الحجر المكسر

الحجر المكسر أو الصخور ذات الزوايا الحادة هو نوع من مواد البناء ، ويُنتج عادةً عن طريق استخراج رواسب صخرية مناسبة وتكسير الصخور المستخرجة إلى الحجم المطلوب باستخدام الكسارات . وهو يختلف عن الحصى الطبيعي ، الذي ينتج عن عمليات التجوية والتعرية الطبيعية، وعادةً ما يكون شكله أكثر استدارة.

• يُعد الحجر المكسر ذو الزوايا الحادة المادة الأساسية في بناء الطرق الإسفلتية ، والتي تعتمد قوتها على تشابك الأوجه الزاوية للأحجار الفردية. ^{[ 1 ]}
• كحاجز صخري
• كحصى لسكك الحديد
• كحجر ترشيح .
• كمادة مركبة ⁽ مع مادة رابطة) في الخرسانة والأسفلت والخرسانة الإسفلتية . [ ^{2 ]}
• يُستخدم في تنسيق الحدائق كغطاء أرضي ، ورصف الممرات ومداخل السيارات ، وحشو للبلاط النفاذ . وباعتباره غطاءً أرضيًا معدنيًا، تشمل فوائده مكافحة التعرية، والحفاظ على المياه، وكبح نمو الأعشاب الضارة، وتحسين المظهر الجمالي. وكثيرًا ما يُستخدم في الحدائق الصخرية وحدائق الصبار . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يُعدّ الحجر المكسّر مادة خام أساسية رئيسية تُستخدم في البناء والزراعة وغيرها من الصناعات. ورغم انخفاض قيمة منتجاته الأساسية، تُساهم صناعة الحجر المكسّر بشكل كبير في الرفاه الاقتصادي للدولة ، وتُعتبر مؤشراً هاماً عليه . ^{[ 5 ]} ويتحدد الطلب على الحجر المكسّر في الغالب بمستوى النشاط الإنشائي، وبالتالي، بالطلب على مواد البناء. ^{[ 6 ]}

موارد الأحجار في العالم هائلة. إلا أن الحجر الجيري والدولوميت عاليي النقاء ، المناسبين للاستخدامات المتخصصة، محدودان في العديد من المناطق الجغرافية. تشمل بدائل الحجر المكسر المستخدمة في بناء الطرق الرمل والحصى والخبث . أما بدائل الحجر المكسر المستخدمة في مواد البناء فتشمل الرمل والحصى، وخبث الحديد والصلب، والطين أو الصخر الزيتي المتكلس أو المتمدد ، والبيرلايت أو الفيرميكوليت . ^{[ 7 ]}

يُعدّ الحجر المكسّر سلعةً ذات حجم إنتاج كبير وقيمة منخفضة . وتتميز هذه الصناعة بمنافسة شديدة، وتضمّ العديد من العمليات التي تخدم الأسواق المحلية أو الإقليمية. وتتحدد تكاليف الإنتاج بشكل رئيسي بتكلفة العمالة والمعدات والطاقة والمياه، بالإضافة إلى تكاليف الامتثال للوائح البيئية ولوائح السلامة . وتختلف هذه التكاليف باختلاف الموقع الجغرافي وطبيعة الرواسب وعدد وأنواع المنتجات المُنتجة. ويُعدّ الحجر المكسّر من بين المعادن ذات أدنى متوسط ​​قيمة وزنية بين جميع السلع المعدنية. وقد ارتفع متوسط ​​سعر الوحدة من 1.58 دولار أمريكي للطن المتري، تسليم المصنع، في عام 1970 إلى 4.39 دولار أمريكي في عام 1990. ومع ذلك، تراوح سعر الوحدة بالدولار الثابت لعام 1982 بين 3.48 و3.91 دولار أمريكي للطن المتري خلال الفترة نفسها. وكان السبب الرئيسي في الحفاظ على الأسعار عند هذا المستوى هو زيادة الإنتاجية التي تحققت من خلال زيادة استخدام الأتمتة والمعدات الأكثر كفاءة. ^{[ 6 ]}

