® июнь 2010 21
