Испытание щебня и гравия

Прочный, разновидный, морозостойкий и универсальный – эти сочетания качеств сделали щебень актуальным материалом нашего времени. Его используют в капитально-восстановительном сооружении, при производстве железобетонных изделий, в дорожном строительстве, ландшафтном планировании. За счет высокого спроса на строительном рынке существуют тысячи разных производителей щебня, некоторые выпускают некачественную продукцию. А как проверить качество материала? Ответ – в строительной лаборатории.

Щебень и гравий: различия, виды, сферы применения:

Щебень – это зернистый, сыпучий камень, получаемый путем дробления горных пород. В процессе переработки его принято оценивать по фракционному составу. Фракция соответствует размерам отдельно взятого щебня в мм. Она обозначается в виде двух цифр через тире (например, 5-20). Цифры означают минимальный и максимальный размер камней. Разделение на фракции осуществляется через специальное сито – гро́хот (устройство получило свое название за счет характерного шума в процессе работы).

Стандартизация по техническим требованиям и области применения щебня и гравия нормируется ГОСТ 8267–93.
По величине зёрен, щебень делится на 3 фракции:

а) малая ( от 5 до 20 мм);
б) средняя (от 20 до 40 мм);
в) крупная (от 40 до 70 мм).

Каждой фракции свойственны определенные функциональные назначения. Например, зерна фракции 5-20 незаменимы при производстве железобетонных изделий и конструкций, асфальтобетонных смесей и бетона.

Также в строительстве широко используется гравий, который всегда отличается от щебня по внешним признакам, а именно – формой. Гравий – это продукт разрушения горных пород естественным образом, например, выветриванием или их разрушения водой, поэтому ему свойственны округлые формы, когда щебень имеет более шероховатую структуру с острыми углами.

В природе гравий встречается таких видов как: горный, речной, морской, ледниковый и озерный.

В зависимости от состава и преобладания тех или иных примесей, гравий может иметь различную окраску: черную, белую, зеленую и т.д., поэтому в ландшафтном дизайне нередко этот камень используют как элемент декора.

Узнать, чем один щебень отличается от другого по качеству, можно, обратив внимание на следующие характеристики:

1) Прочность – лабораторные испытания щебня оценивают прочность материала относительно показателей дробимости, истираемости и ударной нагрузки. Испытания гравия и щебня проводят по ГОСТ 8269.0, ГОСТ 8269.1.

Каковы принципы проведения испытания прочности?

А) Чтобы определить дробимость щебня (гравия) необходимо пробу камней просеять через стандартный набор сит и разделить камни на фракции. Далее зерна в сухом виде помещают в специальный цилиндр и сдавливают под гидравлическим прессом, постепенно увеличивая нагрузку. Затем пробы щебня взвешивают и просеивают в зависимости от фракции через сито.

В результате прочность материалов характеризуют маркой по дробимости. Ее принято обозначать буквой «М» и рядом прописывать цифру, чем она больше, тем щебень прочнее. Например, щебень с маркой прочности М-1200 и выше, считается высокопрочным и подходит при производстве железобетонных изделий и бетона.

Б) Истираемость камней определяют по методу потери массы зерен при испытании образца в полочном барабане с шарами.

Процедура исследования заключается в следующем:

• Предварительно высушенные и очищенные пробы загружают в камеру барабана с чугунными (стальными) шарами. Количество шаров устанавливают по таблице, указанной в ГОСТ 8269.0-97.

• Закрывают крышку прибора и приступают к вращению с определенной скоростью.

• После совершения заданного количества оборотов, содержимое извлекают, просеивают, взвешивают и рассчитывают процент потерь.

Марка по истираемости обозначается буквой «И», рядом ставится цифра 1; 2; 3; 4, определяющая класс (И1; И2). Чем цифра ниже, тем щебень качественнее. Важно уделить внимание этому параметру при строительстве автодорог и производстве асфальтобетонов, так как данные работы предполагают постоянное воздействие сил трения.

В) На сопротивление ударным нагрузкам испытывают щебень фракций 20-40 мм в специальном оборудовании – Копер ПМ. Процедура представляет собой метод падающего груза, где показателем является процент потери массы зерна при испытании.

2) Лещадность – очередной значимый показатель качества горных пород. Показывает процентное соотношение игольчатых и пластинчатых зерен в составе камней. За счет геометрических особенностей, игольчатые и плоские пластинчатые камни не могут плотно прилегать друг к другу и потому образовывают пустотности. Это в свою очередь негативно влияет на прочность изделия и требует дополнительных расходов при изготовлении песчано-цементных смесей. Высокой прочностью обладают камни кубической и сферической формы.

Чем процент содержания лещадности ниже, тем лучше. Существует 5 групп данного показателя:

1 группа – содержание лещадки до 10%. Является качественным показателем и в основном встречается в щебне кубовидной формы.

2 группа – от 10 до 15%.

3 группа – от 15 до 25%. Вторая и третья группы применяются в строительстве дорог и производстве ЖБИ, так как в этой сфере предъявляются требования к содержанию лещадности до 25%.

4 группа – от 25 до 35%.

5 группа – от 35 до 50%. Щебень 4 и 5 группы подходят для использования в областях, где не предъявляются особые требования по прочности.

3) Морозостойкость – способность щебня или гравия сохранять свои свойства под влиянием многократного оттаивания и замораживания. Обозначается буквой F и рядом ставится цифра, означающая количество циклов оттаивания и замораживания, которым подвергся камень. Морозоустойчивость влияет на прочность всей конструкции, поэтому важно соблюдать этот параметр, особенно при производстве работ в северных регионах.

Марка F150 и выше, соответствует требованиям ГОСТ при выполнении любых строительных работ и позволяет заказчику быть уверенным в качестве грунта.

4) Радиоактивность – важный параметр, если щебень предусмотрен для использования в черте населенных пунктов.

Существует 3 класса уровня радиоактивности:

1 класс – если содержание радиации не более 370 Бк/кг*, материал безопасен для использования в любой отрасли.

2 класс – при уровне от 370 до 740 Бк/кг, щебень можно использовать при возведении производственных зданий.

3 класс – от 740 и 1500 Бк/кг, допустимо для строительства дорог вне населенных пунктах. При показателях выше 1500 Бк/кг, щебень не пригоден для использования.

Коэффициент уплотнения щебня немаловажен при формировании заказа. Он определяет, насколько уменьшится объем грунта при уплотнении трамбованием. С помощью этого показателя можно проанализировать усадку насыпного слоя при влиянии определенных нагрузок, например – трамбующих машин.

Контроль уплотнения щебня, производится так же при помощи специального оборудования и лабораторных методов, где в конечном итоге, выявляются показатели материала (физические и химические свойства), соответствия нормам, ГОСТам.
Важно отметить, что результаты проведенных исследований будут довольно востребованы в будущем. Например, отчет лабораторных испытаний всегда актуален в судебной строительной экспертизе, при возникновении спорных ситуаций.

Мы рассмотрели наиболее значимые характеристики щебня и гравия, которые влияют на эксплуатационную надежность и безопасность.

Важно! Обязательно обращайте внимание на паспорта качества при выборе материала.

ООО «ЛИК» производит следующие виды испытания щебня и гравия:

• определение содержания пылевидных и глинистых частиц;
• исследование на наличие органических примесей;
• определение истинной плотности;
• определение средней плотности;
• определение насыпной плотности;
• определение влажности;
• испытания щебня на предел прочности при сжатии;
• определение коэффициента уплотнения;
• исследование содержания глины в комьях;
• испытание на дробимость;
• испытания щебня на морозостойкость.