Отсевом называют мелкофракционный материал, который образуется как побочный продукт при производстве щебня. Сырьем для него служат разные горные породы – гранит, базальт, мрамор, габбро, известняк и прочие. Также этот материал называют песком из отсевов дробления, дробленым песком, искусственным песком и дробленным из горных пород песком.
В этой статье мы расскажем о такой необычной на первый взгляд сфере применения для отсева как приготовление асфальтобетонных смесей. Мы также опишем требования, которые предъявляются к материалу для асфальта. Но прежде всего давайте посмотрим, а можно ли в принципе использовать отсев для поставленной задачи и насколько это эффективно.
Можно ли использовать отсев для приготовления асфальта
Сразу ответим на поставленный вопрос: отсев можно – и даже нужно! – брать для приготовления асфальтобетонных смесей. Здесь его используют в роли мелкого заполнителя вместо песка. Отметим, что эти материалы – песок и отсев – в принципе часто взаимозаменяют друг друга без ущерба для конечного результата. Подробно об этом вы можете прочитать в нашей статье Чем отличается отсев от песка.
В асфальтобетонной смеси отсев выполняет те же роли, что и песок:
- Он равномерно заполняет собой пустоты между зернами крупного заполнителя (щебня или гравия), делая смесь более плотной
- Он предотвращает усадку асфальта
- Отсев обеспечивает асфальтобетонной смеси необходимый объем
- Он равномерно распределяет нагрузку от проезжающей по асфальту техники
Кроме того, отсев, в отличие от песка, считается более прочным, морозоустойчивым и износостойким материалом. Это связано с тем, что его, как и щебень, получают из плотных горных пород (подробно об этом вы можете прочитать в нашей статье Производство отсева). Поэтому использование более прочного отсева также повышает и прочность асфальтобетона, и некоторые другие его качественные и технические характеристики.
Отсев подойдет для приготовления и мелкозернистого песчаного асфальта, и щебеночного, и гравийного. При этом эти разновидности также могут быть горячими, теплыми или холодными, плотными, литыми или щебеночно-мастичными. Подробно об этих и других разновидностях материала читайте в нашей статье Виды асфальтобетона.
Возможно, вам также будет интересно прочитать о технологии приготовления асфальтобетонных смесей. Об этом мы детально рассказывали в нашей статье Производство асфальта.
К отсеву, который используется для создания асфальтобетонных смесей, предъявляются особые требования, строго регулируемые государственными стандартами. Подробно о них читайте в следующем разделе нашей статьи.
Как выбрать отсев для асфальта
Требования к отсеву для асфальтобетонных смесей закреплены в ГОСТ 32730-2014. Этот документ называется «Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования». Он распространяется на дробленый песок (отсев) с истинной плотностью зерен от 2,0 до 3,5 г/см3, предназначенный для строительства, ремонта, содержания и реконструкции автомобильных дорог общего пользования. Именно на этот государственный стандарт ссылается ГОСТ Р 58401.1-2019 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования», который в свою очередь распространяется на асфальтобетонные дорожные смеси и асфальтобетон и устанавливает технические требования к ним, а также к исходным материалам для их приготовления.
Также отметим, что в ГОСТ 32730-2014 отсевом называют неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 4 мм, полученный из отсева дробления горных пород при производстве щебня и отходов металлургической и других видов промышленности, а также полученный при дроблении горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.
В этом документе описаны следующие важные для отсева в асфальтобетонной смеси свойства:
- Вид
- Фракция
- Модуль крупности
- Класс
- Группа
- Зерновой состав
- Содержание пылевидных и глинистых частиц
- Содержание глины в комках
- Содержание органических примесей
- Содержание вредных примесей
- Прочность
- Насыпная плотность
- Радиоактивность
Подробнее о каждом пункте читайте дальше.
Вид
Под видом отсева понимают его происхождение, или горную породу, из которой его получили.
В зависимости от этого параметра, отсев может быть подроблен из горных пород:
- Магматических, или изверженных
- Метаморфических, или видоизмененных
- Осадочных
Магматическими называются прочные и плотные горные породы, которые образовались в результате магматизма, то есть застывания излившейся на поверхность лавы или магмы. Отсюда и их второе название – изверженные. Эти породы образуют около 15% современной поверхности земной коры. Они отличаются высокими качественными и техническими характеристиками, в том числе высокими прочностью, морозостойкостью, устойчивостью, истираемостью, износостойкостью и прочими параметрами.
К магматическим видам отсева относят следующие разновидности:
- Андезитовый
- Базальтовый
- Долеритовый
- Сиенитовый и прочие
Метаморфическими называются породы, которые под действием высоких температур, огромного давления и различных газовых и водных растворов образовались из других горных пород. Вот почему их также называют видоизмененными. Причем метаморфизму одинаково подвержены как магматические, так и осадочные породы.
