Особенности песчано-щебеночной смеси определяются характеристиками породы, из которой она получена. Мрамор занимает промежуточное положение между прочными магматическими и мягкими осадочными материалами. У него высокая плотность, но твердость по шкале Мосса всего 2,5-3 (максимальное число 10). Он легко поддается обработке, крошится и, благодаря пористой структуре, впитывает жиры и различные химические элементы.
Свойства также зависят от зернового состава. Принято отдельно их описывать для всей смеси и отдельно для щебеночной части.
Основные характеристики мраморного ПЩС:
- Зерновой состав
- Пластичность
- Содержание пылевидных и глинистых частиц
- Содержание глины в комках
- Коэффициент фильтрации
- Пучинистость
- Радиоактивность
Показатели щебеночной составляющей:
- 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
С описанием каждого свойства вы сможете ознакомиться ниже.
Основные характеристики ПЩС мраморного
Зерновой состав
Зерновой состав каждой партии смеси может отличаться. В одних больше мелкого отсева, в других – щебня. Если ПЩС используется в дорожных работах, соотношение частиц нормируется ГОСТом.
Соотношение зерен в разных видах (на примере мраморного материала в Свердловском регионе):
- С2 – 25-50% отсев (10-35% до 0,16 мм; 20-45% до 0,63 мм; 35-65% до 2,5 мм); 50-75% щебень
- С6 – 33-50% отсев (3-10% до 0,16 мм; 5-20% до 0,63 мм; 15-42% до 2,5 мм); 50-77% щебень
- С11 – 33-50% отсев (3-15% до 0,16 мм; 12-30% до 0,63 мм); 50-77% щебень
В С6 присутствуют все фракции, в С11 некоторые могут «выпадать».
Пластичность
Мрамор считается пластичной породой. Недаром же это один из самых популярных материалов у скульпторов. Он легко поддается обработке, меняет форму под давлением, при этом не разрушаясь. В ГОСТе пластичность определяется маркой Пл. Для метаморфических пород, чья прочность превышает М600, это Пл1. Именно такую марку имеет мраморный ПЩС.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
К этой категории относятся зерна, чей диаметр меньше 0,05 мм. Пыль может образоваться в процессе дробления породы или попасть в виде примесей глины в карьере. Содержание строго определяется ГОСТом. Для С2 – это 8-25%, для С6 и С11 – 0-5%.
При высоком проценте пылевидных и глинистых частиц материал сильнее впитывает воду, хуже сцепляется с наполнителями. Поскольку мраморный ПЩС редко используется в бетонных смесях, показатель для него не столь важен.
Содержание глины в комках
Глинистые комки в материале – показатель загрязнения. Если их много, смесь начинает усиленно впитывать воду и набухать. Покрытия поднимаются и разрушаются, а зимой подвергаются морозному пучению. Если мраморный ПЩС используется для декоративной отсыпки, глина размывается дождем и пачкает белые камни, и вся привлекательность утрачивается.
Коэффициент фильтрации
Коэффициент фильтрации – это цифровое выражение способности сыпучего материала пропускать воду; измеряется в м/сутки. Зависит, в первую очередь, от зернового состава. Влияет на показатель содержание пылевидных частиц и комков глины, которые снижают дренажные способности.
При высоком коэффициенте фильтрации материал может использоваться при оборудовании дренажей. Покрытия из такого мраморного ПЩС не будут задерживать воду, на них не образуются лужи.
Пучинистость
Свойство материала увеличиваться в объеме при минусовой температуре называется пучинистостью, или морозным пучением. Явление связано с увеличением объема воды во время формирования кристаллов льда. Оно характерно для мелкозернистых смесей с большим количеством капилляров и глинистых частиц.
При значительном морозном пучении зимой покрытия поднимаются на несколько сантиметров (иногда до полуметра). Их поверхность покрывается буграми, ямами и трещинами. Весной внешний вид и прочность полностью утрачиваются.
Радиоактивность
Почти все горные породы обладают естественной радиоактивностью. Она редко превышает допустимые нормы, поэтому материалы из них вполне безопасные. Допустимая величина для первого класса – 370 Бк/кг. Такой материал можно применять в жилой зоне, включая территории больниц и детских учреждений.
