Štěrk – přírodní anorganický materiál vzniklý při přirozeném ničení a zvětrávání hornin (žula, rula, diabas, křemenec, křemen, břidlice, vápenec, dolomit, pískovec a další).
Je to sypká směs kamenných zrn zaobleného tvaru. Složení a barva štěrku mohou být různé a do značné míry závisí na tom, z jakých hornin je vytvořen.
Stanovení granulometrického složení štěrku (minimální a maximální zrnitost) závisí na tom, zda je štěrk považován za půdní částici nebo jako prvek silničního stavebního materiálu.
- Štěrk jako půda – zaoblená částice o velikosti od 2 do 10 mm.
- Štěrk jako silniční stavební materiál – zaoblená částice o velikosti od 5 do 70 mm.
V různých odvětvích národního hospodářství, která používají štěrk, mohou existovat jejich vlastní klasifikace štěrku, které určují jinou zrnitost (odlišnou od výše uvedených velikostí).
Štěrk se zpravidla těží společně s pískem při vytváření ložisek písku a štěrku lomovou metodou. Čistý štěrk se získává o prosévání směsi písku a štěrku (směs písku a štěrku, ve které podíl štěrkových zrn větších než 5 mm přesahuje 30 %). Po prosévání lze v případě potřeby štěrk dále třídit, aby se získaly požadované frakce.
Na Ukrajině platí pro štěrk jako stavební materiál následující normy:
- DSTU B V.2.7-75-98 „Stavební materiály. Hustý přírodní drcený kámen a štěrk pro stavební materiály, výrobky, konstrukce a práce. Technické specifikace”
- DSTU B V.2.7-71-98 „Stavební materiály. Drcený kámen a štěrk z hustých hornin a průmyslového odpadu pro stavební práce. Metody fyzikálních a mechanických zkoušek”
- DSTU B V.2.7-72-98 „Stavební materiály. Drcený kámen a štěrk z hustých hornin a průmyslového odpadu pro stavební práce. Metody chemické analýzy”
Umělý štěrk
Kromě přírodního štěrku existuje tzv. umělý porézní štěrk. Umělý štěrk se používá především jako tepelně izolační materiál (pro vytváření tepelně izolačních zásypů a přípravu tepelně izolačních lehkých betonů). Hlavní druhy umělého štěrku:
- Expandovaný jílový štěrk – umělý porézní materiál získaný pálením nízkotavitelných jílových surovin.
- Agloporitový štěrk – umělý porézní materiál získaný slinováním písku a jílových hornin na mřížkách slinovacího stroje.
- Šungizitový štěrk – umělý porézní materiál získaný vypalováním hornin obsahujících šungit (šungit).
- Štěrk z pěnového skla – umělý porézní materiál získaný termochemickým zpracováním silikátového skla.
- Nepálený popílkový štěrk – umělý porézní materiál získaný vytvrzením předem navlhčené směsi popílku a portlandského cementu. K výrobě nepáleného popelového štěrku se používá popel nebo odpadní strusko-popelové směsi vznikající při spalování uhlí v tepelných elektrárnách.
Rozdíl mezi štěrkem a drceným kamenem
Stejně jako štěrk lze drcený kámen považovat za částice zeminy nebo za prvek silničního stavebního materiálu. Na základě tohoto rozdělení lze identifikovat hlavní rozdíly mezi štěrkem a drtí.
- Štěrk jako zemina je zaoblená částice o velikosti 2–10 mm.
- Drcený kámen jako zemina je nezakulacená částice o velikosti 10–200 mm.
- Štěrk jako silniční stavební materiál je zaoblená částice o velikosti 5–70 mm.
- Drcený kámen jako silniční stavební materiál je nezakulacená částice o velikosti 5–70 mm.
Pokud tedy považujeme drť a štěrk za zeminu, rozdíly mezi nimi lze nalézt nejen ve tvaru (zaoblený štěrk a nezaoblený drť), ale také ve velikosti (štěrk – 2-10 mm a drcený kámen – 10-200 mm). Pokud porovnáme štěrk a drť pouze jako silniční stavební materiály, bude se mezi nimi lišit pouze jejich tvar (zaoblený u štěrku a nezaoblený u drceného kamene).
Dalším rozdílem mezi štěrkem a drceným kamenem je způsob získávání těchto materiálů. Štěrk se vyrábí proséváním přírodních písko-štěrkových směsí a drť se vyrábí umělým drcením (broušením) hrubých hornin včetně štěrku (zde se drť získává ze štěrku).
V silničním stavitelství, pokud jde o kvalitu materiálů (asfaltové betonové směsi) a spolehlivost silničních konstrukcí (chodníky a podklady), je vždy preferováno použití drceného kamene před štěrkem. Asfaltové vozovky konstruované za použití štěrkopískových asfaltových směsí (ve kterých štěrk působí jako hrubé minerální kamenivo) mají nižší ukazatele smykové odolnosti než obdobné vozovky vyrobené z drcených asfaltobetonových směsí. Z tohoto důvodu se při dláždění silnic vyšších kategorií a ploch s vysokou intenzitou dopravy nepoužívají štěrkopetonové směsi. Na druhou stranu štěrk je levnější materiál a z tohoto důvodu je vhodné jej používat pro stavbu podkladů a povrchů na silnicích nízkých kategorií.
