Оцінка гірських порід, призначених для отримання щебеню, проводиться у відповідності з вимогами ГОСТ 23845 – 86 «Породи гірські скеляні для виробництва щебеню для будівельних робіт. Технічні вимоги і методи використання». Ці вимоги поширюються на породи із середньою щільністю вище 2.0 г/см3, призначені для виробництва щебеню будівельного по ГОСТ 8267 – 82, щебінь для баластного шару залізничних доріг по ГОСТ 7392 – 85 і щебеню для основи покриття автомобільних доріг по ГОСТ 25607 – 83. Гірські породи оцінюють петрографічною характеристикою і показниками фізико – технічних властивостей.
Петрографічна характеристика повинна включати найменування порід і її генетичну групу, зміст включень порід і мінералів, які відносять до шкідливих добавок, оцінку структурних і текстурних особливостей, дані по наявність чи відсутність слідів вивітрювання, вторинних змін, зон подрібнення, розсланцювання, вміст прошарків глинистих чи інших засмічуючих порід.
Фізико–технічні властивості порід оцінюють наступними показниками: міцність, морозостійкістю, водопоглинанням, істинною і середньою міцністю, пористістю, електроізоляційними властивостями (тільки для порід призначених на щебінь для баластного шару залізничних доріг), тріщинуватістю, радіаційно–гігієнічними показниками.
Міцність порід оцінюють межею міцності зразків при стисканні у сухому і в насиченому вологою стані, маркою по міцності при стисканні у насиченому водою стані (табл.1.1.), маркою по міцності, яка визначається по тому, як дробиться щебінь у циліндрі при стисканні (розчавленні) щебню в циліндрі (табл.1.2.), маркою по морозостійкості (табл 1.5.). Крім того, породи призначені для виробництва щебеню у будівництві автомобільних доріг, характеризується стиранністю в поличному барабані, а для баластного шару залізничних доріг – стиранність у поличному барабані (табл.1.3.) і опору удару по кормі ПМ (табл.1.8.).
Таблиця 1.1.
Марка вивержених порід по міцності при стисканні у насиченому водою стані (ГОСТ 23845 - 86)
| Середня границя міцності породи у інтервалі, який відповідає висоті уступу, кгс/см2 | Марка породи по міцності |
| Вище 600 до 800 | 600 |
| 800 до 1000 | 800 |
| 1000 до 1200 | 1000 |
| 1200 до 1400 | 1200 |
| 1400 | 1400 |
Якщо породи з інтервалом, який відповідає висоті уступу, мають середню границю міцності при стисканні вище 2500 кгс/см2, то доцільність використання порід цих інтервалів для виробництва щебеню на основі технологічних випробувань породи при відповідному техніко – економічному обґрунтуванні.
Таблиця 1.2.
Марки породи по міцності, які визначаються по дробленню в циліндрі щебеню (ГОСТ 23845 - 86)
| Подрібненість при стисканні (розчавленні) в циліндрі щебеню із порід інтервалу, який відповідає висоті уступу(втрата ваги після випробування), % | Марка породи по міщцості, яка визначається по подрібненності щебню | ||
| Метаморфічних | Інтрузивних | Ефузивних | |
| Вище 15 до 20 | Вище 25 до 34 | Вище 15 до 20 | 600 |
| Вище 13 до 15 | Вище 20 до 25 | Вище 13 до 15 | 800 |
| Вище 11 до 13 | Вище 16 до 20 | Вище 11 до 13 | 1000 |
| До 11 | Вище 12 до 16 | Вище 9 до 11 | 1200 |
| До 12 | До 9 | 1400 | |
Породи з інтервалом, який відповідає висоті уступу, можуть призначатись для виробництва щебеню тих марок, які встановлені для цих порід по подрібненості у циліндрі отриманого із них щебеню. Можливість виробництва із цих порід щебеню більш високих марок встановлюється на основі технічних випродувань.
Якщо в породах, інтервалом, який відповідає висоті уступу, вміст слабих різностей перевищує значення, вказані в таблиці 1.4., то використання цих порід для виробництва щебеню допускається після встановлення на основі технологічних випробувань можливе отримання із них щебеню, який відповідає по вмісту слабких різностей вимогам ГОСТ 8267 – 82.
Таблиця 1.3.
