Чтобы понять особенности любого материала, нужно знать его свойства. Они помогают определить сферу применения, ограничения, плюсы и минусы. Поскольку ПЩС состоит из двух компонентов, то и характеристики определяются по-разному. Одни касаются всей смеси, другие – только щебня.
Основные характеристики 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
В продолжении раздела вы узнаете подробно о каждом свойстве.
Основные характеристики ПЩС 0-20
Зерновой состав
Фракция ПЩС 0-20 состоит из зерен с размерами до 20 мм. Все частички, диаметр которых меньше 5 мм, считаются песком.
Согласно ГОСТу, все смеси имеют свои номера. Для ПЩС 0-20 это:
- С2 – смесь для покрытий
- С6 – ПЩС с непрерывной гранулометрией
- С11 – материал с прерывистой гранулометрией
В смеси для покрытий С2 содержится:
- Не больше 10% зерен с диаметром около 20 мм
- 65-90% – меньше 10 мм
- 50%-75% – до 5 мм
- 8%-15% – меньше 0,05 мм
- 10-35% – до 0,16 мм
Такой материал равномерно ложится на поверхность и позволяет создавать ровные покрытия.
ПЩС С6 с непрерывной гранулометрией содержит:
- Не больше 10% зерен крупных размеров
- 40%-75% – щебень 5-20
- 33%-50% – песок
- 3%-10% – частицы до 0,16 мм
- 0-5% – зерна меньше 0,05 мм
Эта смесь идет на нижний слой покрытий, создание подушек под дорожным полотном.
ПЩС С11 с прерывистой гранулометрией может не иметь в своем составе зерен каких-то размеров. Остальные параметры совпадают с ПЩС С6. Чаще всего такую смесь используют для укрепления обочин возле дорог, расклинцовки.
Пластичность
Свойство материала менять и сохранять свою форму под воздействием внешней нагрузки называется пластичностью (Пл). Оно во многом зависит от прочности. Определяется показатель числом пластичности, который вычисляется по специальной формуле с учетом текучести материала (способностью переходить в текучую форму при добавлении определенного количества воды).
Это свойство у ПЩС 0-20 зависит от разновидности. Для всех магматических пород (диорит, гранит, габбро) число пластичности будет меньше 1; они относятся к марке Пл1. У метаморфических видов (серпентинит, мрамор) и осадочных (известняк), прочность которых ниже М600, показатель определяют в лаборатории. Они могут иметь марку Пл2 (число 1-5) или Пл3 (число больше 5).
Пластичный материал легко ложится на поверхность, плотно заполняет любые формы. При создании подушек и фундаментов он прочно сцепляется с грунтом. Поэтому для создания прочных и надежных покрытий лучше выбирать марку Пл1.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
К пылевидным и глинистым относятся частицы с размерами до 0,05 мм. Если их слишком много, материал начинает пылиться, нарушается сцепление щебня с цементом и битумом.
Нормы для ПЩС 0-20 зависят от номера смеси:
- С2 – 8-25%
- С6 – 0-5%
- С11- 0-5%
Чем прочнее порода, тем меньше мелких зерен образуется при ее дроблении. Поэтому в гранитном и диоритовом ПЩС пыли всегда меньше, чем в известняковом. Показатель также зависит от способа добычи. Если смесь получают из отходов в карьере и на производстве, количество пылевидных и глинистых частиц будет выше.
Содержание глины в комках
Глинистые частицы обладают высокой липкостью. Поэтому при высокой влажности они часто слипаются в комки. Если в материале много таких примесей, он набухает после осадков, зимой пучинится. В результате здания и дороги поднимаются и оседают (в зависимости от погоды и сезона). Это ведет к их быстрому разрушению.
В смеси С2, которая используется для покрытий, глины в комках не должно быть больше 10%. Для С6 и С11 допустимы нормы до 20%. Но следует выбирать материал, в котором глины как можно меньше. Он считается более качественным и надежным.
