Щебень – один из самых популярных строительных материалов. Сферы его применения очень широки: от строительства фундаментов многоэтажных домов до декоративной отсыпки клумб. Использование данного материала в тех или иных работах во многом зависит от двух факторов: его видов и качественных характеристик. В этой статье мы расскажем, какие свойства определяют качество этого материала.
При выборе щебня в первую очередь стоит обратить внимание на следующие его параметры:
- Прочность
- Морозостойкость
- Лещадность
Это самые основные характеристики. Они важны в первую очередь для строительных и дорожных работ.
Немаловажными также являются свойства:
- Адгезии
- Влагоотдачи
- Водопоглощения
- Водостойкости
- Содержания пылевидных и глинистых частиц
- Содержания зерен слабых пород
- Насыпной плотности
- Радиоактивности
Ниже читайте подробно об этих свойствах.
Прочность
Прочность – это характеристика (марка), означающая устойчивость материала к механическому воздействию.
Прочность щебня обозначается буквой «М» и цифрой. Цифра – это не воздействие на щебень в килограммах, как часто (и ошибочно) указывают во многих источниках. Присвоение показателя происходит сложнее. Чтобы определить прочность материала, на него оказывают механическое (раздавливающее) действие в цилиндре.
Сила воздействия зависит от диаметра такого устройства. Так, для цилиндра с диаметром 75 мм сила воздействия равна 5 000 кг в секунду. Для устройства диаметром 150 мм сила воздействия составляет 20 000 кг в секунду. Далее определяют процент потери массы щебня после раздавливания. В свою очередь, этот процент и допустимые ГОСТами значения указывают на принадлежность материала по прочности к конкретной марке.
Существуют следующие марки прочности:
- М200
- М300
- М400
- М600
- М800
- М1000
- М1200
- М1400
В свою очередь, марки делятся на следующие группы:
- Высокопрочный (М1200-1400)
- Прочный (М800-1200)
- Средней прочности (М600-800)
- Слабой прочности (М300-600)
- Очень слабой прочности (М200)
Попросту говоря, щебень слабой прочности превратится в пыль, если по нему будет ездить гусеничный трактор, а высокопрочный не потеряет своих свойств. Поэтому эта характеристика важна для строительных, дорожных, производственных и инженерных работ.
Бывают такие работы, в которых прочность щебня не особо важна. В первую очередь это касается использования материала в ландшафтном дизайне (декорирование клумб, оформление альпийской горки). Яркий пример тут – мраморный щебень. Его основная сфера – декоративная, поэтому его берут, ориентируясь на другие качества.
Морозостойкость
Морозостойкость – показатель (марка), говорящий о том, сколько раз щебень способен пережить заморозку и оттаивание без потери качественных свойств. Обозначается он буквой «F» и цифрой. Цифра – не что иное как количество циклов заморозки-оттаивания.
Стоит сразу же уточнить, что один цикл не равен одному сезону. Ведь в умеренном климате погода от плюса до минуса может меняться несколько раз за месяц. Каждый такой значительный перепад температуры – и есть цикл.
Существуют следующие марки морозостойкости:
- F15
- F25
- F50
- F100
- F150
- F200
- F300
- F400
Чем выше этот показатель, тем дольше прослужит вам материал и изделия из него. Так, например, щебень с маркой F50 выдержит 50 циклов заморозки-оттаивания. Если попытаться перевести этот показатель во время, скажем, для умеренного климата, получится что-то между 10 и 30 годами (еще раз – в зависимости от количества сильных перепадов температур).
Хотим акцентировать ваше внимание на следующем: марка по морозостойкости показывает, сколько циклов способен выдержать щебень без потери качественных характеристик. Но это не значит, что после, например, 50 таких циклов камни резко начнут разрушаться и крошиться, нет. Есть лишь вероятность, что по истечении этого времени характеристики щебня немного снизятся. Его можно спокойно эксплуатировать дальше.
Лещадность
Она определяет количество плоских и иглообразных частиц в общей массе щебня. Их еще называют зернами неправильной формы. Чем больше таких частиц, тем больше будет пустот между зернами при трамбовке материала. Этот показатель очень важен для устройства дорожных оснований.
Форму зерен определяют по их ширине и толщине.
По количеству процентного содержания пластинчатых или игловатых зерен выделяют пять групп:
- I группа (кубовидная)
- II группа (улучшенная)
- III группа (нормальная)
- IV группа (обычная)
- V группа (обычная)
Теперь рассмотрим каждую по отдельности.
I группа (кубовидная)
Содержание зерен неправильной формы тут до 10 %. Это группа с наилучшими показателями в данной классификации.
Кубовидная продукция используется для производства ЖБИ, а также бетона, требующего наивысших эксплуатационных характеристик (например, для строительства небоскребов, плотин, мостов, энергоблоков для АЭС).
II группа (улучшенная)
Содержание плоских и игловидных зерен тут от 10 % до 15 %.