Марки порід по сточуваності у поличному барабані (ГОСТ 23845 - 86)
| Втрата ваги, %, після випробування у поличному барабані щебеню із породи, інтервалом, який відповідає висоті уступу | Марка породи по сточуваності |
| До 25 | І -1 |
| Вище 25 до 35 | І – 2 |
| Вище 35 до 45 | І – 3 |
| Вище 45 до 60 | І - 4 |
Таблиця 1.4.
Межі вмісту слабих різностей у вивержених породах (ГОСТ 23845 - 86)
| Марка породи по міцності | Нормований вміст слабих зерен у щебені, %, не більше | Вміст слабих різностей у породі інтервалу, який відповідає висоті уступу, %, не більше |
| 600, 800 | 10 | 20 |
| 1000, 1200, 1400 | 5 | 8 |
Морозостійкість порід визначається маркою, яка відповідає числу циклів поперемінного заморожування і відтаювання у воді, витриманих щебенем, отриманим із цієї породи. Допускається оцінювати морозостійкість породи по числу циклів насичування в розчині сіркокислого натрію і висушування, витриманих щебенем, отриманим із цієї породи. При негативних результатах цього випробування кінцеву оцінку дають на основі випробувань заморожуванням і відтаюванням у воді (табл 1.5.).
Використання порід, які мають після 15 циклів поперемінного заморожування і відтаювання у воді втрата в масі більше 10%, для виробництва щебеню допускається тільки після встановлення спеціальними дослідами можливої області його використання.
Породи, які використовуються для виробництва щебеню для баластного шару залізничних доріг, повинна мати марку по морозостійкості не нижче Мрз 25. Визначення морозостійкості породи є необхідним до марки Мрз 50.
Породи із середньою щільністю вище 2,8 г/см3 використовують для виробництва щебеню у якості великого заповнювача усіх видів бетонів тільки після встановлення спеціальними дослідженнями можливої області його використання.
Радіаційно – гігієнічна оцінка гірських порід повинна враховувати при виробництва будівельних матеріалів (бетону) з врахуванням використання цих матеріалів у конструкціях і виробах. При цьому активність природних радіонуклідів у конструкціях і виробах повинна відповідати вимогам НРБ – 76 (не застосовується до гірських порід у надрах).
Якість щебеню визначається вимогами ГОСТ 8267 – 82 «Щебінь із природного каменю для будівельних робіт. Технічні умови».
Таблиця 1.5.
Марки порід по морозостійкості (ГОСТ 23845 - 86)
| Число циклів і втрати ваги після випробування на морозостійкість | Марка породи по морозостійкості | |||
| Замороження | У розчині сіркокислого натрію | |||
| Число циклів | Втрати маси, %, не більше | Число циклів | Втрати маси, %, не більше | |
| 15 | 10 | 3 | 10 | Мрз 15 |
| 25 | 10 | 5 | 10 | Мрз 25 |
| 50 | 5 | 10 | 10 | Мрз 50 |
| 100 | 5 | 10 | 5 | Мрз 100 |
| 150 | 5 | 15 | 5 | Мрз 150 |
| 200 | 5 | 15 | 5 | Мрз 200 |
| 300 | 5 | 15 | 5 | Мрз 300 |
Таблиця 1.6.