Účel a rozsah štěrkopísku
Štěrk patří mezi víceúčelové minerály. Štěrk se používá v odvětvích národního hospodářství, jako je průmysl, stavebnictví (včetně silničního stavitelství), zemědělství a lesnictví. Celosvětová roční spotřeba štěrkopísku dosahuje stovek milionů tun. Hlavní oblastí spotřeby štěrkopísku je stavebnictví (občanské, dopravní, průmyslové atd.).
Ve stavebnictví plní štěrk 2 hlavní funkce:
- Plnivo do malt a směsí
- Plnivo do cementobetonových směsí a roztoků
- Plnivo pro těžký beton a lehký pórobeton
- Plnivo do asfaltových betonů a bitumen-minerálních směsí
- Výstavba štěrkové vrstvy pro železniční tratě
- Výstavba základů pro silniční konstrukce a štěrkové povrchy vozovek
- Dekorativní povrchová úprava nátěrů v zahradní a krajinářské výstavbě
Klasifikace štěrku
Podle genetického typu (původu)
- Hora (rokle) – má drsný povrch a zpravidla obsahuje příměsi písku, jílu a organických látek.
- Říční štěrk má hladší povrch než štěrk horský (což je nevýhoda při výrobě asfaltobetonových směsí), ale obsahuje méně nečistot.
- Moře – stejně jako řeka má hladký povrch a nízký obsah nečistot.
- Ozerný
- Glaciální
Podle tvaru a stupně kulatosti zrn
- S kulatým tvarem zrna (zaoblený)
- Se zaobleným hranatým tvarem zrna (polokulatý)
- S hranatým tvarem zrna (akutně hranatý)
Podle povahy povrchu zrna
- S hladkým povrchem
- S nerovným povrchem
- S drsným povrchem
Aplikace štěrku v silničním stavitelství
Při stavbě silnic se štěrk používá pro následující účely:
- Příprava asfaltobetonových a bitumen-minerálních směsí pro dláždění komunikací
- Výstavba silničních základů
- Pokládka štěrkových vozovek na komunikacích s nízkou intenzitou dopravy
- Posílení okrajů silnic
Příprava asfaltobetonových a bitumen-minerálních směsí
Štěrk lze použít jako hrubé minerální plnivo při přípravě horkých, teplých i studených hutněných asfaltobetonových směsí, ale i směsí SMA a černého štěrku. Asfaltobetonová směs, ve které je jako hrubé kamenivo použit štěrk, se nazývá „štěrk“.
Štěrk nesmí být používán při přípravě asfaltobetonových směsí, které jsou plánovány pro dláždění silnic vyšších kategorií. Je to dáno tím, že zrna nedrceného štěrku mají zaoblený tvar a tvar zrn kamenného materiálu má velký vliv na smykovou odolnost asfaltového betonu (čím zaoblenější jsou zrna, tím nižší je smykový odpor povrchu vozovky). Místo čistého štěrku se používá drcený štěrk (tedy drcený štěrk).
Výstavba silničních základů
Při stavbě dálnic lze ze štěrku vytvořit různé vrstvy podkladu vozovky (drenáž, protimrazová ochrana nebo podklad). V tomto případě lze štěrk použít v čisté formě nebo ve formě černé štěrkové směsi (směs štěrku a organického pojiva). Pro stavbu spodní a střední vrstvy vozovky se zpravidla používá štěrk frakce 40-70 mm, pro horní vrstvy – 20-40 mm, pro decluttering – 10-20 mm.
Výstavba štěrkových vozovek
Štěrkové povrchy vozovek jsou vytvářeny na komunikacích kategorií IV–V s nízkou intenzitou dopravy (od 100 do 300 aut za den). Pokud intenzita dopravy přesahuje 300–500 aut za den, pak se používá černá štěrková směs (směs štěrku a organického pojiva).
Štěrkový povrch vozovky — povrch vozovky ze směsi písku a štěrku, písku a štěrku drceného kamene nebo směsi černého štěrku.
Štěrkový povlak se pokládá přímo na podklad nebo na podkladní pískovou vrstvu. V závislosti na dopravních podmínkách, zatížení vozovky, kvalitě štěrkového materiálu a typu podkladového podkladu (zemina nebo písek) se může tloušťka štěrkového povlaku pohybovat od 8 do 16 cm a může být také uspořádána ve 2 vrstvách o celkové tloušťce 25–30 cm (pro spodní vrstvu se používá největší frakce 40-70 mm nebo směs různých frakcí 5-70 mm a pro horní vrstvu – frakce 10-20 mm nebo směs 5-20 mm).
Velká tloušťka štěrkového povlaku je způsobena tím, že štěrk při provozu vozovky podléhá otěru a povětrnostním vlivům, z vrchní vrstvy dochází k erozi malých částic prachu a odvalování velkých částic štěrku koly vozovky. vozidel. Tyto procesy vedou časem k opotřebení štěrkového povlaku a úbytku jeho tloušťky (cca o 1–3 cm za rok).
