Куски щебня размером от 5 до 150 мм имеют остроугольную форму; наилучшая их форма — приближающаяся к кубу или тетраэдру.
Значительно хуже щебень в виде кусков плоской формы, так как они легко ломаются. Форма щебня зависит от структуры каменной породы и от типа камнедробильной машины (при слоистых породах и простых щековых дробилках получается пластинчатый щебень).
К крупности, зерновому составу, прочности и морозостойкости щебня согласно ГОСТ предъявляют те же требования, что и к гравию. Щебень чище гравия; обычно он не содержит глинистых и органических примесей. Предельное содержание сернистых и сернокислых примесей в нем такое же, как и у гравия (1% в пересчете на SO3).
Щебень дробят из гранита, диабаза и других изверженных пород, а также из плотных осадочных пород — известняка, доломита и измененных пород кварцита. Наиболее пригоден для изготовления бетона щебень из твердых пород, имеющих высокую прочность и морозостойкость.
Для бетона в конструкциях, подвергающихся насыщению водой и замерзанию, требуется щебень с водопоглощением не более 3% (по весу), а без замерзания - не более 5 %.
Для обычного бетона можно применять щебень только из казенных пород прочность которых выше заданной марки бетона, а именно: необходимая прочность исходной каменной породы ( в насыщенном водой состоянии) Rщ>2Rд, если бетон в сооружениях будет насыщаться водой и замерзать; для бетонов, не подвергающихся замерзанию, марки 150 и выше, ставится условие Rщ > 1,5 Rb, в бетонах марки ниже 150, не насыщаемых водой, прочность каменной породы для щебня не нормируется.
Щековая дробилка (схема): 1 - неподвижная дробящая щека; 2 - станина; 3 —подвижная щека; 4 — челюсть; 5 — эксцентрик; 6 — приводной вал; 7—распорная плита; 8— упорный клин; 9 — регулировочный клин; 10 — регулировочный болт; 11— звездочка; 12— оттяжной рычаг; 13— пружина; 14— упор; 15 —маховик.
Камень дробят в щебень с помощью камнедробилок трех типов наиболее распространенных щековых и менее распространенных — конусных и валковых.
В щековых дробилках камень попадает в пространство между двумя стальными плитами — щеками, из которых одна укреплена неподвижно, а другая качается и раздавливает камень. Щеки изготовляются из твердой стали в виде рифленых плит, но несмотря на это, при твердых породах (граните и др.) они быстро изнашиваются и их приходится часто менять.
Размер щебня, получаемого из дробилки зависит от ширины выпускного отверстия. Однако из крупной дробилки нельзя сразу получить мелкий щебень. Поэтому дробление крупного камня производится последовательно в двух-трех дробилках, дающих щебень постепенно уменьшающихся размеров.
Зерновой состав щебня, получаемого из дробилки, колеблется в зависимости от ширины выходного отверстия и степени из носа щек; состав щебня необходимо проверять на стандартных ситах и исправлять путем рассеивания его на фракции и смешивания в нужной пропорции
Искусственный песок (зерна мельче 5 мм), получающийся дроблении камня, можно использовать для изготовления бетона после отсеивания из него пыли, в смеси с природным песком (к природному песку можно добавлять до 50% искусствен него песка из твердых изверженных пород и до 20%—из известняка).
Гравий имеет перед щебнем то преимущество, что встречается в природе в раздробленном cостоянии и дробить приходится только крупные его куски. Другое преимущество гравия несколько большая подвижность бетонной смеси вследствие меньшего, чем при щебне, трения между цементным раствором и гладкой поверхностью зерен. Гравий обычно имеет меньший объем пустот из-за окатанности зерен и меньшего трения при укладке, вследствие чего при его применении получается больший выход бетона.
К недостаткам гравия относятся более слабое сцепление его с цементным раствором при затвердевании, снижающее прочность бетона, а также загрязненность глинистыми и другими примесями, вследствие чего часто требуется промывка.
При выборе между гравием и щебнем исходят из их стоимости и других экономических показателей, в частности, учитывают расходы на транспортирование, промывку и др. Для высокопрочных бетонов лучше применять щебень
