Свойства материала во многом определяются породой, из которой он получен. Серпентинит отличается высокой прочностью, имеет массивное строение со слабо выраженной слоистостью. Некоторые параметры зависят от размеров и соотношения зерен, входящих в состав смеси. Важное место в описании занимает щебеночная фракция, от которой зависит целый ряд свойств.
Основные характеристики ПЩС серпентинитового:
- 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
В продолжении раздела вы подробнее узнаете о каждом представленном параметре.
Основные характеристики ПЩС серпентинитового
Зерновой состав
Серпентинитовым (да и любым в принципе) ПЩС разных фракций ГОСТ присваивает номера в зависимости от соотношения зерен, их максимального размера и предназначения.
Так, смесь делится на:
- С1 (0-40) и С2 (0-20)
Это смеси для покрытий. В них преобладает мелкая песчаная фракция, которая может составлять 30-55% (С1) или 50-75% (С2). - С4 (0-80), С5 (0-40), С6 (0-20)
Материал используется для оснований, имеет непрерывную гранулометрию (в составе есть зерна всех размеров). Отсева (зерен с диаметром меньше 5 мм) в нем от 15% до 50%. - С9 (0-80), С10 (0-40), С11 (0-20)
Такие смеси тоже применяются для оснований, но в их составе представлены не все фракции (это прерывистая гранулометрия). Соотношение отсева и щебня такое же, как у предыдущих. Но в материале больше мелкого песка из отсевов дробления с диаметром до 2,5 мм.
Зерновой состав строго определяется для серпентинитового ПЩС, используемого в дорожном строительстве. Если он применяется в других сферах (сельском хозяйстве, благоустройстве территорий, ландшафтном дизайне), требования не такие высокие.
Пластичность
Свойство материала менять свою форму под влиянием нагрузок, сохраняя при этом целостную структуру, называется пластичностью. Количественное выражение характеристики – число пластичности (или Пл). Оно определяется объемом воды, которую нужно добавить к пробе, чтобы она из пластичного состояния перешла в текучее.
Для описания этого свойства у ПЩС определяют марку. Она зависит от прочности. У серпентинитовой смеси показатель будет Пл1 (число пластичности меньше 1). Ее присваивают всем метаморфическим материалам с маркой по дробимости выше М600.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Пылевидные и глинистые частицы – это мелкие зерна с диаметром до 0,05 мм. Они попадают в материал в процессе дробления (каменная пыль) или из сопутствующих пород (глина и мелкие кремниевые песчинки). При высоком содержании примесей ухудшаются адгезивные свойства смеси, она пылится во время работ и в процессе транспортировки.
ГОСТ допускает содержание мелких включений для ПЩС из серпентинита с разными номерами:
- Для С1 – 7-20%
- Для С2 – 8-25%
- Для С4-С6 и С9-С11 – не больше 5%
У большинства смесей показатель ниже 5%, что полностью соответствует ГОСТу.
Содержание глины в комках
Если в материале содержится много глины, она сбивается в комки. Такие примеси крайне нежелательны. Они провоцируют набухание и морозное пучение покрытий и оснований. Глинистые вещества способны впитывать большое количество воды, увеличиваясь при этом в объеме. Это ведет к трещинам в фундаментах, разрушению дорожного полотна и даже целых зданий.
Если серпентинитовый ПЩС используется в дорожном строительстве, в нем допускается до 10% примесей для смесей С1 и С2 и до 20% для С4-С6 и С9-С11.
Коэффициент фильтрации
Коэффициент фильтрации – это скорость прохождения воды из верхних слоев смеси в нижние за единицу времени. Измеряется показатель в м/сутки. Он характеризует дренажные способности материала. При низком коэффициенте покрытия и основания не пропускают, а впитывают воду или задерживают ее на поверхности. Такой материал нельзя использовать в болотистой местности.
Для ПЩС, который применяется в дорожном строительстве, коэффициент фильтрации должен быть не меньше 1 м/сутки. При обустройстве морозозащитного покрытия допускается цифра 0,2 м/сутки.
Пучинистость
Сыпучие материалы могут пучиниться зимой, если в их составе много связанной воды и мелких капилляров, заполненных влагой. Это случается при большом содержании мелких пылевидных частиц и комков глины. Морозное пучение связано с тем, что кристаллы льда занимают больший объем, чем вода. Если они располагаются в мелких порах, то начинают приподнимать все покрытие.
Свойство негативно сказывается на прочности зданий и дорожного полотна зимой, что для умеренной климатической зоны является критически важным.
Радиоактивность
Это свойство характерно для любых горных пород. Ведь все они содержат нестабильные элементы, при распаде которых появляется радиоактивное излучение. Если уровень радиоактивности не превышает 370 Бк/кг, то он безопасен для здоровья человека. Условно безопасными считаются породы с показателями до 740 Бк/кг, но такие материалы нельзя использовать в жилом строительстве.
У ПЩС из серпентинита, который вы можете приобрести у нас, радиоактивность от 16,7 до 24,8 Бк/кг, что в десятки раз меньше нормы безопасного класса (370 Бк/кг).
Показатели щебеночной составляющей
Зерновой состав
Количество щебня в серпентинитовой смеси нормируется ГОСТом и зависит от номера:
- Для С2 – 25-50%
- Для С4 и С9 – 50-80%
- Для С5 и С10 – 57-85%
- Для С6 и С11 – 50-77%
Кроме этого, предусматриваются нормы содержания зерен разных фракций.
