Морозостойкость щебня м1200: ЩЕБЕНЬ ФРАКЦИИ 5-20 М.1200 F300 купить в Челябинске

Содержание

Щебень базальтовый

Щебень — это продукт дробления скальных горных пород. Он производится путем добычи горной породы, которую затем путем «грохочения» (способ дробления гранита) перерабатывают в щебень. Самой распространенной и широко применяемой горной породой является гранит. Щебень может быть получен также при дроблении валунов и гравия.

Основные характеристики щебня

Адгезия

Одной из специфических характеристик щебня является адгезия. Этот параметр отражает оценку качества сцепления битумных вяжущих с поверхностью щебня. Необходимо отметить, что на качество сцепления влияет цвет щебня. Лучшие показатели по адгезии дает серый и темно-серый щебень. Зерновой состав каждой фракции должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». Исходя из требований указанного ГОСТа следует, что в фракции щебня, поставляемой на строительство, например 20-40 мм, количество зерен размером мельче 20 мм не должно превышать 10%, а зерен крупнее 1,25 D (50 мм) не более 0,5%. Эти требования необходимы для строгого соблюдения зернового состава отдельных фракций. Соблюдение данных требований отражается в рассеве.

Лещадность

В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (лещадной — произошло от слова «лещ», т.е. плоский как лещ) и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе): I группа «кубовидная» до 15%, II группа «улучшенная» от 15% до 25%, III группа «обычная» от 25% до 35%, IV группа «обычная» от 35% до 50%. Необходимо заметить, что «лещадность» это одна из самых важных характеристик качества щебня. Чем меньше лещадность, тем качественнее считается щебень. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее. Для потребителей, выпускающих высококачественный асфальт, бетон и железобетонные (в том числе мостовые) конструкции, по технологии использующих кубовидный щебень предлагаем гранитный, базальтовый, габбро-диабазовый щебень с лещадностью 8%, 12%, 15%, произведенный на месторождении «Золотой Ручей» (п. Тертеж Манского района Красноярского края).

Морозостойкость

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400. Показатели морозостойкости щебня и гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием. В строительстве в основном применяют щебень с маркой прочности не менее F300.

Прочность

Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200-1400, прочный М800-1200, средней прочности М600-800, слабой прочности М300-600, очень слабой прочности М200. В щебне нормируют содержание зерен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТ 8267-93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зерна слабых пород в количестве более 5%, щебень марок М800, М600, М400 более 10%, щебень марок М300 и М200 более 15% по массе. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400-1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, а также в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

Радиоактивность

Самая важная характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня с покупателем — это его радиоактивность. Продукция должна быть пригодна для всех видов строительных работ, что подтверждается соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями специальных лабораторий. Весь поставляемый гранитный щебень и другие виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370 Бк/кг). Для строительства дорог подходит щебень II класса по радиоактивности (более 370 Бк/кг).

Содержание пылевидных и глинистых частиц

В щебне нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм). Кроме того, выделяют комки глины с крупностью частиц от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции при смеси фракций. Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25% по массе. В щебне из магматических и метаморфических пород содержание пылевидных и глинистых частиц по массе не должно превышать 1 %, в щебне из осадочных пород марок от М600 до М1200-2%, а марок от М200 до М400-3%.

Фракции

По крупности щебень разделяют на фракции. Фракция-это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). Разделяют основные и сопутствующие фракции щебня.

К основным фракциям относятся: 5-10мм, 5-20мм, 10-20мм, 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм.

К сопутствующим фракциям относятся: 0-2мм, 0-5мм, 0-15мм, 0-20мм, 0-40мм, 0-60мм, 2-5мм.

В отдельных случаях находят применение фракции: 70-120мм и 120-150мм.

Наибольшим спросом на рынке пользуется базальтовый щебень фракции 5-20мм, реже 5-15мм, применяющийся в производстве асфальта, бетона и железобетонных конструкций.

Щебень базальтовый фракций 20-40мм, 20-65мм, 25-60мм, 40-70мм так же пользуется устойчивым спросом, и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента, а также используется для дробления на более мелкие фракции щебня. Из всех природных каменных материалов, используемых в строительстве, щебень является основным.

Влагоотдача

Свойство материала терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача характеризуется количеством воды в процентах (по массе или объему), теряемым стандартным образцом материала в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60% и температуре окружающей среды 20°С.

Водопроницаемость

Способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей в течении 1часа через образец площадью 1м и толщиной 1м при постоянном давлении.

Водопоглощение

Способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Водопоглощение определяют по массе или объему и выражают в процентах. Водопоглощение по объему всегда меньше 100%, а по массе может быть более 100% (теплоизоляционные материалы способны поглощять значительно больше воды, чем их масса).

Гигроскопичность

Свойство материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры.