Коэффициент фильтрации
Любой сыпучий материал имеет свойство пропускать через себя воду. Оно очень высокое у песка, чуть пониже у щебня. При изучении этой характеристики определяют коэффициент фильтрации. Он вычисляется по формуле и показывает, какое расстояние жидкость проходит в материале за сутки.
Нормы коэффициента фильтрации для ПЩС 0-20 зависят от особенностей применения:
- Для дренирующего слоя дорог – больше 1 м/сутки
- Для аэродромов – больше 7 м/сутки
- Для морозозащитных покрытий – больше 0,2 м/сутки
Если показатель низкий, вода будет застаиваться на поверхности при обильных осадках или таянии снега. Это приведет к образованию ям и разрушению покрытий.
Пучинистость
Морозная пучинистость – это свойство материала менять свой объем при замерзании. Оно связано со способностью воды расширяться при минусовой температуре. Если кристаллы льда нарастают в вертикальном направлении, пучинистость не выражена. Когда их увеличение идет по горизонтали и в капиллярах, уровень покрытия резко повышается. Это характерно для материалов, содержащих большое количество связанной воды.
Степень явления характеризует относительная деформация морозного пучения. Она определяется соотношением абсолютной вертикальной деформации (насколько поднялось покрытие) к мощности промерзшего слоя. Для морозозащитных покрытий морозостойкость должна быть не больше 0,04.
Радиоактивность
Любой материал обладает природной радиоактивностью, горные породы – не исключение. Один из самых высоких радиоактивных фонов – у гранита. Но даже здесь уровень редко превышает норму. Исключение составляют разве что материалы вблизи залегания урановых руд. Также показатели увеличиваются вследствие техногенного загрязнения.
Для ПЩС радиоактивность не должна превышать 370 Бк/кг. В этом случае его можно использовать в любых районах и для любых работ. Допускается к использованию вторая группа, с уровнем до 740 Бк/кг. Но такой материал нельзя применять в жилых зонах.
Показатели щебеночной составляющей
Зерновой состав
Фракция щебня занимает от 25% до 50% от общего объема ПЩС С2 и от 50% до 77% в смесях С6 и С11. Размеры зерен колеблются от 5 мм до 20 мм. В смеси С11 (прерывистая гранулометрия) могут отсутствовать частицы определенных размеров.
Полный остаток на сите с диаметром 20 мм для всех номеров составляет 0-10%. Это значит, что не больше 10% частиц имеют диаметр больше 20 мм. Остаток на сите 10 мм для С2 – 10-35%, для С6 и С11 – 25-60%. Смесь С2 имеет в своем составе более мелкие зерна, от 65% до 90% из них имеют размеры до 10 мм.
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
Зерна в форме пластин и иголок образуются в процессе дробления материала. Они увеличивают его насыпную плотность, ухудшают способность уплотняться. Кроме того, лещадные частицы легче разрушаются при нагрузках. Зато такой материал лучше пропускает воду, его коэффициент фильтрации увеличивается.
По процентному содержанию щебень (в том числе в составе ПЩС) разделяют на 5 групп:
- Первая (кубовидный) – до 10%
- Вторая (улучшенный) – 10-15%
- Третья (обычный) – 15-25%
- Четвертая – 25-35%
- Пятая – 35-50%
Чем прочнее материнская порода, тем меньше в материале будет плоских и игловатых частиц. Лещадность гранитного ПЩС 0-20 будет ниже, чем у мраморного, а у серпентинитового – ниже, чем у известнякового. Показатель также зависит от вида установки, на которой проводилось дробление. Высокая лещадность будет у ПЩС, полученного в качестве отходов производства.
Содержание дробленых зерен в щебне из гравия
ПЩС 0-20 иногда получают из гравия. Поверхность зерен в этом природном материале гладкая, отшлифованная благодаря природным явлениям (ветру, дождю). Она хуже сцепляется с битумом и другими материалами. Поэтому предварительно проводят дробление гравия.
Поверхность гравийных зерен в качественном щебне должна быть сколота больше, чем наполовину. Таких частиц в ПЩС должно содержаться не менее 80%. В отдельных случаях, по согласованию с заказчиком, допускается 60% дробленых зерен.