К видоизмененным разновидностям отсева относятся следующие материалы:
- Гнейсовый
- Кварцитный
- Серпентинитовый и прочие
Осадочные породы характерны для поверхности земной коры. Они слагают большую ее часть – более 3/4 площади всех материков. Образуются осадочные породы из магматических и метаморфических в результате выветривания – различных физических и химических процессов, сопровождающихся температурными перепадами, тектоническими сдвигами, деятельностью живых организмов, а также воздействием воды, атмосферных газов и осадков. В итоге прочные горные породы разрушаются, теряя свою прочность и постепенно превращаясь в осадочные.
В эту группу входят следующие разновидности отсева:
- Гравийный
- Доломитовый
- Туфовый и другие
Подробно об всех описанных выше видах материала, а также о некоторых других разновидностях читайте в нашей статье Виды отсева.
Что касается конкретных требований к разновидности отсева в зависимости от его происхождения, то в ГОСТ 32730-2014 об этом ничего не сказано. Таким образом, можно сделать вывод, что государственный стандарт разрешает применение материала любого вида, если он будет соответствовать всем его техническим требованиям. Однако мы рекомендуем использовать для приготовления асфальта отсев исключительно из магматических горных пород (базальтовый, гранитный, пироксенитовый и прочие). Как мы уже отмечали выше, эти разновидности более прочные и устойчивые, способны выдерживать любые нагрузки без деформаций и разрушений. Поэтому и асфальт, замешанный на таком отсеве, будет служить дольше.
Фракция
Такой показатель как фракция нормирует размеры частиц в составе отсева. Параметр также указывает на то, частицы какого наибольшего и наименьшего диаметра присутствуют в материале. Поэтому фракция обозначается как диапазон. Измеряется показатель в миллиметрах (мм).
На фракции отсев разделяется непосредственно на карьере при помощи специального оборудования и строительных сортировочных сит.
Существуют следующие фракции отсева:
Первый материал называется еврофракцией. Он сравнительно недавно появился на российском рынке и был изобретен как раз для нужд дорожных служб и дорожных работ (в том числе – для приготовления асфальтобетонных смесей). У этой фракции более однородный зерновой состав, чем у других. Поэтому асфальт, замешанный на таком материале, получается более плотным.
Последние две фракции – 0-5 и 0-10 – именуются стандартными. Они востребованы в строительных работах и для приготовления асфальта, согласно ГОСТ 32730-2014, не используются.
Модуль крупности
Согласно государственному стандарту, модулем крупности отсева называется его характеристика по крупности, которая определяется по результатам просеивания отсева на стандартном наборе сит. В отличие от фракции, модуль крупности показывает не наименьшие или наибольшие по размеру частицы в составе материала, а преобладающие. Они в свою очередь могут и не быть самыми мелкими или самыми крупными – их просто большинство.
Обозначается параметр как «Мк». Чаще всего он определяется для природного песка по ГОСТ 32727-2014. Однако ГОСТ 32730-2014 также предписывает и дробленому песку – то есть отсеву – тоже соответствовать этой характеристике. Определяется она по тому же документу, что и у природного песка.
Выделяют следующие группы отсева по модулю крупности:
- Очень крупный – с модулем крупности свыше 3,8
- Повышенной крупности – с модулем крупности от 3,3 до 3,8 включительно
- Крупный – с Мк от 2,8 до 3,3 включительно
- Средний – с Мк от 2,3 до 2,8 включительно
- Мелкий – с Мк от 1,8 до 2,3 включительно
Отсев, который будет использоваться для приготовления асфальтобетонной смеси, должен соответствовать этим показателям.
Для сравнения, природный песок также имеет еще три дополнительных группы по модулю крупности: очень мелкий, тонкий и очень тонкий. У отсева таких групп, как вы можете заметить, нет.
Класс
Классом отсева называется его качественная характеристика. Обычно этот параметр определяется для песка, однако в данном случае – при использовании отсева для приготовления асфальтобетонной смеси – он вычисляется и для этого материала.
Определяется класс отсева по совокупности физико-механических показателей.
Среди них:
- Содержание частиц крупнее 8 мм
- Содержание зерен с крупностью более 4 мм
- Содержание частиц с диаметром менее 0,125 мм
- Содержание пылевидных и глинистых частиц
Подробно об этих параметрах мы расскажем далее по тексту.
Сейчас же отметим, что по совокупности перечисленных выше свойств отсев относят либо к I классу, либо ко II классу. При этом материал I класса считается более качественным и может быть использован в более ответственных работах, чем отсев II класса (например, при приготовлении асфальта для федеральных трасс и автомагистралей).
Группа
Вторая качественная характеристика отсева называется группой.
