Щебень — один из ключевых строительных материалов, применяемый повсеместно в различных отраслях: от строительства дорог и железнодорожных полотен до устройства фундаментов и производства бетона. Он представляет собой зернистый сыпучий материал, состоящий из остроугольных кусочков горной породы или других плотных материалов размером от 5 до 70 мм, а в случае гидротехнического строительства — до 150 мм и более.

В Казахстане, обладающем значительным запасом природных ресурсов, щебень добывается в промышленных масштабах на карьерах Алматинской, Карагандинской, Восточно-Казахстанской, Актюбинской и других областей. Это универсальный, прочный и относительно недорогой материал, без которого невозможно представить современное строительство.

Основные функции щебня в строительстве

Щебень выполняет сразу несколько важных функций:

  • используется в качестве крупного заполнителя в производстве бетона и железобетонных конструкций;

  • служит основанием для дорожных покрытий, тротуаров и площадок;

  • применяется при устройстве дренажных систем, предотвращающих застой воды и размытие грунтов;

  • используется в фундаментах и отмостках зданий;

  • служит балластом в железнодорожном строительстве.

Без применения щебня невозможно обеспечить необходимую прочность, устойчивость и долговечность строительных конструкций. Он повышает плотность материала, снижает усадку бетона, улучшает сцепление с цементным раствором и обеспечивает стабильную геометрию всей конструкции.

Производство щебня: технология и источники сырья

Щебень получают методом механического дробления природных горных пород или вторичных материалов (например, бой бетона или кирпича). Существует несколько этапов его производства:

  1. Взрыв или механическая отработка карьера — с помощью буровзрывных или экскаваторных работ добывается бутовый камень;

  2. Первичное дробление — крупные валуны и куски породы разбиваются на более мелкие фракции;

  3. Вторичное и третичное дробление — позволяет достичь нужной фракционности (размера частиц);

  4. Просеивание и сортировка — отделяются ненужные фракции и пыль;

  5. Мойка (при необходимости) — удаляются глина, пыль, мелкие загрязнения.

Качество щебня напрямую зависит от используемой горной породы, способа обработки и степени очистки. В Казахстане основными источниками являются месторождения гранита, базальта, известняка и других крепких пород.

Виды щебня по происхождению

Различают два основных типа щебня: природный и искусственный.

Природный щебень

Получают путём дробления природных горных пород. В зависимости от исходного материала различают следующие виды:

  • Гранитный — один из самых прочных и долговечных, устойчив к замораживанию и истиранию. Идеален для бетона, мостов, дорог высокой нагрузки;

  • Базальтовый — схож с гранитным, но реже встречается, особенно ценится в регионах с агрессивной средой;

  • Известняковый — менее прочен, но дешевле и легче. Используется в малоэтажном строительстве и при устройстве подосновы;

  • Доломитовый — обладает умеренной прочностью, находит применение в дорожном строительстве;

  • Гравийный — получают дроблением гравия. Имеет округлую форму, используется в бетонных смесях и благоустройстве.

Искусственный щебень

Изготавливается из промышленных или строительных отходов:

  • Шлаковый — побочный продукт металлургии. Имеет пористую структуру и малый вес, применяется в теплоизоляционных бетонах;

  • Кирпичный — вторичный щебень из боя кирпича, используется в подсыпках и временных сооружениях;

  • Бетонный — из переработанных бетонных конструкций. Подходит для обратной засыпки, временных дорог, фундамента хозяйственных построек.

Искусственный щебень в Казахстане всё чаще рассматривается как способ утилизации строительных отходов, особенно в крупных городах — Алматы, Астане, Шымкенте.

Классификация по фракциям

Фракция щебня — это размер частиц, измеряемый в миллиметрах. От фракции зависит область применения:

  • 5–10 мм — используется в производстве мелкоштучных железобетонных изделий, тротуарной плитки, сухих строительных смесей;

  • 10–20 мм — оптимальный для бетона, плит перекрытия, стеновых панелей;

  • 20–40 мм — применяется в дорожных насыпях, отсыпках, фундаментах;

  • 40–70 мм — используется в подушках под дороги, железнодорожных балластах, укреплении откосов;

  • 70–150 мм — применяется в гидротехническом строительстве, берегоукреплении, устройстве плотин и дамб.

