Щебень или угловатая порода представляет собой форму строительного заполнителя , обычно получаемого путем разработки подходящего месторождения породы и дробления удаленной породы до желаемого размера с помощью дробилок . Он отличается от природного гравия , который образуется в результате естественных процессов выветривания и эрозии и обычно имеет более округлую форму.
Щебень является основным сырьем, используемым в строительстве , сельском хозяйстве и других отраслях. Несмотря на низкую стоимость основной продукции, щебеночная промышленность является важным фактором и показателем экономического благосостояния нации . [5] Спрос на щебень во многом определяется уровнем строительной деятельности, а, следовательно, и спросом на строительные материалы. [6]
Ресурсы камня в мире очень велики. Известняк и доломит высокой чистоты, пригодные для специального использования, ограничены во многих географических регионах. Заменителями щебня для дорожного строительства являются песок и гравий , шлак . Заменители щебня, используемые в качестве строительных заполнителей, включают песок и гравий, железный и стальной шлак, агломерат или керамзит или сланец , а также перлит или вермикулит . [7]
Щебень – это товар большого объема и с низкой стоимостью . Отрасль отличается высокой конкуренцией и характеризуется множеством операций, обслуживающих местные или региональные рынки. Затраты на производство определяются в основном стоимостью рабочей силы, оборудования, энергии и воды, а также затратами на соблюдение норм по охране окружающей среды и безопасности . Эти затраты варьируются в зависимости от географического положения, характера месторождения, а также количества и типа производимой продукции. Щебень имеет одну из самых низких средневесовых показателей среди всех минеральных продуктов. Средняя цена за единицу продукции выросла с 1,58 долларов США за метрическую тонну на условиях FOB завода в 1970 году до 4,39 долларов США в 1990 году. Однако цена за единицу продукции в постоянных долларах 1982 года колебалась между 3,48 и 3,91 долларами США за метрическую тонну за тот же период. Повышение производительности , достигнутое за счет более широкого использования автоматизации и более эффективного оборудования, главным образом способствовало поддержанию цен на этом уровне. [6]
Транспортировка является основным фактором, влияющим на стоимость доставки щебня. Стоимость транспортировки щебня с завода на рынок зачастую равна или превышает цену реализации продукции на заводе. Из-за высокой стоимости транспортировки и большого количества сыпучего материала, который необходимо перевезти, щебень обычно продается на местном уровне. Высокая стоимость транспортировки является причиной широкого разброса карьеров, обычно расположенных вблизи густонаселенных районов. Однако рост стоимости земли в сочетании с местными экологическими проблемами приводит к перемещению карьеров щебня дальше от мест конечного использования, что увеличивает цену поставляемого материала. Экономия на масштабе , которая могла бы быть реализована, если бы меньшее количество более крупных операций обслуживало более крупные территории сбыта, вероятно, не компенсировало бы возросшие транспортные расходы. [6]
По данным Геологической службы США , в 2006 году было продано или использовано 1,72 миллиарда тонн щебня на сумму 13,8 миллиарда долларов, из которых 1,44 миллиарда тонн было использовано в качестве строительного заполнителя , 74,9 миллиона тонн - для производства цемента, а 18,1 миллиона тонн - для производства цемента. лайм . Проданный или использованный мраморный щебень составил 11,8 миллиона тонн, большая часть которого была очень тонко измельчена и использовалась в виде карбоната кальция .
В 2006 году для обработки почв , в первую очередь для снижения кислотности почв , было использовано 9,40 млн тонн щебня (почти весь известняк или доломит) . Почвы имеют тенденцию становиться кислыми из-за интенсивного использования азотсодержащих удобрений, если не используется кондиционер для почвы . Использование аглима или сельскохозяйственной извести , мелкоизмельченного известняка или доломита, для изменения почвы с кислой на почти нейтральную, особенно приносит пользу сельскохозяйственным культурам за счет максимизации доступности питательных веществ для растений, а также за счет снижения токсичности алюминия или марганца , стимулирования активности почвенных микробов и улучшения структура почвы.
В 2006 году 5,29 миллиона тонн щебня (в основном известняка или доломита) было использовано в качестве флюса в доменных печах и некоторых сталелитейных печах для реакции с пустыми минералами (т.е. кремнеземом и силикатными примесями) с получением жидкого шлака , который плавает и может быть разлит. от гораздо более плотного расплавленного металла (т.е. железа). Шлак охлаждается и превращается в камнеподобный материал, который обычно измельчают и перерабатывают в качестве строительного заполнителя.
Кроме того, 4,53 млн тонн щебня было использовано для наполнителей и наполнителей (включая асфальтовые наполнители или наполнители), 2,71 млн тонн для удаления оксидов серы, шахтной пылекислотной очистки воды и 1,45 млн тонн продано или использовано для производства птичьего песка или минеральных удобрений. еда.
Щебень перерабатывается в основном в виде строительного заполнителя или бетона.
Термин «высокоэффективная подстилка» (HPB) используется для обозначения щебня размером 1/4 дюйма и 3/8 дюйма.
Гранулированный A, Гранулированный B и Гранулированный C представляют собой измельченную породу, смешанную с песком, в которой Гранулированный A содержит наименьшее количество песка, а Гранулированный B содержит наибольшее количество песка. «Гранулированный А» также называют «угловым измельченным до мелочей» или «минус» гравием. [8]
Прочность и жесткость уплотненного угловатого камня обусловлена механическим сцеплением, возникшим между отдельными кусками камня. Этот принцип до сих пор используется в современном дорожном строительстве, и с 1820 года имя Макадама запомнилось термином «щебень», используемым для описания слоев несвязанного угловатого камня, который он ввел.
Щебень можно использовать без связующего для различных строительных или промышленных целей или можно смешивать с матричным вяжущим материалом, например битумом или портландцементом.