Морозостойкость щебня – одно из важнейших свойств материала

Показатель морозостойкости щебня

 

Привычные всем зимние холода не только людям причиняют дискомфорт, для строений, дорог и насыпей это настоящее испытание.

Морозоустойчивость щебня зависит от стойкости его при многократной заморозке и разморозке.

Все дело в том, что щебень, достаточно широко применяющийся при возведении насыпей, строительстве, прокладке дорог, под воздействием морозов быстро утрачивает свои свойства.

Морозостойкость щебня – одна из важнейших его характеристик.

Щебнем называют неорганический сыпучий зернистый материал с зернами, у которых размерность больше 5 мм. Его относят к нерудным полезным ископаемым. Получается щебень путем дробления горных каменных пород или при их выветривании. Помимо этого, он может быть получен как сопутствующий материал при переработке, добыче неметаллических и рудных полезных ископаемых.

Основные характеристики

Обработка гранитного щебня.

Щебень и его свойства, на которые надо обратить внимание при выборе материала:

• фракция;
• лещадность;
• морозостойкость;
• прочность;
• радиоактивность;
• водонасыщение и водопоглощение;
• содержание пылевидных и глинистых частиц;
• адгезия.

Область применения

Технология производства цветного щебня.

Применяется щебенка достаточно обширно, практически во всех видах строительных работ. Поскольку поверхность зерен шероховатая и может замечательно сцепляться с цементом, щебень, а также похожий на него по свойствам гравий применяют для производства бетона, жб изделий и конструкций. Отсыпка оснований под фундамент, создание дренажных водоворотов – и здесь не обойтись без щебня, который не дает застаиваться воде. В строительстве автомобильных дорог материал применяется как подушка под асфальтное покрытие, здесь подойдут невысокие характеристики прочности. Свойства щебня позволяют применять его в крупных фракциях для создания балластного слоя под жд полотно.

Щебень применяется и в благоустройстве территорий, ландшафтном дизайне и садово-парковой индустрии для обустройства дорожек и площадок, в оформлении клумб и газонов. Мелкими камушками посыпают зимой пешеходные дорожки для борьбы с гололедом. В спортивной индустрии используют мелкую щебенку для производства покрытий теннисного корта.

Приготовление раствора в бетономешалке

Чтобы дорога или строение, при сооружении которых применялся щебень, не рассыпались, следует рассмотреть свойства щебня и делать выбор как можно тщательнее, то есть подбирать материал с нужной морозостойкостью.

Определение морозостойкости

Полный цикл производства щебня.

Морозостойкость – это способность горных пород в состоянии насыщения водой выдерживать неоднократное попеременное оттаивание и замораживание. Вода при замерзании примерно на 10% увеличивается в объеме, образующийся при этом лед оказывает давление на стенки материала, из-за чего прочность его со временем понижается, а материал разрушается.

В особенно тяжелых условиях каменный материал оказывается в дорожных покрытиях. Осенью он, как правило, основательно напитывается водой, а в зимнее и весеннее время года попеременно то замерзает, то оттаивает. Чтобы рассчитать определенную морозостойкость щебня, следует испытать несколько образцов. Такое испытание проводится на небольших образцах кубической формы 5х5х5 см или цилиндрической с диаметром и высотой 5 см. Испытание проводится следующим образом: попеременно замораживаются и оттаивают водонасыщенные образцы при температурах -20°С, +20°С. Количество циклов оттаивания и заморозки принимается до 200 и больше, в зависимости от класса сооружения и назначений для каменного материала в данном сооружении. Считается, что каменная порода выдержала испытания на морозостойкость, когда на опытных образцах не обнаруживается повреждений, таких как расслаивания, трещины, округления углов и ребер.

Применение щебня при строительстве дороги.

Для каменной породы, которая выдержала испытания на морозостойкость, определяется степень снижения прочности. Так, морозостойкие горные породы коэффициент морозостойкости имеют близкий к единице. В тех образцах, что не смогли выдержать испытания на морозостойкость, определяют для пущей наглядности потерю массы.

Испытанием на сохранность при помощи раствора натрия сернокислого называется насыщение таким раствором каменных пор. Сернокислый натрий постепенно увеличивается в объеме, благодаря чему создается давление на стенки пор. Примерно то же происходит с замерзшей водой при определении морозоустойчивости.

Восстановление бетона

Такие же образцы, которые применяют для определения морозостойкости, и в таком же количестве высушивают до постоянной массы и на 20 часов опускают в приготовленный раствор сернокислого натрия. Потом в течение 4 часов высушивают, охлаждают и снова на 4 часа опускают в раствор натрия сернокислого. Образцы попеременно погружают в насыщенный раствор на 4 часа, и так 5 раз, после чего под лупой все образцы внимательно рассматриваются, а все появившиеся повреждения отмечаются. Образцы после этого как следует промываются проточной водой, до полного удаления сернокислого натрия, после чего высушиваются до постоянной массы; далее определяется потеря массы каждого образца в процентах. Как окончательный результат принимается из трех определений среднее арифметическое для однородных пород и из пяти определений – для неоднородной.

У морозостойкости щебня характеристики описываются в нормативном документе ГОСТ 8267-93. В соответствии с данными требованиями, морозостойкость будет определяться на основе количества циклов оттаивания и замораживания. Сколько их может выдержать щебень, не потеряв при этом прочностных свойств. Параметр морозостойкости обозначается буквой F и числом циклов оттаивания и замораживания, которым подвергался данный материал. К примеру, щебень марки F150 может выдержать без заметной потери прочности зерен 150 циклов заморозки и последующих оттаиваний. В соответствии с нормативными документами, по морозостойкости марки щебня делятся так: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400.

http://youtu.be/G44jVkKjcWc

Полезные советы

При закупке строительных материалов щебень следует подбирать особенно тщательно и внимательно относиться при этом к такой его характеристике, как морозостойкость. Как правило, в таких случаях происходит потеря прочности всей конструкции, а это может привести к обрушению постройки. Чтобы не допускать такой неприятности, применение щебня с маркой менее F300 запрещено. В северных и центральных регионах останавливаться лучше на F400. Что до относительно теплого центра, то оценивают морозостойкость по количеству циклов оттаивания и замораживания, а таких циклов в теплой центральной полосе за одну зиму бывает довольно много. Поэтому следует приобретать щебенку марки F400 – такой материал прослужит намного дольше, чем прочие.