Из каких пород получают щебень

Большое количество строительных материалов изготавливается в результате механической обработки разнообразных горных пород. В полной мере это относится и к щебню. При этом качество таким материалов определяется структурой и составом породы. Гранит, гравий и известняк — наиболее востребованные и распространённые источники щебня. Но кроме них в качестве сырья для щебня используется ещё порядка десяти других пород.

В чём специфика различных источников? В чём различие между извержёнными и глубинными породами?

Щебень принадлежит к группе осадочных горных пород, сформированных путём механического обломочного отложения. Песчаники, конгломераты и брекчии являются сцементированными породами. Известняки, доломи-ты, гипс и магнезиты относятся к группе органогенных или химических образований. Породы, в состав которых входит несколько минералов, называют сложными (полиминеральными), а если порода состоит из одного минерала, то она называется простой (мономинеральной).

Гранит, используемый для получения щебня, принадлежит к сложным породам. Он представляет собой соединение кварца, ортоклаза и слюды в примерно равных частях. Доля ортоклаза определяет цвет гранита: Чем меньше содержание этого элемента, тем более серой будет порода, а чем его больше, тем гранит краснее. Прочность породы, а как следствие, и гранитного щебня определяется долей кварца. При этом считается, что наиболее прочным является гранит мелкой зернистости, вследствие более высокой морозостойкости и устойчивости к выветриванию.

Наибольшие залежи гранита на территории бывшего СССР расположены на Урале, на Кавказе, в Карелии, на Кольском п-ове и на территории Украины. Кроме изготовления щебня, гранит используется для производства тротуарной плитки, бута, бортового камня и плит.

Глубинные горные породы

Глубинными называют породы, не вышедшие на поверхность, а застывшие в глубине земных недр. В особых глубинных условиях процесс кристаллизации происходил в более полной мере, в результате чего были образованы фрагменты крупной и средней зернистости. В отличие от них, излившиеся породы, формировавшиеся ближе к земной поверхности, характеризуются мелкой зернистостью, а соответственно, и более высокой прочностью.

Щебень можно производить из сиенитов — полнокристаллических глубинных пород, не содержащих кварца. Из-за отсутствия кварца сиениты уступают граниту по показателям прочности и устойчивости к выветриванию, да и встречаются реже, но при этом широко применяются, например, для производства тротуарной плитки. Этой породе характерно высокое содержание щелочей. Достоинства сиенитов состоят в менее ресурсоёмком производстве и в выраженной в меньшей степени зернистости.

Самыми крупными сиенитовыми месторождениями располагают такие государства, как США, Бразилия, Кения, Уганда. В нашей стране огромные залежи есть на Урале и в Забайкалье. Добыча происходит карьерным путём, а используют такой щебень в строительной отрасли при низких требованиях к таким характеристикам, как прочность и долговечность постройки. Кроме того, эта порода применятся при изготовлении плитки и стек-ла, и для получения глинозёма в алюминиевой промышленности. Также с помощью этой породы производятся такие продукты, как цемент, сода и удобрения для почв, перенасыщенных кислотами.

Кроме глубинных бывают и извержённые породы, которые возникли в результате выброса магмы, остывшей в последствии. Во время подъёма магмы к поверхности земли из-за перепадов давления и температур её технические качества претерпели значительные изменения, а значит, образовались новые вещества. Наибольшая доля в них принадлежит кремнию, алюминию, железу, калию, магнию и натрию. Содержание кремния определяет деление извержённых пород на три вида:

• кислые;
• нейтральные;
• основные.

Диоритовый и габбровый щебень

Для получения щебня могут использоваться диориты — породы, характеризующиеся очень высокими показателями вязкости и стойкостью к выветриванию. Эти породы выдерживают значительные ударные нагрузки, благодаря чему используются при прокладке дорог. Главные залежи диоритов находятся на Урале, в Украине, в Средней Азии и на Кавказе.

Сопоставимыми прочностными характеристиками обладает щебень из габбро — породы с высокой вязкостью. Самые крупные месторождения этого материала находятся на Урале и на Кавказе, а также в Украине.

Добывают щебень и из излившихся пород (эффузивных). Это, в первую очередь, кварцевые порфиры. Минеральным составом они близки к граниту. Кроме щебня, из таких пород получают бут, а также тёсанную и коло-тую шашку.

Диабазовый щебень

Диабазы представляют собой излившиеся горные породы, которые характеризуются высочайшей прочностью при сжатии. Их порог прочности может достигать 4000 кгс/см2, при этом соответствующий показатель других горных пород варьируется в границах 1000-3000 кгс/см2. Благодаря такой прочности породы, щебень из диабазов считается очень высококачественным. Основная доля в составе этой породы принадлежит плагиоклазу и авгиту. Также в диабазы входят такие элементы, как магнетит, биотит, кварц и другие. По своему составу диабазы похожи на базальты.

Крупные залежи диабазов называются траппами. Самый большой в мире трапп находится на Деканском плато (п-ов Индостан). Согласно геологической гипотезе, возникновение этого плато является результатом столкновения с земной поверхностью крупного метеорита, а как следствие – извержения магмы. Также диабазы добывают в Аргентине, Колумбии и Венесуэле. Некоторые траппы могут иметь толщину порядка двух сотен метров, а другие — лишь несколько метров. Нередко эту породу добывают на морских шельфах.
Специфика месторождений диабазов заключается в том, что часто рядом находятся медны, серебряные и аметистовые залежи. Кроме того, нередко рядом можно найти и титан, торий, радиоактивный уран и редкоземельные элементы.

Преимущества и недостатки базальтового и гнейсового щебня

Базальт представляет собой плотную породу с неполной кристаллизацией минералов и также может служить в качестве источника для изготовления щебня. По такому показателю, как прочность, базальт оказывается даже крепче, чем диабаз, но ему свойственна незначительная хрупкость.

Гнейсы также часто применяются для получения щебня. Эти горные породы состоят из кварца и полевого шпата и характеризуются своей рыхлостью. Благодаря перпендикулярной сланцеватости гнейсы легко раскалываются, поэтому гнейсовый щебень широко применяется при мощении дорог. Впрочем, та же сланцеватость приводит и к такому негативному качеству, как низкая устойчивость к выветриванию. В своей большей части гнейсы серые, но могут обладать ржаво-бурыми оттенками при появлении гидроокислов железа. В зависимости от содержания дополнительных компонентов выделяют разновидности этой горной породы.

Для получения щебня могут использоваться самые разнообразные источники. Самым главным фактором, определяющим распространение конкретного вида щебня, является его стоимость. Наиболее доступный щебень из гранита, гравия и известняка, свойства которых в полной мере соответствуют потребностям строительства.