Песчано-щебеночная смесь, или ПЩС – это сыпучий строительный материал, состоящий из песка и щебня в разных соотношениях. Его получают искусственно, то есть не добывают готовый материал в карьерах. Конкретные пропорции составляющих смеси зависят от многих факторов, а от зернового состава – ее свойства и область применения.
На общие свойства песчано-щебеночной смеси в первую очередь влияют свойства сырья, из которого ее добывают. Именно горная порода определяет ее характеристики.
Поэтому в ГОСТе прописаны:
- Показатели, присущие всей смеси (общие показатели)
- Показатели щебеночной составляющей
Рассмотрим все свойства по порядку.
Общие показатели смеси
Основными характеристиками ПЩС являются:
- Зерновой состав
- Коэффициент фильтрации
- Пучинистость
- Радиоактивность
О том, что значат эти параметры, на что влияют, от чего зависят и в чем измеряются, мы расскажем далее.
Зерновой состав
Этот показатель отвечает за содержание в смеси зерен разных размеров и нормирует как песчаную, так и щебеночную составляющие; измеряется в процентах к общей массе. Определяют это свойство в лаборатории, просеивая опытный образец через сита с разными размерами ячеек. Итоговая цифра складывается из того, сколько зерен осталось на каждом сите.
Согласно ГОСТу, в зависимости от области применения, смесь делят на три большие группы, каждая из которых (по зерновому составу) делится на более мелкие. Принцип деления – это содержание зерен самой крупной фракции.
Схематично это можно представить так:
1. смеси для покрытий
- С1 (смесь фракции 0-40)
- С2 (смесь фракции 0-20)
2. смеси для оснований (непрерывная гранулометрия)
- С3 (смесь фракции 0-120)
- С4 (смесь фракции 0-80)
- С5 (смесь фракции 0-40)
- С6 (смесь фракции 0-20)
- С7 (смесь фракции 0-10)
- С8 (смесь фракции 0-5)
3. смеси для оснований (прерывистая гранулометрия)
- С9 (смесь фракции 0-80)
- С10 (смесь фракции 0-40)
- С11 (смесь фракции 0-20)
Как мы видим, одни и те же фракции встречаются в смесях с непрерывной и прерывистой гранулометриями. Стоит их различать. Так, ПЩС с непрерывной гранулометрией может содержать зерна практически любых размеров в обозначенных пределах. Размеры зерен в смесях с прерывистой гранулометрией значительно различаются, а некоторые фракции и вовсе могут отсутствовать. Благодаря этому ПЩС из третьей группы уплотняется лучше.
Для каждой подгруппы характерна своя сфера, в которой она используется. Так, например, смеси С1 и С2 применяют в дорожных работах для устройства оснований дорог, а С9 подойдет для отсыпки обочин.
Кроме того, зерновой состав также нормирует:
- Пластичность
Марка по пластичности – это содержание в ПЩС зерен, размер которых менее 0,63 мм. Именно поэтому это свойство описано в контексте зернового состава. Для каждой подгруппы ГОСТ устанавливает свою допустимую норму ее содержания. Так, например, наименьший показатель (55-80%) будет у смеси С2, а наибольший – у С3 (82-95%). - Содержание пылевидных и глинистых частиц
Это мелкие частицы, размер которых менее 0,05 мм. По сути, это пыль, которая осталась на последнем сите. В ГОСТе подробно расписано, какой процент ее содержания должен быть для каждой группы. Например, для смеси С2 этот показатель будет 75-92% (наименьший среди всех подгрупп), а у С3-С6 и С9-С11 – 95-100% (наибольший). - Содержание глины в комках
Выше мы уже приводили примеры, когда содержание глины отрицательно сказывается на материале и его свойствах. Именно поэтому ее содержание регламентируется ГОСТом и также зависит от группы, к которой относится смесь.