Морозостойкость щебня F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300 и F400

Марка щебня в подавляющем большинстве запросов потенциальных заказчиком подразумевает прочность щебня

данной разновидности. Величина предела прочности определяется опытным путем в ходе сжатия образцовой партии стройматериала в специальном цилиндре, посредством которого имитируется дробимость щебня под давлением асфальтоукладочного катка на дорогах.

Маркировка щебня

по прочности осуществляется буквенным индексом «М» и числовым значением от 200 до 1400, характеризующим предел прочности стройматериала в кг/см². Таким образом, наименьшей прочностью обладает
щебеньМ200, в то время как наибольшим пределом прочности обладает гранитный щебень
(
прочность1400 … 800 кг/см² — в зависимости от места добычи и фракции).

Область применения

Применение достаточно обширно, практически во всех видах строительных работ. Отсыпают фундамент, строят дренажные каналы, различные железобетонные конструкции. Также его активно применяют и в ландшафтных работах: выкладывают дорожки, площадки. Посыпают дороги во время гололеда.

В общем, он применяется во многих видах строительства. Но все-таки основным для него является применение в бетонных растворах. Это один из основных компонентов. Также активно используется в основании фундамента, подушек и прочего.

Купить любой строительный материал не сложно и совсем не проблематично, но как же выбрать и какой материал принесет наилучший результат?

Ниже перечислены основные критерии, по которым стоит оценивать щебень.

Состав, имеется в виду зерновой состав;
насколько высоко содержание различных частиц и других пород, которые примешались в состав;
насколько прочен;
насколько стоек к морозам и перепадам температур;
изучить форму фракций;
уточнить насколько он радиоактивен.

Каждый из этих пунктов может достаточно сильно повлиять на качество материала, а далее и на предмет строительства, где он был использован.

Отдельно стоит отметить морозостойкость материала.

Для начала уточним, что данный критерий особенно важен для нашей страны, для нашего изменчивого и сурового климата. Например, если использовать бетон, в котором щебень будет иметь слабую морозостойкость, то не следует потом удивляться, когда через некоторый промежуток времени начнут появляться трещины, растрескивания, бетон начнет разрушаться. Либо если такой щебень был использован в строительстве дорог, то через пару зим дорожное полотно придется ремонтировать.

Фракции гранитного щебня

Этот критерий ложится в основу деления материала на следующие группы:

2-5 мм – это мелкий гранитный отсев. В нем может содержаться до 25% пыли, поэтому в профессиональной среде его не считают полноценным строительным ресурсом, скорее продуктом переработки;
5-20 мм – здесь допустимо незначительное присутствие пыли, это наиболее распространенный и востребованный размер;
20-40 мм – лишен пылевых вкраплений, обладает высокими показателями прочности, также популярен, как предыдущий вариант;
45-60 мм – имеет узкую сферу использования;
До 70 мм – крупнокалиберный маловостребованный размер.

Щебень гранитный фракции 2-5 мм
Из отсева выполняют отделку дачных и садовых тропинок, спортивных и детских площадок, используют его для борьбы с гололедицей. Фракция до 20 мм незаменима для создания разнообразных растворов, из которых отливают фундаменты, прочие железобетонные конструкции.

Щебенка размером 20-40 мм также актуальна при строительстве шоссе и железнодорожных путей, при закладке фундаментов, нуждающихся в дополнительном усилении. Ее включают в высококачественные бетонные покрытия, с которыми имеет дело тяжелая спецтехника. Фракция 40-70 мм задействована в масштабном строительстве, при обустройстве насыпей.

Удельный вес распространенной фракции 20-40 мм держится в пределах 1400-1600 кг на куб. метр. Этот показатель напрямую зависит от такого свойства ресурса, как сыпучесть, в связи с чем вычисление объемного веса допустимо производить лишь в отношении сухого материала. Удельным весом называют взаимодействие сырьевой массы и занимаемого ею объема. Этот показатель учитывается при расчете необходимого для строительных работ материала.

Как проверяют щебень на морозостойкость

Его проверяют на морозостойкость следующим способом, замораживают и размораживают столько раз, сколько он может выдержать. Морозостойкость обозначать английской буквой F, а число, которое стоит рядом с буквой обозначает то количество замораживаний и размораживаний, которое прошел щебень. Например, если встречается материал, в данном случае щебень, промаркированный как F-50, то это будет значить, что именно такое количество заморозок он способен выдержать, но не более. После пятидесяти циклов его свойства и другие характеристики начнут изменяться и ухудшаться, следовательно, это отразится на объекте строительства

Но не нужно думать, что если стоит цифра пятьдесят, то объект прослужит все эти пятьдесят лет. Нужно учитывать тот момент, что за сезон щебень может несколько раз оттаять и столько же раз замерзнуть. Весна, осень, оттепели, теплые зимы и прочее.