Для С1:
- 35-60% больше 10 мм
- 20-40% больше 20 мм
Для С2:
- 10-35% больше 10 мм
- 0-10% больше 20 мм
Для С4 и С9:
- 40-70% больше 10 мм
- 28-55% больше 20 мм
- 15-35% больше 40 мм
Для С5 и С10:
- 45-80% больше 10 мм
- 25-60% больше 20 мм
- 0-10% больше 40 мм
С6 и С11:
- 25-60% больше 10 мм
Если смесь получают в карьерах как отходы, зерновой состав может отличаться от стандартов. Для дорожного строительства, где требования к фракциям более строгие, лучше покупать ПЩС из серпентинита на заводах. Там он просеивается и не имеет слишком крупных включений.
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
По содержанию игловидных и пластинчатых зерен определяют группу по лещадности серпентинитового ПЩС. Всего их пять. Первая состоит преимущественно из кубовидного щебня. Во второй допускается до 15% лещадных частиц (она носит название улучшенной). Третья, четвертая и пятая – это обычный щебень, с процентным содержанием пластинчатых зерен от 15% до 50%.
Серпентинитовый ПЩС из нашей области содержит от 5,1% до 33,9% лещадных зерен. По этому показателю он может принадлежать к I, II, III и IV группам. Чем выше лещадность, тем хуже уплотняется щебень. При засыпке оснований такой материал требует расклинцовки. ПЩС из IV группы хорошо фильтрует воду, поэтому его часто используют для оборудования дренажных систем.
Содержание дробленых зерен в щебне из гравия
Если серпентинитовая порода выходит на поверхность, она подвергается воздействию факторов внешней среды. В результате она распадается, образуя гравий. Иногда из него изготавливают песчано-щебеночную смесь.
Камни гравия гладкие, плохо сцепляются с цементом и асфальтом. Чтобы избавиться от недостатка, их дробят в установках, скалывая поверхность наполовину и больше. Таких дробленых частиц в готовом материале должно быть не меньше 80%. Лишь в отдельных случаях, при согласовании с клиентом, допускаются смеси с 60% сколотых зерен.
Прочность
Чтобы узнать прочность ПЩС (обозначается М), от него отделяют щебеночную фракцию, просеивая материал сквозь сита с диаметром ячеек 5 мм. Затем пробу взвешивают, помещают в цилиндр и раздавливают поршнем. После испытания ее опять просеивают и взвешивают. По потере массы определяют марку по дробимости.
У метаморфических пород показатель должен быть выше М600. Песчано-щебеночная смесь из серпентинита, которую вы можете приобрести в нашей области, имеет марки М1000, М1200 или М1400 (в зависимости от карьера). Это очень высокие показатели, свидетельствующие об отличной прочности материала.
Истираемость
По истираемости (И) определяют, как долго прослужат покрытия и какие динамические нагрузки они способны выдержать. Пробы отбирают таким же способом, как и при определении прочности, только их не раздавливают в цилиндре, а крутят в барабане вместе с железными шариками.
Есть 4 группы по истираемости. Серпентинитовый ПЩС в нашем регионе принадлежит к первой (И1). Потеря массы после испытания здесь составляет не больше 25%. Это значит, что продукт подходит для дорожного строительства и создания прочных покрытий.
Морозостойкость
Показатель морозостойкости (F) – это важная характеристика для областей с холодным климатом. Ведь при замерзании вода, которая проникает в мелкие трещины, расширяется и в конечном итоге разрушает щебень. Чтобы узнать, насколько материал устойчив к морозам, его многократно подвергают воздействию минусовых и плюсовых температур. Затем подсчитывают количество циклов, которые он выдерживает.
Серпентинитовый ПЩС из нашего региона имеет морозостойкость от F100 до F400 (максимально возможный показатель). Характеристика напрямую зависит от прочности. Например, при марке по дробимости М1000 морозостойкость будет F100, при М1200 – F300, а при М1400 – F400. Это значит, что смесь способна выдержать от 100 до 400 циклов заморозки и оттаивания.
Устойчивость против железистого и силикатного распадов
Некоторые породы, в состав которых входят железо, сера, силикаты и карбонаты, могут разрушаться вследствие ряда химических реакций. В результате материал превращается в порошок, его объем увеличивается в несколько раз, а прочность критически снижается.
ПЩС из серпентинита является нейтральной в химическом плане породой. Он совершенно не склонен к железистому и силикатному распадам. Смесь без опасений можно смешивать с разными наполнителями, ведь она не разрушится и не потеряет прочность.
Водостойкость
Под водостойкостью понимают способность материала сохранять свою структуру и прочность при воздействии влаги. Во время испытаний образцы на двое суток опускают в воду, а затем подсчитывают потерю массы. Чем меньше в материале растворимых солей и слабых пород, тем устойчивее он к воздействию жидкости.
Эта характеристика, как и многие другие, зависит от прочности. Поскольку у серпентинитового ПЩС показатель выше М600 (а на практике больше М1000), то его марка по водостойкости будет самой высокой – В1. В процессе испытаний потеря веса не превышает 1%.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#пщс #щпс #серпентинит #змеевик #стройматериалы #строительные материалы #полезные советы #свойства пщс #песчано-щебеночная смесь #щебеночно-песчаная смесь