Она определяется по совокупности двух параметров:
- Модулю крупности
- Полному остатку на сите с размером ячеек 0,5 мм
О последнем мы расскажем в следующем разделе.
Сейчас же отметим, что в зависимости от зернового состава отсев и I, и II классов подразделяется на следующие группы:
- Очень крупный
- Повышенной крупности
- Крупный
- Средний
- Мелкий
Таким образом, все группы по модулю крупности могут соответствовать и отсеву I класса, и отсеву II класса.
Зерновой состав
Данный показатель наглядно отражает, из чего состоит отсев. Он показывает, частицы каких размеров содержатся в отсеве и в каком количестве.
В данном случае нас интересуют следующие показатели:
- Содержание частиц диаметром более 8 мм
- Содержание зерен с крупностью более 4 мм
- Содержание частиц диаметром менее 0,125 мм
- Полный остаток на сите с размером ячеек 0,5 мм
Методы определения зернового, или гранулометрического состава прописаны в ГОСТ 32727-2014.
Информацию о том, какие значения допустимы в каждом конкретном случае, мы разместили в следующих таблицах.
Отметим, что в отсеве фракции 0-4 мм, который используется конкретно для приготовления асфальтобетонной смеси, зерен крупностью свыше 8 мм быть не должно в принципе.
В отсеве, используемом для приготовления асфальта, зерен крупностью свыше 4 мм должно быть строго не более 3% от общей массы.
В отсеве фракции 0-4 мм для асфальта зерен с диаметром менее 0,125 мм должно быть не более 2% от общей массы.
Отметим еще раз, что зерновой состав отсева, используемого для приготовления асфальтобетонных смесей, должен соответствовать всем указанным выше требованиям.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Пылевидными называются частицы размером менее 0,16 мм. Глинистыми именуют частицы с диаметром менее 0,063 мм. Такие включения в составе отсева считаются вредными и в целом снижают качество материала.
Прежде всего пылевидные и глинистые частицы понижают адгезию, то есть сцепляемость отсева с вяжущими веществами. Свойство обусловлено межмолекулярными взаимодействиями в поверхностном слое и характеризуется удельной работой, необходимой для разделения материалов. В случае асфальта вяжущим веществом в составе асфальтобетонной смеси, которое скрепляет все его компоненты воедино, является битум. И если зерна отсева будут покрыты мелкодисперсной пылью, они будут хуже сцепляться с битумом. Это в свою очередь ведет к понижению качественных характеристик будущего асфальта.
Кроме того, пылевидные и глинистые частицы увеличивают водопоглощение материала, так как они имеют свойство впитывать в себя влагу. Это в свою очередь ведет к снижению прочности изделий из отсева.
Определяют данный параметр либо по ГОСТ 32708-2014 методом набухания, либо по ГОСТ 32725-2014 путем процеживания через сита суспензии, полученной после промывания отсева водой, и определения количества частиц, прошедших через сито с размером ячеек 0,063 мм.
В результате содержание пылевидных и глинистых частиц в отсеве должно быть не более:
- 3% от общей массы для отсева I класса
- 10% от общей массы для отсева II класса
Если быть более конкретными, то содержание пылевидных и глинистых частиц в отсеве для асфальта не должно превышать 1% от общей массы.
Содержание глины в комках
Глина относится к мелкозернистым осадочным горным породам. В сухом состоянии она плотная и рассыпчатая, но при увлажнении становится очень пластичной. Кроме того, помимо пластичности, этот материал обладает такими необычными для горных пород свойствами как липкость, клейкость и текучесть. Плюс, глина плохо пропускает влагу, а также набухает от воды, увеличиваясь в объеме в несколько раз. Все эти ее характеристики, как вы понимаете, серьезно сказываются и на качестве отсева, в котором она может присутствовать. Поэтому содержание глины в комках регулируется государственным стандартом и строго нормируется.
Метод определения данного параметра прописаны в ГОСТ 32726-2014. Его суть состоит в определении показателя путем отбора частиц, отличающихся от зерен отсева пластичностью.
По ГОСТ, глины в комках должно быть не больше:
- Для отсева I класса – 0,35% от общей массы
- Для отсева II класса – 2% по массе
Кроме того, согласно ГОСТ, в отсеве, на котором будут замешивать асфальтобетонную смесь, глины в комках не должно быть вовсе.
Содержание органических примесей
Под органикой понимают материалы и вещества, которые образовались в результате естественного разложения животных и растений.
В эту группу относятся:
- Гумус
- Гумусовые кислоты
- Остатки растений и прочие включения
По сути, таких примесей в составе отсева быть и не должно в принципе. Однако в редких случаях они могут попадать в него, например, в момент добычи горной породы или ее транспортировки до дробильного оборудования (например, через грязный кузов самосвала). Но все же большая часть органики попадает в отсев в процессе хранения материала на карьере и объекте заказчика.