Если выбирать материал для строительства домов и сооружений, то здесь понадобится более морозостойкий щебень, так как данные объекты эксплуатируются десятками и даже сотней лет. Поэтому следует обратить внимание на строительный материал с более высокой маркировкой.

На сегодня самый выгодный вариант щебня с маркировкой в пределах F-300.Такой вид щебня выдерживает огромное количество циклов заморозки. Что в свою очередь обеспечивает сохранность здания лет на пятьдесят.

Определение морозостойкости

Полный цикл производства щебня.

Морозостойкость – это способность горных пород в состоянии насыщения водой выдерживать неоднократное попеременное оттаивание и замораживание. Вода при замерзании примерно на 10% увеличивается в объеме, образующийся при этом лед оказывает давление на стенки материала, из-за чего прочность его со временем понижается, а материал разрушается.

В особенно тяжелых условиях каменный материал оказывается в дорожных покрытиях. Осенью он, как правило, основательно напитывается водой, а в зимнее и весеннее время года попеременно то замерзает, то оттаивает. Чтобы рассчитать определенную морозостойкость щебня, следует испытать несколько образцов. Такое испытание проводится на небольших образцах кубической формы 5х5х5 см или цилиндрической с диаметром и высотой 5 см. Испытание проводится следующим образом: попеременно замораживаются и оттаивают водонасыщенные образцы при температурах -20°С, +20°С. Количество циклов оттаивания и заморозки принимается до 200 и больше, в зависимости от класса сооружения и назначений для каменного материала в данном сооружении. Считается, что каменная порода выдержала испытания на морозостойкость, когда на опытных образцах не обнаруживается повреждений, таких как расслаивания, трещины, округления углов и ребер.

Применение щебня при строительстве дороги.

Для каменной породы, которая выдержала испытания на морозостойкость, определяется степень снижения прочности. Так, морозостойкие горные породы коэффициент морозостойкости имеют близкий к единице. В тех образцах, что не смогли выдержать испытания на морозостойкость, определяют для пущей наглядности потерю массы.

Испытанием на сохранность при помощи раствора натрия сернокислого называется насыщение таким раствором каменных пор. Сернокислый натрий постепенно увеличивается в объеме, благодаря чему создается давление на стенки пор. Примерно то же происходит с замерзшей водой при определении морозоустойчивости.

Виды щебня и критерии морозостойкости

Щебень гранитный

Он является самым морозостойким. Количество его циклов заморозки колеблется от 300-500.

Данный вид щебня добывается из твердых пород. Данный вид породы самый распространённый на планете. Это магма вулканическая, застывшая глубоко в земле. Скалу взрывают, потом добытую породу помещают в дробильную машину. На выходе имеют щебень разного цвета. Это зависит от определённого процента в его составе слюды и различных элементов.

Если рассматривать характеристики с технической точки зрения, то он является достаточно прочным. Что важно, он достаточно морозоустойчив, как уже было отмечено ранее. Вредные элементы присутствуют, но не переходят допустимые нормы.

Гранитный щебень достаточно прочный для строительства. Из него получают высококачественный бетон. Также его используют для декора из-за его цветовой гаммы.

Щебень гравийный

Второй по морозостойкости. Количество циклов его заморозки насчитывает от 100 до 300.

Получают при дроблении скалы и так же помещают в дробильную машину либо просто просеивают добытые породы. Конечно, по характеристикам он будет немного похуже, чем гранитный. Но его преимущество в том, что он менее радиоактивен, и стоимость его намного ниже.

Используют для фундамента, при приготовлении бетона, также основную долю он имеет в строительстве автомобильных дорог.

Щебень известняковый

Самый слабый по отношению к морозам материал. Он выдерживает не более ста циклов заморозки.

Его добывают из осадочных пород, название говорит само за себя, из известняка. Основным компонентом в его составе является кальций. В народе его называют просто известкой.

Его также очень активно используют в строительстве дорожного полотна, либо при изготовлении изделий, которые требуют совмещение железа и бетона. Если по своей структуре он достаточно плотный, то его используют при дренаже.

Марки

Прочность щебня оценивается марками дробимости при сжатии (раздавливании) испытуемой порции в цилиндре. Шкала в порядке убывания прочности выглядит следующим образом: М1400, М1200, М1000, М800, М600, М400 и М200.

Самому прочному щебню присваивают марку М1200-М1400 (высокопрочный), прочному — М800-М1200, средней прочности — М600-М800, низкой — М300-М600, очень низкой — М200.

Для материала, используемого в асфальтобетонных покрытиях, важен второй показатель прочности — на истирание. Марки, определяющие истираемость щебня или гравия, представлены рядом (в порядке увеличения истираемости) от И1 до И4.