Хімічний склад кристалічних порід, які використовуються для буто-щебеневого виробництва, %
| Компоненти | Найменування порід | ||||||
| Гранитоїди | Гнейси тетерівської серії | Кварцити толкачевської свити | Піщаники білокоро-вицької свити | ||||
| Кіровоградсько- житоми-рського комплексу | Коросте-нського комплексу | Бердичів- ського комплексу | Осницкого комплексу | ||||
| SiO2 | 50,84-77,54 | 66,34-80,95 | 57,67-71,61 | 73,2 | 48,76-73,32 | 95,71-98,3 | 84,05-96,3 |
| Al2O3 | 9,4-20,3 | 10,25-17,81 | 10,52-17,84 | 14,33 | 10,9-16,35 | 0,57-1,87 | 0,03-5,89 |
| Fe2O3 | 0,2-10,44 | 0,18-5,82 | 1,05-8,82 | 0,64 | 1,58-8,88 | 0,01-0,45 | 0,01-1 |
| FeO | 0,64-7,68 | 0,97-5,04 | 1,36-7,18 | 0,85 | 2-6,05 | 0,11-0,79 | 0,05-0,39 |
| TiO2 | 0,06-0,65 | 0,14-0,82 | 0,01-0,6 | н/о | 0,35-1,7 | 0,02-0,49 | 0,03-0,21 |
| CaO | 0,5-7,14 | 0,72-4,78 | 1,5-5,02 | 0,9 | 2,5-7,8 | 0,18-0,55 | 0,06-0,37 |
| MgO | Сл.-3,3 | 0,0-2,47 | 0,3-2,05 | 0,65 | 0,6-10,91 | 0,08-0,25 | 0,13-0,47 |
| Na2O | 1,52-4,5 | 0,42-3,84 | 2,43-3,38 | 3,74 | 2,2-7 | 0,03-0,2 | 0,03-0,35 |
| K2O | 2,46-7 | 0,95-6,06 | 2-3,31 | 0,58 | 0,86-4 | 0,08-0,2 | 0,5-3,1 |
| SO3 | 0,0-1,46 | 0,0-1,45 | 0,0-0,18 | Сл. | Сл.-0,15 | 0,0-0,21 | 0,01-0,11 |
Таблиця 1.7.
Фізико – механічні властивості кристалічних порід, які використовуються для виробництва щебеню
| Найменування показ ників, одиниці виміру | Найменування порід | ||||||
| Гранитоїди | Гнейси тетерівської серії | Кварцити толкаче-вської свити | Піщаники білокоро-вицької свити | ||||
| Кіровоградсько- житоми-рського комплексу | Коростенського комплексу | Бердичівського комплекс | Осницкого комплексу | ||||
| Щільність, г/см3 | 2,5-2,97 | 2,6-2,98 | 2,61-2,82 | 2,66-3,09 | 2,65-2,85 | 2,58-2,66 | 2,25-2,78 |
| Об’ємна маса, г/см3 | 2,43-2,95 | 2,44-2,95 | 2,58-2,79 | 2,62-2,99 | 2,59-2,83 | 2,56-2,65 | 2,22-2,89 |
| Пористість, % | 0,1-7,9 | 0,1-8,2 | 0,4-4,3 | 0,7-6,9 | 0,4-4,1 | 0,4-1,0 | 0,4-8,9 |
| Вологопог-линання, % | 0,04-2,5 | 0,0-1,89 | 0,06-0,85 | 0,1-0,8 | 0,19-1,54 | 0,15-1,56 | 0,03-1,9 |
| Границя міцності при стисканні у насиченому водою стані, кгс/см3 | 589-2410 | 601-2873 | 669-1940 | 625-1600 | 828-1733 | 1450-2366 | 561-2416 |
| Коефіцієнт розм’якшення | 0,46-0,99 | 0,5-1,0 | 0,73-0,98 | 0,61-0,99 | 0,9-0,98 | 0,86 | 0,67-1,0 |
| Коефіцієнт морозостійкості | 0,75-0,98 | 0,56-1,0 | 0,89 | 0,53-0,88 | 0,95-0,96 | 0,99 | 0,67-0,99 |
| Марки щебеню-по подрібненості у циліндрі | 600-1400 | 600-1400 | 600-1400 | 600-1400 | 800-1400 | 1200-1400 | 600-1400 |
| -по розтираємості у поличному барабані | І-1, І-2, І-3 | І-1, І-2, І-3 | І-1, І-2, І-3 | Дані відсутні | І-1, І-2, | І-1, І-2 | І-1, І-2 |
| -по опору удару на копрі ПМ | У-50, У-75 У-50, У-75 | У-50, У-75 | У-75 | У-50, У-75 | У-40, У-50, У-75 | У-50, У-75 | У-40, У-50, У-75 |
| -по морозостійкості | Мрз. 25 | Мрз. 25 | Мрз. 25 | Мрз. 25 | Мрз 50 | Мрз 50 | Мрз. 25 |
| Мрз 50 | Мрз 50 | Мрз 50 | Мрз 50 | Мрз 100 | Мрз 100 | Мрз 50 | |
| Мрз 100 | Мрз 100 | Мрз 100 | Мрз 100 | ||||
1.2 Характеристика гірничого виробництва - Бондарівське родовище кристалічних порід