Органические примеси, наряду с пылью и глиной, ухудшают качественные характеристики отсева. Поэтому их в составе материала быть не должно.
Степень загрязнения отсева органикой определяется по ГОСТ 32724-2014 при помощи цветового (колориметрического) метода. Его суть состоит в сравнении окраски раствора над пробой отсева с окраской эталонного раствора. При этом материал при обработке раствором гидроксида натрия не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.
Содержание вредных примесей
Пыль, глина и органика, которые могут содержаться в составе отсева, хоть и ухудшают его качество, но все же являются безопасными для человека и окружающей среды материалами. Однако, помимо них, отсев также может содержать определенный процент вредных компонентов и примесей.
В эту группу попадают такие породы и минералы как:
- Аморфные разновидности диоксида кремния, растворимого в щелочах (халцедон, опал, кремень и другие)
- Сера, сульфиды (марказит, пирротин и прочие) и сульфаты (гипс, ангидрит и другие)
- Пирит
- Слюда
- Гаплоидные соединения (галит, сильвин и другие), включающие в себя водорастворимые хлориды
- Уголь
- Цеолит
- Графит
- Горючие сланцы
Содержание вредных примесей в отсеве, который используется в роли мелкого компонента в асфальтобетонных смесях, не должно превышать значений, указанных в следующей таблице.
Что касается графита, цеолита и горючих сланцев, то их допустимое содержание устанавливают на основе исследований влияния отсева на долговечность асфальтобетона.
Прочность
Под прочностью материала понимают его способность противостоять механическим нагрузкам и давлению и не разрушаться. Это – один из основных параметров для стройматериалов, определяющих возможности его использования. Он в том числе важен и для отсева, используемого в асфальтобетонных смесях.
Прочность характеризуется маркой по дробимости. Она обозначается буквой «М» и числом, которое высчитывают в лаборатории. Определяют дробимость по потере массы после сжатия (раздавливания) пробы отсева в цилиндре.
Отметим, что у отсева марка по дробимости определяется для камней диаметром от 4 мм, то есть по самым крупным частицам в составе материала.
В идеале, прочность отсева, который будут добавлять в асфальтобетонную смесь, должен быть от М800 и выше.
Насыпная плотность
Насыпная плотность – это показатель, который отражает отношение веса отсева к его объему в свободной засыпке, то есть включая все его поры и пустоты. Измеряется параметр в г/см3, кг/м3 или т/м3, определяется по ГОСТ 32721-2014.
Если вы знаете показатель насыпной плотности, то вы сможете:
- Перевести вес отсева в объем и обратно (для этого вы также можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором)
- Верно рассчитать необходимое количество материала для ваших работ
- Точно спланировать логистику
Отметим, что показатель насыпной плотности – величина непостоянная. Она меняется в зависимости от наличия или отсутствия осадков, влажности материала, его крупности и пористости, а также уплотнения при транспортировке и условиях складирования. Поэтому, кстати, даже материалы с одного карьера могут иметь разные показатели по насыпной плотности.
Подробно об этом свойстве материала читайте на нашей странице Насыпная плотность сыпучих материалов.
Возможно, вам также пригодится наша статья Насыпная плотность отсева (таблица со сравнительными характеристиками).
Радиоактивность
Радиоактивность – это способность отсева «фонить», то есть излучать радиацию. Она определяется содержанием в материале удельной эффективной активности естественных радионуклидов (калия, радия и тория). Обозначается свойство «Аэфф», измеряется в Бк/кг (Беккерель на килограмм), определяется в лаборатории по ГОСТ 30108-94.
Сразу отметим, что бояться этого параметра не стоит, ведь все предметы и материалы на планете – особенно природного происхождения – имеют определенный радиационный фон. Главное, чтобы эти показатели находились в пределах нормы и не превышали допустимых значений.
Вообще ГОСТ 30108-94 делит все материалы на четыре класса в зависимости от их радиоактивности:
- I класс – радиоактивность до 370 Бк/кг
- II класс – радиоактивность от 370 до 740 Бк/кг
- III класс – радиоактивность от 740 до 1500 Бк/кг
- IV класс – радиоактивность свыше 1500 Бк/кг
Самыми безопасными считаются материалы, которые относятся к I классу по радиоактивности. Их можно без ограничений использовать даже на территориях детских садов, школ и больниц.
Однако ГОСТ 32730-2014 также разрешает брать для приготовления асфальтобетонных смесей отсев следующих классов:
- II класса – в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки
- III класса – в дорожном строительстве вне населенных пунктов
Подробно об этих и других параметрах материала читайте в нашей статье Характеристики и свойства отсева.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