Морозостойкость устанавливается присвоением соответствующей марки из ряда (по увеличению стойкости): от F15 до F300, F400.

Самым стойким к механическим нагрузкам считается гранитный щебень, марка прочности которого соответствует М1200 и М1400. Прочность щебня гравийного несколько ниже — М800 – М1200. Прочность известнякового щебня соответствует маркам М400-М800.

Технические характеристики

Свойства гранитного щебня можно выделить в следующий список:

Прочность (до М1400). Данный материал обладает высокой данной характеристикой, по сравнению с другими видами щебня, чем и объясняется столь широкое его распространение. Этот показатель определяется сопротивлением камня к сжатию и дроблению.

Насыпная плотность и объемный вес составляют 1,4 тонны на кубометр. Она будет тем меньше, чем больше будет составлять размер фракций.

Плотность данного материала составляет 2600/м3.

Лещадность. Чем меньшее количество будет составлять данная характеристика, тем выше качество камня. Она так же обозначает характеристику камня по его форме. Так, щебень кубовидный обладает лучшими свойствами.

Высокие свойства адгезии. Это означает, что сцепление связующего вещества с гранитным камнем находятся на серьезном уровне, что позволяет повышать прочность

практически любой постройки.

Высокая морозостойкость (F300). Эта характеристика позволяет понять, сколько способен выдерживать щебень гранитный циклов замораживания.

Радиоактивность. Породы, которые входят в состав щебня данного вида, имеют естественные примеси тория, радия, калия. Обычно его количество не превышает допустимого, однако всегда камень проходит проверку перед тем, как запускается в продажу. Это свойство подтвердить способен лишь соответствующий сертификат.

Обязательно проводится исследование, которое подтверждает, что щебень соответствует новейшему ГОСТу 7392 2002. Как правило, в нем либо отсутствуют вредные примеси, либо они не превышают норм. Так же, согласно ГОСТ 8267-93, природный щебень не должен содержать более 5% зерен, имеющих слабую прочность.

При этом чем мельче будет фракция щебня, тем этот процент будет выше. Так, для фракции М200 допустимое количество пылевых примесей составляет 15%. В одном кубе гранитного щебня при этом будет около 1,4 тонны.

Разобраться в различиях характеристик фракций гранитного щебня, поможет видео:

Плюсы и минусы

К основным отрицательным качествам гранитного щебня можно отнести достаточно высокую цену. Так же некоторые его виды не соответствуют 1 классу радиоактивности, поэтому при покупке необходимо обязательно удостовериться в заявленных качествах, потребовав сертификаты и ознакомившись с ними.

Плюсы камня гораздо более обширны, поскольку он прочен, способен хорошо обрабатываться и взаимодействовать с разными сцепляющими веществами.

Итак, исходя из всей информации о гранитном щебне, можно по 5-балльной шкале проставить материалу следующие оценки:

Цена — 4 балла. Как уже было отмечено, эта порода камня достаточно дорогая;

Практичность — 5 баллов, так как он способен использоваться в очень широких целях;

Внешний вид — 5 баллов. Благодаря достаточному спектру оттенков можно выбрать любой вид камня в декоративных целях и даже улучшить его красоту, отполировав;

Простота изготовления — 4 балла. Процесс весьма трудоемкий, так как после добычи его из карьера потребуется дополнительно обработать и просеять его;

Трудоемкость при использовании — 5 баллов. Использовать его можно для разных целей, но он все же не потребует после покупки какой-либо дополнительной обработки, на которую потребуется затратить средства или собственные силы;

Экологичность — 4 балла. Несмотря на то, что материал природный, в нем все же могут содержаться вредные примеси. Именно поэтому необходимо стараться покупать тот гранитный щебень, который будет соответствовать 1 классу радиоактивности.

8 советов по выбору щебня: виды, фракции, марка, применение

Наталья | 13.10.2017 | Туристические материалы, Частное строительство | 21 589 просмотров | комментариев нет

Содержание статьи

Трудно назвать область строительства, где бы ни использовался щебень. Это незаменимый сыпучий материал, для которого характерно огромное разнообразие видов, и в каждом конкретном случае следует использовать материал определенной фракции, прочности, лещадности, цвета и морозостойкости. Попробуем разобраться с объемной классификацией и понять, какие виды щебня существуют, каких фракций и сортов он бывает, и как выбрать щебень, чтобы он оптимально соответствовал области применения.

№1. Как получить и где использовать щебень?

Сыпучим материалом называют сыпучий материал, который может существенно различаться по цвету, размеру фракций, прочности и другим параметрам. Основная причина такого большого расхождения характеристик кроется в происхождении.