يُعدّ النقل عاملاً رئيسياً في سعر تسليم الحجر المكسّر. فغالباً ما تُعادل تكلفة نقل الحجر المكسّر من المصنع إلى السوق سعر بيع المنتج في المصنع أو تتجاوزه. ونظراً لارتفاع تكلفة النقل والكميات الكبيرة من المواد السائبة التي يجب شحنها، يُسوّق الحجر المكسّر عادةً محلياً. ويُعزى انتشار المحاجر على نطاق واسع، والتي تقع عادةً بالقرب من المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، إلى ارتفاع تكلفة النقل. ومع ذلك، فإن ارتفاع أسعار الأراضي، إلى جانب المخاوف البيئية المحلية، يدفع محاجر الحجر المكسّر إلى الابتعاد عن مواقع الاستخدام النهائي، مما يزيد من سعر تسليم المواد. ومن غير المرجح أن تُعوّض وفورات الحجم ، التي قد تتحقق إذا خدمت عمليات أقل حجماً وأكبر مناطق تسويقية أوسع، الزيادة في تكاليف النقل. ^{[ 6 ]}

بحسب هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، بيع أو استُخدم 1.72  مليار طن من الحجر المكسر بقيمة 13.8 مليار دولار في عام 2006، منها 1.44 مليار طن استُخدمت كمادة بناء ، و74.9 مليون طن في صناعة الإسمنت، و18.1 مليون طن في صناعة الجير . وبلغ إجمالي كمية الرخام المكسر المباع أو المستخدم 11.8 مليون طن، طُحن معظمه طحناً ناعماً جداً واستُخدم ككربونات الكالسيوم . ^{[ 8 ]}     

في عام 2006، استُخدم 9.4  مليون طن من الحجر المكسر (معظمه من الحجر الجيري أو الدولوميت) لمعالجة التربة ، وذلك أساسًا لتقليل حموضتها . تميل التربة إلى أن تصبح حمضية نتيجة الإفراط في استخدام الأسمدة النيتروجينية، ما لم يُستخدم مُحسِّن للتربة . يُعد استخدام الجير الزراعي ، وهو عبارة عن مسحوق ناعم من الحجر الجيري أو الدولوميت، لتحويل التربة من حمضية إلى شبه متعادلة، مفيدًا بشكل خاص للمحاصيل، إذ يُحسِّن من توافر العناصر الغذائية للنباتات، ويُقلِّل من سمية الألومنيوم أو المنغنيز ، ويُعزِّز نشاط الكائنات الحية الدقيقة في التربة، ويُحسِّن بنيتها.

في عام 2006،  استُخدم 5.29 مليون طن من الحجر المكسر (معظمه من الحجر الجيري أو الدولوميت) كمادة صهر في أفران الصهر وفي بعض أفران الصلب للتفاعل مع المعادن المصاحبة (مثل شوائب السيليكا والسيليكات) لإنتاج خبث سائل يطفو ويمكن سكبه من المعدن المنصهر الأكثر كثافة (أي الحديد). يبرد الخبث ليصبح مادة شبيهة بالحجر تُسحق عادةً ويُعاد تدويرها كركام بناء.

بالإضافة إلى ذلك،  تم استخدام 4.53 مليون طن من الحجر المكسر كحشوات ومواد تمديد (بما في ذلك حشوات الأسفلت أو مواد التمديد)، و2.71  مليون طن لإزالة أكسيد الكبريت - تنظيف المناجم - معالجة المياه الحمضية، و1.45  مليون طن تم بيعها أو استخدامها كحصى للدواجن أو أغذية معدنية.

يتم إعادة تدوير الحجر المكسر بشكل أساسي كمادة بناء أو خرسانة.

يُستخدم مصطلح "الفرش عالي الأداء" (HPB) للإشارة إلى الصخور المسحوقة بحجم 1/4 بوصة و 3/8 بوصة.

تمثل الحبيبات A وB وC صخورًا مكسرة ممزوجة بالرمل، حيث تحتوي الحبيبات A على أقل نسبة من الرمل، بينما تحتوي الحبيبات B على أكبر نسبة. ويُشار إلى "الحبيبات A" أيضًا باسم "الحصى الزاوي المكسر إلى حبيبات ناعمة" أو "الحصى الصغير". ^{[ 9 ]}

يُعرف الحجر المكسر ذو الحجم الموحد باسم "الصخر النظيف".

• الركام (المركب)
• حجر البناء

• كتاب المعادن السنوي لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية لعام 2006: الحجر المسحوق
• إحصائيات ومعلومات عن الحجر المكسر - هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية - معلومات عن المعادن المستخدمة في الحجر المكسر