Также существует щебень нефракционированный, представляющий собой смесь разных размеров. Он применяется в основаниях дорог, временных заездах и прочих неответственных конструкциях.

Показатели качества щебня

Качество щебня определяется рядом физических и химических характеристик:

  • Марка прочности (М) — от М600 до М1400 и выше, указывает на предел прочности при сжатии;

  • Морозостойкость (F) — число циклов замораживания-оттаивания, которое выдерживает материал без разрушения;

  • Истираемость — показывает, насколько щебень устойчив к механическому износу;

  • Лещадность — процент пластинчатых или игловидных зёрен, влияющий на сцепление с цементной матрицей;

  • Радиоактивность — особенно актуально в Казахстане, где действуют жёсткие нормы по радиационной безопасности стройматериалов.

Чем выше марка и морозостойкость, тем прочнее и долговечнее щебень. Эти параметры особенно важны при строительстве дорог, мостов, аэродромов, плотин.

Применение щебня в различных отраслях строительства

Дорожное строительство

Щебень — основной компонент основания дорожных покрытий. Используется как в «черновом» основании, так и в верхнем слое асфальтового покрытия в виде щебёночно-мастичных смесей (ЩМА).

Производство бетона и ЖБИ

Щебень служит основным крупным заполнителем в тяжелом бетоне, что обеспечивает прочность и объём. Используется в производстве:

  • Фундаментов;

  • Колонн и балок;

  • Перемычек и плит перекрытий;

  • Бетонных блоков.

Фундаментные работы

Щебень применяется как подушка под ленточные и плитные фундаменты. Он обеспечивает дренаж, распределение нагрузки, предотвращает проседание грунта.

Железнодорожное строительство

Специальный железнодорожный щебень укладывается под шпалы, обеспечивая амортизацию, устойчивость и долговечность путей.

Благоустройство и ландшафтный дизайн

Декоративные виды щебня используют для оформления дорожек, отсыпки вокруг клумб, в устройстве альпинариев и рокариев.

Щебень в Казахстане: региональные особенности добычи и применения

Казахстан располагает обширной сырьевой базой для производства щебня. Основные карьеры сосредоточены в горных и предгорных регионах:

  • Восточный Казахстан — разработка гранитов и базальтов;

  • Карагандинская область — известняковые и доломитовые месторождения;

  • Алматинская область — разнообразие пород, удобная логистика;

  • Актюбинская область — гранит и гравий.

В регионах, удалённых от источников качественного щебня, нередко используется привозной материал. Это влияет на стоимость и логистику строительных проектов. Также растёт интерес к переработке вторичного щебня — особенно в городах с высокой плотностью застройки и строительных отходов.

Хранение и транспортировка

Щебень хранится в открытых штабелях, разделённых по фракциям и видам. Он не подвержен порче, но важно избегать загрязнения пылью, глиной и органическими остатками. При транспортировке используется:

  • Автотранспорт (самосвалы);

  • Железнодорожные платформы;

  • Конвейеры (на крупных производствах).

При отгрузке на объект важно соблюдать порядок отсыпки и уплотнения — особенно при создании дренажных и несущих слоёв.

Заключение

Щебень — это основа большинства строительных технологий, материал, без которого невозможны ни фундамент, ни бетон, ни дорога. Он обеспечивает прочность, стабильность и надёжность конструкций, снижает затраты на цемент и повышает эксплуатационные характеристики объектов.

Для строительной отрасли Казахстана, активно развивающейся и диверсифицирующейся, щебень остаётся одним из самых востребованных и универсальных материалов. Его грамотное применение — залог качественного, долговечного и безопасного строительства, будь то жилой дом в пригороде Алматы, промышленный объект в Караганде или новая трасса в Атырау.