По происхождению щебень подразделяется на:

Щебень скальный , который получают при добыче камня. Это может быть гравий, гранит, кварцит и известняк. Это наиболее предпочтительная группа материалов для использования в строительных работах;
Щебень рудный , полученный при переработке горных пород черных и цветных металлов;
Щебень вторичный и шлаковый полученный из отходов строительства и производственных процессов. Это могут быть куски кирпича, бетон, асфальтобетонное покрытие и т.п.

Вторые два вида щебня, хотя и менее популярны, но все же находят применение, так как сфера применения щебня достаточно широка. Применяется для изготовления бетонов разных марок, возведения монолитных конструкций и фундаментов, в производстве блочного строительного материала, для дренажа, создания мощения различных видов, в том числе насыпных садовых дорожек и автомобильных дорог. Кроме того, без щебня не обойтись при обустройстве взлетно-посадочных полос и железных дорог, а дизайнеры полюбили этот материал за возможность декорировать им клумбы, водоемы, насыпи и внутренние поверхности.

№ 2. Фракции щебня

В результате дробления сырья образуются частицы разных размеров, или, другими словами, разные фракции щебня. Чтобы отделить одну фракцию от другой, щебень просеивают через специальное сито, называемое грохотом. Встречаются частицы щебня от 3 мм до 300 мм и более.

Классификаций щебня по фракциям даже больше, чем самих фракций. Самым простым является деление на пять дробей:

первый это мусор до 5 мм который даже нельзя назвать щебнем. Скорее, это побочный продукт производства; можно использовать только для декоративной отделки дорожек;
второй щебень размер 5-20 мм . Это наиболее востребованный в строительстве и производстве ЖБИ материал, также его используют для строительства дорог и фундаментов. Такой щебень незаменим в частном строительстве при приготовлении бетона;
третий щебень 20-40 мм . Применяется при дренажных работах, при строительстве трамвайных и железнодорожных путей, а также может применяться при устройстве фундаментов промышленных зданий;
четвертый — крупный щебень размером 40-70 мм можно использовать для дренажа, добавлять в бетон и ЖБИ;
пятый — самый крупный щебень размером до 300 мм , так называемый бут. Его применение очень ограничено, но он подходит для оформления заборов, бассейнов и водоемов.

Существует и другая, более подробная классификация щебня по крупности, подразумевающая разделение на стандартные и нестандартные фракции . К стандартным фракциям относятся такие фракции, как 3-8 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 25-60 мм, 20-70 мм, 40-70 мм. По согласованию с потребителем возможно изготовление нестандартных фракций 10-15 мм, 15-20 мм, 80-120 мм и 120-150 мм.

№3. Щебень бутовый, или Геометрия формы

В массе щебня присутствуют элементы разной формы. Есть камни, отличающиеся наличием плоских ровных граней, их пластинчатый или игольчатый . Камни с условно равными гранями называются кубовидными . Чем выше содержание в щебне пластинчатых и игольчатых элементов, тем выше показатель лещадности . От этого зависят эксплуатационные характеристики щебня и сферы его использования.

По лещадности щебень подразделяют на такие виды:

щебень рядовой с лещадностью 25-35%;
Щебень улучшенный, где доля игольчатых зерен составляет 15-25%;
Щебень кубовидный с дробностью не более 15%.

Щебень с низким показателем лещадности применяется там, где важно плотно утрамбовать бетонную смесь. Игольчатые зерна создают в бетоне ненужные пустоты, поэтому приходится добавлять больше щебня, но даже в этом случае прочность на сжатие и готовый материал будут ниже. Щебень с высокой лещадностью используется в дренажных работах и применяется в дорожном строительстве.

Номер 4. Плотность и прочность щебня

Плотность щебня колеблется от 1,2 до 3 г/см ³ и сильно зависит от вида происхождения материала. Чем выше плотность, тем универсальнее материал. Плотность и прочность щебня – прямо пропорциональные показатели.

Прочность – это способность материала выдерживать механические нагрузки различного рода. Исследование и определение класса прочности проводят серией испытаний, проверкой щебня в цилиндре, полочном барабане и его сжатием. Такие эксперименты позволяют моделировать реальные условия будущей эксплуатации. По классам прочности щебень бывает от М200 до М1600 (численное значение означает максимальную несущую способность в кг/см ² ) и делится на такие классы:

М200 — щебень очень низкой прочности, применяемый в обустройство дренажных систем и создание разгружаемого отвала;
М300-М600 — щебень малой прочности, применяемый в тех же областях, что и щебень М200;
М600-М800 — щебень средней прочности, может применяться при создании ненагруженных конструкций, например, навесных стен;
М800-М1200 – прочный щебень, наиболее универсальный вариант, который используется для создания фундаментов, несущих стен, опор, ограждений и т. п.;
М1200-М1400 — щебень высокопрочный, без которого невозможно возведение фундамента многоэтажного дома, опор мостов и гидротехнических сооружений;
М400-М1600 – это сверхпрочный щебень, который применяется редко и только при создании особо ответственных конструкций.