Щебень данной группы наиболее распространен в нашем регионе. Его эксплуатационные характеристики достаточно высоки, что позволяет использовать его в разных сферах строительства и производстве бетона, асфальта, ЖБИ.
III группа (нормальная)
Содержание зерен – от 15 % до 25 %.
Материалы данной группы также могут быть использованы как наполнитель в бетон. Но нужно помнить, что высокое содержание зерен неправильной формы не обеспечивает хорошего сцепления и увеличивает расход цемента. При устройстве дорожного полотна такой материал за счет образующихся пустот плохо поддается трамбовке. Поэтому он может быть использован только на нижние слои с последующей расклинцовкой щебнем более высокой группы лещадности. Без ограничений материал данной группы может быть использован лишь для отсыпки площадок.
IV группа (обычная)
Содержание зерен лещадной формы – от 25 % до 35 % от общей массы.
Материалы 4-ой группы лещадности используются для отсыпки, строительства временных дорожных покрытий и нижних слоев грунтовых дорог.
V группа (обычная)
Содержание зерен – от 35 % до 50 %.
Продукция данной группы предназначена для устройства временных дорог, площадок, по которым будет передвигаться строительная техника.
Адгезия
Адгезия – это способность материала входить в сцепление с битумными вяжущими веществами. Во многих доступных источниках указывают на прямую взаимосвязь адгезии с цветом щебня, но это мнение является ошибочным. О степени сцепления может подсказать такая характеристика щебня как лещадность. Щебень с наименьшим содержанием зерен неправильной формы обладает лучшим сцеплением.
Еще одним из показателей, играющих важную роль для данной характеристики, является структура и состав горной породы, из которой изготовлен щебень. Камни с шероховатой поверхностью (например, гранит) будут иметь лучший показатель адгезии, в сравнении с гладкими (например, известняком). Также необходимо упомянуть, что мытый щебень обладает лучшим сцеплением, чем щебень в естественном состоянии.
Точный показатель адгезии щебня может быть определен только в лабораторных условиях.
Влагоотдача
Под влагоотдачей подразумевается способность материала терять находящуюся в нем влагу в среде с температурой 20°С и относительной влажностью 60%. Данный показатель будет полезен, если процесс применения материала предполагает его мытье и сушку. Также стоит рассматривать этот показатель в тандеме с водопоглощением.
Водопоглощение
Под водопоглощением подразумевается способность материала впитывать и удерживать влагу. И, вроде бы, какое отношение имеет этот показатель к камням? А вот и имеет. Ведь у щебня есть поры и микротрещины, которые не видны вооруженным глазом. В них может скапливаться вода. В летний период ее содержание в трещинах никак не скажется на качестве материала, но в зимнее время влага превращается в лед, расширяясь и разрушая камни изнутри.
Водопоглощение влияет на изменение массы материала и свойств прочности. Кроме того, как мы уже сказали, при замерзании материал может увеличиваться в объеме (из-за превращения влаги в лед).
Водостойкость
Влагостойкость щебня – это показатель, указывающий на процент потери массы материала при прохождении цикла насыщения водой/высушивания.
Государственными стандартами установлены следующие марки влагостойкости:
- В1 (потеря массы до 1%)
- В2 (потеря массы от 1% до 3%)
- В3 (потеря массы свыше 3%)
Марка В1 присваивается:
- Щебню из магматических или метаморфических горных пород прочностью более М600
- Щебню из осадочных горных пород прочностью свыше М400
Для других разновидностей материала необходимо проводить испытания в специальной лаборатории. Если по итогам испытаний потеря массы составила менее 1%, щебню присваивается марка В1.
Во всех остальных случаях ему присваиваются марки В2 или В3. Такой материал имеет значительные ограничения в применении. Он может быть использован при устройстве временных дорог, засыпке ям, канав – то есть в тех работах, где от него не требуется долговечность и надежность.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Пылевидными и глинистыми частицами считаются включения, размер которых не превышает 0,05 мм. А данный показатель указывает на процент содержания таких частиц в щебне.
Допустимые значения тут следующие:
- Для магматических и метаморфических горных пород — до 1%
- Для осадочных горных пород – от 2 до 3% (в зависимости от марки прочности)
- Для гравийного щебня – от 1 до 3% (в зависимости от марки прочности)
Пылевидные и глинистые частицы (или проще говоря – пыль) снижают способность щебня к адгезии. В связи с этим, материалы с высоким процентом содержания таких включений не могут быть использованы для строительства дорожного полотна с асфальтовым покрытием и в качестве наполнителя в бетоне. Также нужно учитывать, что пылевидные и глинистые частицы имеют свойство набухать при контакте с водой. А такая способность может повлиять на изменение массы щебня.
Как правило, слабые зерна разламываются от удара молотком и даже руками.
О других важных свойствах щебня, таких как содержание зерен слабых пород, насыпная плотность и радиоактивность, вы можете найти информацию на нашем сайте, где опубликована полная версия данной статьи.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#щебень #свойства щебня #характеристики щебня #полезные советы #строительные материалы #нерудные материалы #сыпучие материалы #строительство #характеристики #свойства