Щебень - нерудный строительный сыпучий материал, распространенный в использовании. Получается методом механического измельчения исходника с последующим просеиванием, дополнительной обработкой, разделением на фракции - зерновые размеры. Отличается природным происхождением.
Балластный щебеночный слой повышает прочность железнодорожных линий, это также возможность сократить расходы на строительство на 25%. Отсыпка отвечает за равномерное распределение внешних интенсивных нагрузок по поверхности, за увеличение устойчивости шпал и снижение поглощения влаги.
Балластный слой из щебня прочных пород нейтрализует внешнее давление от шпал и распределяет по большой площади участка, стабилизирует пути, снижает вероятность деформаций. Материал реализует оперативный водоотвод с путей, снижает вероятность переувлажнения грунта и территории, возводит упругость нижнего основания, снижает электропроводность.
Щебень, используемый для формирования балластных слоев, должен быть твердым, прочным, износостойким и упругим. Также он сочетает в себе крупные и мелкие зерна для создания ровной опорной поверхности. Балластный слой реализует стабильность железнодорожных путей, отводит влагу от конструкции, смягчает нагрузку от составов, уменьшает электропроводность.
Из-за зерен с острыми гранями обеспечивается повышенное сопротивление сдвигам и механическое сцепление со шпалами.
Часто для возведения балластных слоев при железнодорожном строительстве используют твердые породы со значительными показателями прочностями, обычно под цель выбирают гранитный щебень, отличаемый длительным сроком эксплуатации и сопротивляемостью к внешним факторам - осадкам и нагрузкам, оптимальными дренажными свойствами.
Для создания балластного слоя часто выбирают щебень с частицами кубической формы для значительной износостойкости, однако здесь риск снизить несущую способность. Выбор нестандартных зерен -пластинчатой или игловидной - способен повышать устойчивость слоя, однако частицы под нагрузками ломаются.
Критериями выбора материала для балластного слоя считают водопоглощение, зерновой состав, насыпную плотность и удельный вес.
Часто для формирования поверхностного слоя выбирают щебень с зерновым размером 20-60 мм. При уплотнении материал не измельчается и образовывать пыль, размываться осадками. Для балластного слоя также используются гравий, песок, валуны и иные материалы.
Для устранения риска загрязнения материала щебень обычно закладывают на подушку из песка. Щебень уплотняют катками или трамбовками.
Балластный слой должен быть твердым и прочным, устойчивым к износу, упругим. Валуны и гравий составляют от 50% измельченных частиц в итоговом составе.
От качества балластного слоя зависит итоговое состояние железнодорожных линий, предполагаемые расходы.
Для формирования балластных слоев возможно использовать песчано-гравийную смесь при небольших внешних нагрузках. Выгодное достоинство - малая засоряемость. Балласт заполняет пространство между нижним слоем и рельсами.
Какие частные свойства выбираемого щебня выделяются?
-прочность в марке - М1200-1600
-уровень морозостойкости - от F50
-зерновой состав - частиц с диаметром 60-70 мм - до 5%, 50-60 мм - 10%, до 25 мм - до 5%, до 1 мм - до 1%
-количество сторонних частиц, глины и пыли - 1-5%
-истираемость - потеря массы не свыше 25% от итогового состава
-уровень радиоактивного фона - до 370-720 Бк/кг
-содержание зёрен слабых пород в составе - до 15%
Насыпная плотность составляет 1,2-1,3 т/куб (оптимально для дренажа).
Щебень выбирают для возведения дорог, декорирования и ландшафтного дизайна. Материал, используемый для балластных слоев, используют для ремонтирования железнодорожных линий.
К преимуществам балластного слоя из измельченных прочных пород относят устойчивость к отрицательным температурам, сохранением технических характеристик на протяжении длительного срока, сопротивляемостью нагрузкам, оптимальные дренажные свойства и электропроводность, малое водопоглощение. Щебень отличается неограниченным сроком годности, устойчивостью шпал.