В щебне нормализации количество примесей слабых пород , ведь от этого напрямую зависит прочность материала. Для определения этого параметра проводят испытания и создают давление на щебень 20 МПа. Согласно ГОСТ 8267-93 часть примесей малопрочных пород нормируют таким образом:

для щебня М1600 — не более 1 %;
для щебня М1000-М1400 — не более 5%;
для щебня М400-М800 — не более 10%;
для щебня М200-М300 — не более 15%.

Если содержание малопрочных примесей более 20 %, то материал называется гравием и используется только в неответственных работах, например, при создании временных сооружений, отсыпке дорог местного значения и т. д.

№ 5. Морозостойкость щебня

Морозостойкость показывает, сколько циклов замораживания-оттаивания может выдержать щебень без потери своих основных прочностных свойств. В лабораторных условиях этот показатель определяют путем высушивания и насыщения материала в растворе сульфата натрия. Прочность указывается в маркировке буквой F, за которой следует цифра – показатель количества циклов замораживания-оттаивания. Морозостойкость щебня варьируется от Ф15 до Ф400 , а в строительстве зданий лучше всего применять щебень морозостойкость не менее Ф300

По морозостойкости различают такие виды щебня: 90 003

неустойчивый, F15- F Применяется в качестве засыпки, для дренажа и внутренних работ в постоянно отапливаемых помещениях;
стабильный, F50- F150 . Может использоваться для малоэтажного жилого строительства в южных районах;
высокопрочный F200- F Самый универсальный вид щебня, который можно использовать для возведения ответственных сооружений, в высотном строительстве, при создании различных видов ЖБИ.

№ 6. Уровень радиоактивности

Радиоактивность является таким же важным показателем качества щебня, как его прочность или морозостойкость. Во многом естественный радиоактивный фон зависит от того, из какой породы сделан щебень. Гранит характеризуется повышенной радиоактивностью, тогда как кварцит и известняк имеют низкий природный фон.

По уровню радиоактивности щебень делится на такие классы :

I класс — Это материал с низкой радиоактивностью, не превышающей 370 Бк/кг. Универсальный материал, который подходит для строительства любых объектов. Этот гравий идеален для жилищного строительства;
II класс — щебень с радиоактивностью до 740 Бк/кг. Подходит только для дорожного строительства.

Радиоактивность щебня должна быть подтверждена документально, поэтому при выборе и покупке материала не мешает убедиться в наличии соответствующих сертификатов и санитарно-эпидемиологических заключений.

Номер 7. Цвет щебня

Цвет щебня зависит от происхождения материала. При устройстве фундаментов, дренажа и производстве ЖБИ оттенок щебня не играет никакой роли. Если материал используется для декоративных работ (например, для внутренней отделки стен, оформления клумб и водоемов), то большое значение имеет цвет, вариантов очень много. Щебень характеризуется огромным разнообразием цветов, от серого до красноватого, коричневатого, розового и желтоватого.

Номер 8. Наиболее популярные виды щебня (по происхождению)

Мы уже упоминали, что щебень может иметь разное происхождение, что определяет его эксплуатационные характеристики. На сегодняшний день наиболее популярными являются следующие виды щебня:

Гранитный щебень — Самый прочный и универсальный. Его получают из горных пород магматического происхождения, в состав которых могут входить кристаллы полевого шпата, слюды и кварца. В зависимости от преобладания тех или иных минералов цвет такого гравия может быть серым, розовым или даже красноватым. Гранитный щебень очень прочный (М1400-М1600), морозостойкий (Ф300-Ф400), имеет низкую лещадность, но может иметь повышенный радиоактивный фон, поэтому при его покупке обязательно нужно искать сертификаты. Гранитный щебень лучший по всем параметрам, поэтому и цена на него соответствующая, но все же он чаще всего используется в строительстве. Применяется при изготовлении ЖБИ, бетона, фундамента, строительстве дорог всех видов, строительстве ответственных объектов, мостов, аэродромов и т. д. Выделяют фракции от 5-10 мм до 150-300 мм;
гравий гравий , полученный взрывной разработкой каменных пород и отсевом карьерной породы. Форма частиц может быть обтекаемой и краеугольной, цвет преимущественно серый, но встречаются элементы с зеленоватым, белым и бежевым оттенком. По основному показателю гравийный щебень уступает гранитному, но все же его свойства позволяют использовать материал при строительстве ответственных объектов. Максимальная прочность — М1200, имеет хорошую морозостойкость и низкий радиоактивный фон. Поскольку карьеров по его добыче много, а сам процесс не такой трудоемкий, как в случае с гранитом, цена на гравийный щебень существенно ниже. При изготовлении тротуарной плитки используется фракция 5-20 мм. , 5-40 мм — для производства некоторых ЖБИ, 20-40 мм — для производства бетона и дорожной отсыпки;
Щебень кварцитовый получают из горных пород, основу которых составляет минерал кварц. По прочности такой щебень практически не уступает гранитному, имеет незначительный радиоактивный фон и может похвастаться отличным внешним видом, поэтому часто используется в отделочных работах;
Щебень известняковый полученный из осадочных пород. Обладает наименьшей прочностью среди всех видов щебня горного происхождения. Цвет белый, может иметь оттенки желтого, коричневого и серого. Основное преимущество – низкая цена. Из-за низких эксплуатационных качеств известняковый щебень можно использовать только при возведении несущественных сооружений, например, малоэтажных зданий и дорог с небольшой нагрузкой, а также при производстве простых ЖБИ. Он также используется для производства минеральных удобрений, портландцемента и др.;
щебень вторичный полученный при переработке строительных отходов, в т.ч. кирпич, бетон, асфальт и др. Технологический процесс остается таким же, как и при производстве первичного щебня, за исключением сырья. Главным преимуществом такого щебня является цена, но по основным показателям он уступает гранитному аналогу, однако есть области, где не требуется самый прочный и морозостойкий щебень. Максимальная прочность соответствует примерно М800, морозостойкость — F Вторичный щебень применяют при строительстве дорог с небольшой нагрузкой, как крупный заполнитель для бетона, а также для укрепления слабых грунтов;
Щебень шлаковый , полученный при переработке металлургических шлаков. В результате выходит материал с частицами размером 5-120 мм. Применяется в производстве цементобетона и для укрепления фундаментов в дорожном строительстве.

Как видите, для любых целей можно найти щебень с подходящими свойствами и по самой выгодной цене. Главное читать документацию при покупке.

Теги:Бетон, строительство

Щебень для дорог и их свойства для защиты от замерзания

NASA/ADS

Щебень для дорог и его свойства для защиты от мороза

Кузнецова Елена

;