Показатели щебеночной составляющей
Зерновой состав
Щебеночная фракция в ПЩС из мрамора Свердловского региона составляет:
- 25-50% для смеси С2
- 50-77% для С6 и С11
В ней содержатся зерна размерами:
- 5-10 мм (около 15% для С2 и 17-25% для С6 и С11)
- 10-20 мм (10-35% для С2 и 25-60% для С6 и С11)
Допускается до 10% частиц с диаметром больше 20 мм. Но зерновой состав в отдельных партиях может отличаться.
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
Лещадными называются плоские тонкие частицы, чья толщина в 3 раза меньше ширины. К игловидным относятся вытянутые узкие зерна, у которых длина в три раза превышает ширину. Образуются они при дроблении щебня с высоким содержанием слабых пород.
Материал с высокой лещадностью теряет в прочности, плохо уплотняется. Из него трудно создать ровный слой покрытия, при перевозке может понадобиться больше транспорта. Зато улучшаются дренажные свойства. Песчано-щебеночная смесь из нашего карьера имеет 22,7-23,1% частиц с игловидной и плоской формой. По этому показателю она относится к III группе со средними характеристиками.
Содержание дробленых зерен в щебне из гравия
Гравий, в отличие от щебня, образуется естественным путем при разрушении массивов породы водой, ветром, тектоническими сдвигами, химическими и биологическими процессами. Поверхность гравия сглаженная, а его адгезивные свойства снижены.
Чтобы улучшить сцепления смесей с наполнителями, гравий поддается дроблению. Его поверхность должна быть сколота больше, чем наполовину. По ГОСТу предусматривается содержание сколотых зерен в материале не меньше 80%. Для мраморного ПЩС, который используется для засыпки или декоративных отсыпок, допускается количество 60%, так как адгезивные характеристики в этом случае не слишком важны.
Прочность
Одна из основных характеристик щебня в составе ПЩС – прочность (М). От нее зависят другие показатели, а также области применения материала. Определяется свойство путем воздействия давления (поршня в цилиндре). Чем слабее порода, тем быстрее она измельчается. Зерна с небольшим диаметром отсеиваются, а по потере веса высчитывают марку.
Истираемость
По истираемости (И) можно судить, насколько долго прослужат покрытия и какие динамические нагрузки они способны выдержать. Щебень взвешивают, затем помещают в барабан, кладут туда железные шары, и все вместе прокручивают. После испытания отсеивают мелкие частицы, опять взвешивают и подсчитывают потерю массы.
В зависимости от уменьшения веса, выделяют 4 марки по истираемости. Мраморный ПЩС не отличается большой прочностью, поэтому у него могут быть марки И2-И3 с потерей массы от 25% до 45%. Материал с такими характеристиками нельзя использовать на дорогах с высоким и даже средним трафиком. Но для засыпки пешеходных дорожек, обочин и дворов он вполне подойдет.
Морозостойкость
Способность не разрушаться при переходе от плюсовых температур к минусовым и обратно называется морозостойкостью. Она напрямую зависит от наличия дефектов в кусках щебня. Ведь именно в такие промежутки заходит вода. Превращаясь в лед, она увеличивается в объеме, расширяя трещины, пока полностью не раскалывает камень.
При проведении испытаний пробу многократно замораживают и размораживают. Затем подсчитывают количество циклов и обозначают их буквой F. Показатель зависит от прочности и плотности материала. Для мраморного ПЩС он будет F100, что является вполне приемлемой величиной.
Устойчивость против железистого и силикатного распадов
При железистом распаде происходит превращение FeO в FeS или FeS в [Fe(OH)2+ H2S]. При силикатном – изменение бета-формы в гамма-форму. В обоих случаях резко увеличивается объем материала, он превращается в порошкообразную субстанцию.
Мрамор является довольно устойчивым в химическом плане материалом. Если в нем присутствуют оксиды железы, сера почти не встречается. Поэтому железистый распад для породы не характерен. Чтобы образовались изменчивые формы двухкальциевого силиката, необходимо присутствие кремния. Он есть в разновидностях зеленого цвета, которые могут быть чувствительными к силикатному распаду. Но в природе такой мрамор встречается очень редко.
Водостойкость
При наличии в горных породах растворимых солей, они могут терять свои массу и прочность под воздействием воды. Мрамор состоит из карбонатов, но их кристаллическая структура изменена, поэтому растворимость материала низкая.
Водостойкость (В) также определяется маркой по дробимости. Метаморфические породы с показателем М600 имеют водостойкость В1.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#пщс #щпс #мрамор #строительные материалы #стройматериалы #сыпучие материалы #свойства пщс #полезные советы #песчано-щебеночная смесь #щебеночно-песчаная смесь