Щебень или угловатый камень — это форма строительного заполнителя , обычно получаемая путем добычи подходящего месторождения горной породы и дробления извлеченной породы до желаемого размера с помощью дробилок . Он отличается от встречающегося в природе гравия , который образуется в результате естественных процессов выветривания и эрозии и обычно имеет более округлую форму.
Щебень является основным основным сырьем , используемым в строительстве , сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. Несмотря на низкую стоимость своей основной продукции, щебеночная промышленность является основным источником и индикатором экономического благосостояния страны . [5] Спрос на щебень определяется в основном уровнем строительной активности, а следовательно, и спросом на строительные материалы. [6]
Каменные ресурсы мира очень велики. Высокочистый известняк и доломит, пригодные для специального использования, ограничены во многих географических районах. Заменители щебня для дорожного строительства включают песок и гравий , а также шлак . Заменители щебня, используемые в качестве строительных заполнителей, включают песок и гравий, шлак чугуна и стали, спеченную или керамзит или сланец , а также перлит или вермикулит . [7]
Щебень — это крупногабаритный, малоценный товар . Отрасль является высококонкурентной и характеризуется множеством операций, обслуживающих местные или региональные рынки. Производственные издержки определяются в основном стоимостью рабочей силы, оборудования, энергии и воды, в дополнение к расходам на соблюдение экологических и нормативных требований безопасности . Эти издержки варьируются в зависимости от географического положения, характера месторождения, а также количества и типа производимой продукции. Щебень имеет одну из самых низких средних весовых стоимостей среди всех минеральных товаров. Средняя цена за единицу выросла с 1,58 долл. США за метрическую тонну, франко-борт, в 1970 году до 4,39 долл. США в 1990 году. Однако цена за единицу в постоянных долларах 1982 года колебалась между 3,48 и 3,91 долл. США за метрическую тонну за тот же период. Повышение производительности, достигнутое за счет более широкого использования автоматизации и более эффективного оборудования, в основном способствовало поддержанию цен на этом уровне. [6]
Транспортировка является основным фактором в цене доставки щебня. Стоимость перевозки щебня с завода на рынок часто равна или превышает цену продажи продукта на заводе. Из-за высокой стоимости транспортировки и большого количества сыпучего материала, который необходимо доставить, щебень обычно продается на местном уровне. Высокая стоимость транспортировки является причиной широкого распространения карьеров, обычно расположенных вблизи густонаселенных районов. Однако рост стоимости земли в сочетании с местными экологическими проблемами перемещает карьеры по добыче щебня дальше от мест конечного использования, что увеличивает цену доставляемого материала. Экономия за счет масштаба , которая могла бы быть реализована, если бы меньшее количество крупных операций обслуживало более крупные рынки сбыта, вероятно, не компенсировала бы возросшие транспортные расходы. [6]
По данным Геологической службы США , в 2006 году было продано или использовано 1,72 млрд тонн щебня на сумму 13,8 млрд долларов, из которых 1,44 млрд тонн было использовано в качестве строительного заполнителя , 74,9 млн тонн — для производства цемента и 18,1 млн тонн — для производства извести . Общий объем проданного или использованного мраморного щебня составил 11,8 млн тонн, большая часть которого была очень тонко измельчена и использована в качестве карбоната кальция .
В 2006 году 9,40 млн тонн щебня (почти все известняк или доломит) было использовано для обработки почвы , в первую очередь для снижения кислотности почвы . Почвы, как правило, становятся кислыми из-за интенсивного использования азотсодержащих удобрений, если не используется почвенный кондиционер . Использование аглима или сельскохозяйственной извести , тонкомолотого известняка или доломита, для изменения почвы с кислой до почти нейтральной, особенно полезно для сельскохозяйственных культур, поскольку максимизирует доступность питательных веществ для растений, а также снижает токсичность алюминия или марганца , способствует активности почвенных микробов и улучшает структуру почвы.
В 2006 году 5,29 млн тонн щебня (в основном известняка или доломита) было использовано в качестве флюса в доменных печах и в некоторых сталелитейных печах для реакции с пустыми породами (т. е. примесями кремния и силикатов) для получения жидкого шлака , который всплывает и может быть вылит из гораздо более плотного расплавленного металла (т. е. железа). Шлак остывает и становится камнеподобным материалом, который обычно измельчается и перерабатывается в качестве строительного заполнителя.
Кроме того, 4,53 млн тонн щебня было использовано в качестве наполнителей и разбавителей (включая асфальтовые наполнители или разбавители), 2,71 млн тонн — для удаления оксида серы, пыления в шахтах и обработки кислотной воды, а 1,45 млн тонн было продано или использовано в качестве корма для птицы или минерального корма.
Щебень в основном перерабатывается в строительный заполнитель или бетон.
Термин «высокопроизводительная подсыпка» (HPB) используется для обозначения щебня размером 1/4" и 3/8".
Granular A, Granular B и Granular C представляют собой дробленую породу, смешанную с песком, в которой Granular A имеет наименьшее количество песка, а Granular B имеет наибольшее количество песка. «Granular A» также называют «угловатым дробленым до мелочей» или «минус» гравием. [8]
Прочность и жесткость ряда уплотненного угловатого камня достигались за счет механического сцепления, которое возникало между отдельными кусками камня. Этот принцип все еще используется в современном дорожном строительстве, и с 1820 года имя МакАдама упоминается по термину «макадам», используемому для описания рядов несвязанного угловатого камня, которые он ввел.
можно использовать без связующего вещества для различных строительных и промышленных целей, или его можно смешивать с матричным связующим материалом, таким как битум или портландцемент.