Вилли Даниэльсен, Свейн

Аннотация

Щебень для дорог и его свойства для защиты от замерзания Елена Кузнецова, NTNU и Свейн Вилли Даниэльсен, SINTEF Поскольку природные (речные, флювиогляциальные) ресурсы песка/гравия быстро истощаются во многих странах, в последнее десятилетие наблюдается значительная тенденция к использованию более альтернативных материалы строительного назначения. В Норвегии разработка и внедрение технологии измельчения заполнителей была наиболее важным способом решения проблемы растущей нехватки ресурсов. На сегодняшний день Норвегия является одной из европейских стран с самым высоким процентом дробления/производства заполнителей. Измельченный продукт обнаружит другой гранулометрический состав, более острую, более угловатую форму частиц и, что немаловажно, существенно иной минеральный состав. Последний часто может характеризоваться более полиминеральным составом, и он также будет в гораздо большей степени зависеть от местных коренных пород. При осторожном и грамотном обращении эти различия могут дать пользователю много новых возможностей, связанных с дизайном материалов. Норвежская практика дорожного строительства значительно изменилась за последние 40 лет в связи с заменой гравия щебнем в зернистых слоях дорожного покрытия. До 2012 г. в подстилающем слое допускалось использование необработанных породных материалов от взрывных работ. Это было причиной множества проблем с морозным пучением из-за неоднородности этого материала, а на практике было сложно контролировать размеры больших камни. С 2012 г. существует требование дробления каменных материалов для использования в подстилающем слое (Справочник N200, 2014 г.). Весной 2014 года Норвежская администрация дорог общего пользования представила новый справочник с требованиями к строительству дорог в Норвегии, включая новые спецификации для слоя защиты от замерзания. Когда тротуары сооружаются на влажных и/или восприимчивых к морозу грунтах в холодных и влажных условиях, слой защиты от замерзания также становится очень важной частью дорожной системы. Согласно новой спецификации; размер крупных камней для этого слоя должен быть не более 0,5 м (самый длинный край) или ½ толщины слоя. И минимум 30% камней должны быть меньше 9.0 мм. Содержание мелких фракций (<0,063 мм) должно составлять не более 15% материала размером менее 22,4 мм. При анализе этих новых требований возникает несколько вопросов. Во-первых, как этот размер материалов повлияет на теплообмен в слое, во-вторых - не сделает ли материалы морозоустойчивыми допустимое содержание мелочи. Для расчета толщины слоя защиты от мороза необходимо знать теплопроводность слоев заполнителя. Справочник по геотехническим исследованиям грунтов приводит эти данные для природного гравия, который ограничен 0,7 — 1,3 Вт/мК. Но для щебня она может быть значительно повышена за счет более высокой электропроводности минералов (особенно если они содержат большое количество кварца), а также за счет более высокой эффективной электропроводности. В каменно-набросных материалах, т.е. материалах с крупными частицами и низкой степенью насыщения, преобладающими механизмами теплопередачи являются конвекция и излучение. Конвекция и излучение могут увеличить эффективную проводимость в 2-10 раз. Lebeau and Konrad (2007) показали, что конвекционная теплопередача может привести к образованию нежелательных условий вечной мерзлоты в подошвенных стоках насыпных дамб, расположенных в Северном Квебеке, т. е. в районах, где нет естественной вечной мерзлоты. В методе морозного расчета требуемыми значениями параметров щебневых заполнителей являются теплопроводность, плотность и влажность. Теплоотдача при промерзании естественных грунтов предполагается пропорциональной теплопроводности материала. В крупнозернистом материале с обильным поровым пространством конвективная теплопередача и излучение могут быть значительным фактором, иногда даже более значительным, чем теплопроводность. Спецификации, используемые инженерами по дорожному покрытию в большинстве стран, основаны исключительно на гранулометрическом составе и допустимом содержании мелких частиц. Присутствие мелких частиц в этих слоях может изменить их восприимчивость к морозу и вызвать серьезную деградацию, особенно в связи с недавними тенденциями изменения климата, которые привели к увеличению циклов замерзания-оттаивания в течение зимнего сезона (Konrad & Lemieux, 2005). Более высокое содержание мелких частиц из-за износа подстилающего слоя увеличит влажность конструкции и риск последующего морозного пучения. Гатри и Херманссон (2003 г.) показали лабораторными испытаниями в закрытой дренажной системе, что воды, удерживаемой в образце почвы, было достаточно для питания морозного пучения. Несмотря на то, что наиболее сильное морозное пучение в реальных покрытиях происходит, когда материал находится в контакте со свободной водой (открытая дренажная система), мы хотели изучить поведение замерзающих материалов с исходным содержанием воды (закрытая дренажная система). Представленное здесь исследование является частью более крупной исследовательской программы по изучению свойств материалов щебня в отношении морозного пучения в защитном слое от замерзания. Важным вопросом будет сопротивление промерзанию из-за присутствия воды и мелких частиц. В связи с новыми требованиями к допустимому содержанию мелких частиц необходимо выяснить, не приведет ли увеличение количества камней <0,063 мм вместе с увеличением содержания воды в морозозащитном слое к увеличению проблем с морозным пучением. Цель настоящего исследования заключалась в изучении влияния мелких частиц на характеристики замерзания мелкозернистого дробленого заполнителя в закрытой дренажной системе. Причиной этого является понимание поведения заполнителя, когда нет доступа к каким-либо другим водным ресурсам, кроме существующих в дорожном покрытии (например, от осадков). В то же время мы сделали некоторую оценку теплопроводности и глубины промерзания для всех испытанных материалов с использованием различной плотности заполнителя и содержания воды. Эксперименты проводились с использованием зеленых камней (метаморфическая базальтовая лава), собранных в Вассфьелле, район Сор-Тронделаг, Норвегия. Этот материал обычно используется для слоев основания, подстилающего слоя и земляного полотна на автомобильных и железных дорогах в этом районе. Материал средней прочности (в Норвегии) и представляет собой типичный материал для этой цели. Лабораторными испытаниями на морозное пучение установлено влияние мелочи на морозостойкость щебеночных заполнителей в закрытой дренажной системе. Всего 10 образцов с содержанием мелочи 5 %, 10 % и 15 % соответственно были подвергнуты замораживанию при постоянной температуре. Также мы сделали расчеты теплопроводности, используя Йохансена (1975) модель. В результате исследования получены следующие результаты: 1. Даже для закрытой системы, без доступа воды, морозное пучение может возникнуть только от перераспределения воды, если выполняются следующие условия: а) Содержание мелочи более 10%, б) Содержание воды около 7% 2. По классификации морозостойкости щебеночные заполнители с 5% и 10% мелкозернистого материала фракцией менее 0,063 мм имеют незначительную и/или низкую морозостойкость. Те, у кого 15%, показывают среднюю морозостойкость. 3. Сухая теплопроводность для образцов щебня, оцененная с использованием модели Йохансена, показала, что увеличение сухой плотности на 15% привело к увеличению теплопроводности на 75%. 4. Скрытая теплота плавления для всех образцов существенно зависит от содержания воды и в меньшей степени от плотности. 5. Наибольшая расчетная глубина промерзания наблюдается для сухих образцов. Для других образцов не было обнаружено больших колебаний между 4% и 7% содержания воды.

Публикация:: Тезисы конференции Генеральной Ассамблеи EGU
Дата публикации:: Апрель 2015 г.
Биб-код:: 2015ЕГУГА.