Так, содержание глины в комках от общего количества пылевидных и глинистых частиц не должно быть больше:
- 10% – в смесях для покрытий (С1-С2)
- 20% – в смесях для оснований (С3-С11)
Коэффициент фильтрации
Этот показатель характеризует пропускную способность материала. Иначе говоря, сколько метров воды пройдет сквозь ПЩС за сутки (оттуда и единица измерения – м/сут).
Выявляют коэффициент фильтрации методом лабораторных испытаний. Для этого опытный образец заливают водой и фиксируют количество жидкости, полностью прошедшее сквозь него за определенный период времени при нормальном атмосферном давлении.
ГОСТом установлены разные коэффициенты для различных областей применения ПЩС. Так, для дренирующих слоев автомобильных дорог он должен быть равен единице, а для тех же слоев в строительстве аэродромов – 7 м/сут.
Пучинистость
Под пучинистостью понимают степень деформации смеси в результате воздействия на нее низких температур. Иначе говоря, свойство показывает, на какую величину смесь изменит свой объем после замерзания. Вычисляется показатель по специальной формуле, в которой учитывают объем смеси до и после замерзания; измеряется в метрах.
В ГОСТе прописано, что показатель у всех групп смесей не должен превышать 0,04 м.
Радиоактивность
Дело в том, что некоторая степень радиоактивности присуща абсолютно всем материалам на планете, а не только полезным ископаемым. А это значит, что главное здесь – узнать точные цифры. Активность естественных радионуклидов также регламентируется государственными стандартами и измеряется в Бк/кг.
Всего выделяют четыре группы радиоактивности:
- до 370 Бк/кг
Это самая безопасная группа. Материалы, имеющие такую радиоактивность, можно использовать в строительстве жилой зоны, вплоть до детских и медицинских учреждений. - свыше 370 Бк/кг до 740 Бк/кг
Также считается безопасной группой. Стройматериалы, попадающие сюда, можно использовать в строительстве производственных зданий и сооружений, а также в дорожных работах в пределах населенных пунктов. - свыше 740 Бк/кг до 1500 Бк/кг
Рекомендуется к применению только вне жилых поселений. - свыше 1500 Бк/кг
Все материалы, входящие в эту группу, разрешено использовать только вне населенных пунктов и только с разрешения федеральных органов, а именно Государственного санитарно-эпидемиологического надзора.
Ниже вы прочитаете о свойствах, характерных щебеночной составляющей.
Показатели щебеночной составляющей
Согласно ГОСТу, щебень, входящий в состав готовых смесей, должен соответствовать нескольким параметрам.
Вот его основные характеристики:
- Зерновой состав
- Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
- Содержание дробленых зерен в щебне из гравия
- Прочность
- Истираемость
- Морозостойкость
- Устойчивость против железистого и силикатного распадов
- Водостойкость
Далее мы подробнее расскажем о каждой.
Зерновой состав
Как мы уже говорили выше, этот показатель представлен одиннадцатью группами смесей. Поэтому содержание в них тех или иных частиц уникально для каждой подгруппы. Так, например, для группы С1 государственными стандартами установлено, что содержание зерен щебня фракцией 40 должно быть 20-40% от общей массы, фракции 10 – 35-60%, а фракции 5 – 45-70.
Единственное примечание здесь – смеси С1 и С2 должны содержать не менее 50% щебня от массы частиц размером более 5 мм. Во всех остальных случаях зерновой состав согласуется индивидуально с заказчиком.
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
Лещадность – это характеристика, описывающая плоскую (или пластинчатую) форму зерен щебня. Наряду с игловатыми зернами, они влияют на утрамбовку материала. Чем выше процент их содержания от общей массы, тем больше пустот будет образовываться при уплотнении ПЩС.
ГОСТом нормируется содержание зерен этих форм в составе песчано-щебеночной смеси. Этот показатель не должен превышать 35%.