Aby si štěrkový povrch zachoval celistvost a neprášil, potřebuje vlhkost, kterou může přijímat srážkami (déšť) nebo vzlínáním z půdy. V létě na štěrkových cestách nevzniká prach pouze na stinných, vlhkých místech.
Posílení okrajů silnic
Štěrk se často používá ke zpevnění krajnic veřejných komunikací kategorií I–V. Rolí ramene může být buď okrajový výztužný pás (sloužící jako zarážka pro asfaltovou vrstvu), zastavovací pás (sloužící pro nucené zastavení) nebo okrajový pás (sloužící jako přechodová zóna od obrubníku ke svahu) .
Pro zpevnění krajnice lze použít štěrk v čisté formě nebo ve formě černé štěrkové směsi (směs štěrku a organického pojiva). Ke zpevnění ramene lze také použít směs písku a štěrku nebo zeminy a štěrku. Volba konkrétního materiálu závisí na intenzitě dopravy, četnosti zastávek a příjezdů vozidel na kraji vozovky, charakteru asfaltobetonové vozovky a dalších faktorech.
Standardní betonová směs se skládá z následujících složek: cement, písek, drcený kámen a voda. Někteří výrobci betonu používají speciální přísady, které zlepšují kvalitu stavebního materiálu. Tyto přísady mohou být přírodní nebo umělé. Nejběžnějšími sypkými materiály používanými jako kamenivo jsou žula a drcený štěrk. Kamenivo je velmi důležité při výrobě betonové směsi, protože tvoří 85 % celkového objemu betonu. Čím správněji je tento materiál vybrán, tím lepší bude samotná směs. Drcený kámen i žula mají své výhody i nevýhody. Například při použití drceného kamene se smršťování časem sníží, ale pevnost budovy se zvýší. Pokud nemáte odborné znalosti ve stavebnictví a pochybujete o kvalitě konkrétního materiálu, můžete si nechat poradit od specialistů naší společnosti. Manažeři zodpoví všechny vaše dotazy a pomohou s výběrem betonu a malty.
Výhody a nevýhody použití drceného štěrku v betonové směsi
- Přijatelná odolnost proti mechanickému poškození;
- Vysoká mrazuvzdornost;
- Žádné škodlivé záření;
- Žádné škodlivé nečistoty;
- Malé náklady.
Tento materiál má však své nevýhody. Pokud ji například porovnáte se žulou, je její pevnost nižší. To je třeba vzít v úvahu, pokud je požadován materiál se zvýšenou pevností. Například štěrk není vhodný pro beton třídy M350 nebo B25.
Nejčastěji se beton se štěrkovým plnivem používá při stavbě silnic, při vytváření železobetonových konstrukcí a slepých ploch. Tento materiál se také používá při nalévání určitých typů základů: monolitických a pásových.
Výhody a nevýhody použití žulového drceného kamene v betonové směsi
Jak již bylo uvedeno, žulový drcený kámen se vyznačuje zvýšenou pevností. Stejně jako drcený štěrk se žula těží drcením velkých hornin a proséváním úlomků přes síto.
Výhody žulového drceného kamene jsou následující:
- Indikátor nejvyšší síly;
- Používá se při výrobě vysoce kvalitního betonu (až 1600);
- Nízká míra loupání.
Jednou z hlavních nevýhod žulového drceného kamene je cena. Existují i případy, kdy radiační zátěž překračuje normu. Mnozí proto tento materiál odmítají kvůli své vlastní bezpečnosti a jen málo – kvůli nákladům na materiál.
Výrobci a dodavatelé stavebních materiálů, kteří mají v tomto oboru bohaté zkušenosti, si nedovolí výrobek prodat, pokud si nejsou jisti jeho nezávadností. Není v jejich zájmu kazit si pověst a podrývat důvěru klientů.
Beton se žulovým plnivem se používá v různých budovách: k vytváření „polštářů“ při stavbě silnic a při stavbě konstrukcí různých vlastností. Tento materiál je nejspolehlivější a nejodolnější.
Jak se žulový drcený kámen liší od štěrkové drti
Po analýze výše uvedených informací můžeme identifikovat několik hlavních rozdílů mezi štěrkem a žulou:
- Drcený štěrk je mnohem levnější než žula, takže betonová směs bude při nákupu také stát méně;
- Pevnost drceného štěrku je výrazně nižší než pevnost žuly, takže tento materiál nelze použít ve všech budovách;
- Existují případy, kdy vyzařování žulového drceného kamene překračuje přípustné normy, v tomto ohledu je horší než štěrk. Drcený štěrk je pro člověka naprosto bezpečný.
Společnost Sojuz-Beton poskytuje služby v oblasti dodávek betonových směsí a dalších stavebních materiálů. Dodávka se provádí po celém Jekatěrinburgu a regionu v krátké době. Nemusíte shánět a půjčovat vybavení, protože máme potřebnou dopravu. Díky této funkci získáváte záruku kvality zakoupeného produktu za přijatelnou cenu.