Прочность
Марка по дробимости, или прочность (М) – одна из основных характеристик, определяющих качество материала. Проверяют ее путем сжатия образца в цилиндре, обозначают буквой М.
Самые высокие показатели имеют магматические породы: гранит, диорит, габбро. Их прочность достигает М1000-М1400. У метаморфических пород марка по дробимости меньше, потому что они часто имеют слоистую структуру, что облегчает разрушение. Щебень из мрамора или серпентинита будет иметь прочность М600-М1200. У осадочного известняка показатель еще ниже, от М200 до М600.
Чем выше прочность материала, тем больше нагрузки сможет выдержать покрытие. Но такой ПЩС всегда стоит дороже. Поэтому в местах, где нагрузки небольшие (при засыпке обочин, временных и грунтовых дорог, дворов) лучше выбрать недорогой материал с меньшей прочностью (например, известняк или серпентинит).
Истираемость
Истираемость (И) – это тоже одна из прочностных характеристик. Она показывает, насколько покрытие будет устойчивым к динамическим нагрузкам. Важно определить параметр при планировке строительства трасс с интенсивным трафиком, покрытий в общественных местах. Делают это в лаборатории, прокручивая образец в барабане и высчитывая потерю его массы за счет истирания и дробления.
По истираемости щебень разделяют на 4 марки (с учетом процента потери массы):
- И1 – до 25%
- И2 – 15-30%
- И3 – 35-45%
- И4 – 45-60%
Самые высокие показатели у ПЩС 0-20 из гранита, габбро и диорита. Немного ниже – у мраморного, серпентинитового и кварцевого. Высокая истираемость у известнякового щебня, входящего в смесь.
Морозостойкость
Под морозостойкостью (F) понимают свойство материала сохранять свою структуру при многократном изменении температур от плюсовых к минусовым и обратно. Разрушающая сила льда связана с его большим, по сравнению с такой же массой воды, объемом. Если влага, находящаяся в щелях и трещинах, замерзает, она их расширяет. Через несколько циклов покрытие портится и со временем разрушается.
Для определения морозостойкости образец многократно замораживают и размораживают в лаборатории и определяют среднее количество циклов, которое выдерживает материал без видимых дефектов. Минимальное число циклов должно быть не меньше 15, максимальное – 400. Показатель напрямую зависит от марки по дробимости или прочности щебня. Самый высокий он у гранита, самый низкий – у известняка.
Устойчивость против железистого и силикатного распадов
Железистый и силикатный распады происходят из-за химических процессов внутри породы. При этом материал превращается в порошок, его объем значительно увеличивается. Железистый распад происходит за счет перехода сульфата железа в гидроксид, а силикатный – вследствие изменения пространственной формулы двухкальциевого силиката.
Неустойчивые к распаду материалы легко разрушаются от воздействия воды, компонентов цемента, асфальта и других ингредиентов строительных смесей. При этом снижается прочность строений, происходит потеря объема материала. Чем выше марка по дробимости щебня, тем лучше он переносит воздействие химически агрессивных сред.
Водостойкость
Для определения водостойкости образцы ПЩС сначала взвешивают, потом замачивают в воде, высушивают и опять взвешивают. Масса частично теряется за счет растворения солей, перехода мелких частиц в водную суспензию. Чем прочнее материал, тем меньше будет разница в весе до испытания и после.
Показатель определяется маркой по водостойкости. При В1 потеря массы составляет меньше 1%, при В2 – от 1% до 3%. У ПЩС 0-20 она будет напрямую зависеть от вида. Если это щебень из магматической или метаморфической породы с маркой по дробимости выше М600, он будет относиться к В1. Осадочный (известняковый) ПЩС, с прочностью ниже М400 – к В2.
Полную версию данной статьи вы найдете на нашей странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#пщс #щпс #пщс 0-20 #щпс 0-20 #стройматериалы #строительные материалы #полезные советы #свойства пщс #песчано-щебеночная смесь #щебеночно-песчаная смесь