щебень

Показатель морозостойкости щебня

Щебень – один из наиболее широко применимых сыпучих строительных материалов. Это один из основных компонентов бетонного строительного раствора.

Он используется при закладке фундамента, строительстве дорог, железобетонных конструкций, прокладке дренажных каналов. Щебень имеет ряд важных физических характеристик, влияющих на его потребительские свойства. Морозостойкость – одна из самых значимых.

В стране, где зимой температура опускается до -30 градусов это свойство очень сильно влияет на прочность и срок службы объекта. На дороге, построенной из щебня с низким показателем морозостойкости, через одну-две зимы появится большое количество выбоин. А фундамент здания покроется трещинами. Происходит это потому, что влага внутри щебня при заморозке расширяется и разрушает структуру камня. Если материал плохо сопротивляется такому воздействию, срок службы постройки будет не долог.

Что такое морозостойкость

Морозостойкость щебня это его способность выдерживать определенное количество циклов заморозки/разморозки без существенной потери массы. Для испытаний берется влажный щебень, поскольку именно вода оказывает разрушающее воздействие на материал. Обозначается показатель латинской буквой F. Число после буквы – это количество циклов, выдержанных материалом без потери качества. Например, морозостойкость F100 значит, что материал заморозили и разморозили 100 раз, прежде чем он стал ощутимо терять массу.

Какие существуют марки морозостойкости щебня

Марка по морозостойкости щебня определяется двумя способами: замораживанием/размораживанием в водном растворе или вымачиванием в растворе сернокислого натрия с последующим высушиванием (согласно ГОСТу 8269.0-97 (п 4.12)).

Конкретные характеристики каждой из марок по морозостойкости могут быть описаны при помощи следующей таблицы

F15F25F50F100F150F200F300F400
№№ выдержанных циклов заморозки/разморозки в водном растворе152550100150200300400
Утрата массы в пределах1010555555
№№ циклов вымачивания/высушивания в р-ре сернокислого натрия35101015151515
 

Утрата массы в пределах

10101055321

Как происходит проверка морозостойкости щебеня

Испытанию подвергают отдельно каждую из фракций. Берется две параллельных пробы. Вес зависит от размера зерна:

  • зерно 5-10 мм – 1 кг;
  • зерно 10-20 мм – 1,5 кг;
  • зерно 20-40 мм – 2,5 кг;
  • зерно 40-80 мм – 5 кг.

То, что мельче 5 мм, для испытаний не берут, а зерна, размером более 80 мм, дробятся.

щебень гранитный

Испытания водным раствором

Металлическое корыто наполняют материалом, равномерно его распределяют и покрывают водой температуры 20+/-5°С на 28 часов. После чего материал замораживают при температуре 18+/-2°С минимум 4 часа. А после размораживают под струей воды 20+/-5°С в течение минимум 2 часов.

Испытание повторяется 15, 25 и потом по 25 циклов с контрольным просеиванием на сите и измерением массы до того, как потеря не превысит порогового значения (смотри таблицу). Тогда марка материала устанавливается по предыдущему количеству пройденных испытаний. Взвешивается материал, подвергшийся разрушению и отсеянный после цикла испытаний.

Формула для расчета потери массы ∆m в %:

  • ∆m = [(m-m1)/m]*100
  • Здесь:     m – масса на начало испытания;
  • m1 – масса остатка, образовавшегося после испытаний.

Среднее арифметическое, вычисленное по результатам параллельных испытаний, считается искомым показателем.

Испытания раствором серно кислого натрия

Материал, насыпают в корыто тонким слоем, заливают с верхом раствором с температурой 25-26°С, и оставляют для пропитки на 20 часов. Далее раствор удаляют. Его можно использовать не один раз. Щебень высушивают, при помощи сушильного шкафа в течение минимум 4-х часов при температуре 105+/-5°С.  По окончании каждого из циклов в 3, 5, 10 и 15 раз, материал промывается горячей водой, высушивается, просеивается и взвешивается.

Формула для расчета потери массы ∆m в %:

  • ∆m = [(m-m1)/m]*100
  • Здесь:    m – масса в г. на начало испытаний;
  • m1 – масса в г. Остатка, образовавшегося после испытаний.

Среднее арифметическое, вычисленное по результатам параллельных испытаний, считается искомым показателем.

Виды щебня и их морозостойкость

Щебень производится путем дробления цельной горной породы на специальных горно перерабатывающих комбинатах.

Существует несколько видов щебня по происхождению породы, из которой он производится. Наиболее прочным, а значит, востребованным в строительстве является гранитный щебень. Он способен выдержать от 300 до 500 циклов заморозки-разморозки. Здание, возведенное на основе такого материала, имеет гарантированный срок службы не менее 50 лет. А разнообразие цветовых вариаций делает этот материал востребованным в сфере ландшафтного дизайна.

Гранит — это застывшая вулканическая магма, одна из самых распространенных пород камня.

щебень фото

Гранитный щебень незаменим при возведении ответственных построек, несущих большую динамическую нагрузку – автомобильных трасс, железнодорожного полотна, взлетно-посадочных полос и фундаментов высотных зданий.

Следующим по морозостойкости является гравийный щебень. Он выдерживает 100-300 циклов. Несмотря на то, что он не так прочен, как гранитный, гравийный щебень имеет меньшую радиоактивность и дешевле в производстве. Поэтому также имеет обширную сферу применения. Используется при закладке фундаментов, в дорожном строительстве и для приготовления бетонных смесей.

Известняковый щебень наименее морозостоек, выдерживает около 100 циклов. Как осадочная порода, содержит большое количество кальция. Применяется для строительства не слишком нагруженных дорожных полотен, в производстве железобетонных изделий как дренаж.

Перед тем как закупать материал для строительства, следует просчитать, какую прочность должно иметь строение, и на какой срок службы оно должно быть рассчитано. Это поможет определить, какой именно материал стоит приобретать и возможно ли сэкономить на щебне.