Содержание дробленых зерен в щебне из гравия
Дробленые зерна – это зерна, поверхность которых сколота больше, чем наполовину. Показатель измеряется в процентах от общей массы и определяется в лаборатории путем просеивания опытного образца и последующего визуального осмотра. При необходимости осмотр проводят с помощью лупы. Далее дробленые зерна взвешивают и вычисляют процент по специальной формуле.
Согласно ГОСТу, содержание подобных зерен в щебне и смеси должно быть менее 80%. По согласованию с заказчиком, допускается показатель 60%.
Прочность
Это свойство также называют маркой по дробимости, выявляют в лаборатории и обозначают буквой «М».
Прочность материала – это его способность вынести механическое давление и не распасться. Для этого опытный образец сжимают в цилиндре. В зависимости от того, какую нагрузку способен выдержать материал, ему присваивают число, определяемое по сложной формуле. Для каждого вида щебня марка по дробимости разная.
Так, например, у щебня из осадочных (известняка) и метаморфических (мрамора и серпентинита) горных пород при М1200 процент потери массы во время испытания не должен превышать 11%, а у магматических (таких как гранит или диорит) при той же марке 1200 – 16%.
Истираемость
Марка по истираемости – еще один показатель, описанный в ГОСТе. Он тесно связан с маркой по дробимости и определяется во время лабораторных испытаний в полочном барабане с металлическими шарами. Измеряется истираемость в процентах от общего веса и определяет разницу массы зерен до и после испытания.
Существует четыре марки по истираемости щебня:
- И1 – до 25% (включительно)
- И2 – свыше 25% до 35%
- И3 – свыше 35% до 45%
- И4 – свыше 45% до 60%
Морозостойкость
Эта характеристика обозначается буквой «F» и показывает, сколько раз можно заморозить материал без изменения его качеств. Иначе говоря, приписываемое к букве число – это и есть количество циклов замораживания-оттаивания. Так, например, F15 значит, что материал начинает терять свои свойства после пятнадцати циклов, а при F400 – после четырехсот.
Этот показатель особенно важен для регионов с переменчивым климатом, характеризующимся резкими перепадами температур. Это касается и нашей области. Поэтому, если вы хотите, чтобы конструкции и изделия из ПЩС прослужили достаточно долго, следует отдавать предпочтение материалам с высокой морозостойкостью.
Устойчивость против железистого и силикатного распадов
Так как смесь чаще всего применяют в разных типах строительства и смешивают с другими компонентами, необходимо знать показатель устойчивости щебеночной составляющей против всех видов распадов. Он тесно связан с маркой по дробимости и измеряется в процентах.
Так, в государственных стандартах прописано, что потеря массы при распаде должна быть:
- При М1000 и выше – 3%
- При М800-М600 – 5%
- При М400 и ниже – 7%
Водостойкость
Это свойство материала сохранять массу после насыщения его водой и дальнейшего высушивания. Два эти процесса составляют один цикл. Показатель обозначается буквой «В» и измеряется в процентах.
ГОСТ устанавливает следующие марки водостойкости:
- В1 (потеря массы до 1%)
- В2 (потеря массы от 1% до 3%)
- В3 (потеря массы свыше 3%)
Данная характеристика связана с маркой по дробимости и напрямую зависит от вида исходного сырья. Так, щебень из магматических или метаморфических горных пород, прочность которых более М600, и щебень из осадочных с прочностью выше М400, автоматически относятся к первой группе. Для остальных разновидностей материала необходимо проводить лабораторные испытания.
Подведем итог всему вышенаписанному.
Песчано-щебеночная смесь – это материал, по своим качествам не уступающий другим сыпучим стройматериалам. Благодаря тому, что чаще всего ПЩС – побочный продукт при дроблении щебня, он имеет хорошие характеристики и невысокую стоимость. Смесь обладает отличными дренажными свойствами, хорошо уплотняется, поэтому широко используется в строительных и дорожных работах.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#пщс #щпс #строительные материалы #стройматериалы #сыпучие материалы #нерудные материалы #свойства пщс #песчано-щебеночная смесь #щебеночно-песчаная смесь #характеристики пщс