Значение показателей плотности щебня

Дата: 09-04-2015Просмотров: 143Комментариев: Рейтинг: 43

Щебень по праву является одним из самых распространенных и незаменимых строительных материалов. Технология его изготовления проста: его получают с помощью дробления различных каменных пород (гальки и гравия, доменных и асбестовых шлаков).

Есть также вторичный щебень, являющийся продуктом переработки асфальта, кирпича, бетона или другого строительного мусора. Один из важных показателей качества данного строительного материала — плотность щебня. Главное его преимущество состоит в том, что за счет шероховатой поверхности он обеспечивает отличное сцепление с раствором.

Схема разновидностей щебня: а – кубовидный, б – остроугольный, е – клиновидный, г – лещадный.

Виды строительного щебня

В зависимости от материала, из которого изготавливается щебень, строительные классификаторы выделяют несколько его разновидностей. Самые известные из них:

Гранитный — самый прочный и ходовой материал с отличными показателями влаго- и морозостойкости.Гравийный.

Имеет несколько меньшую прочность, но по показателям вполне подходит для строительства конструкций, имеющих высокий запас прочности.Известняковый — разновидность, имеющая наименьшую прочность. Обладает хорошими показателями морозостойкости. Сфера его применения — частное строительство и возведение сооружений, рассчитанных на небольшие нагрузки.

Кроме этих видов, существуют также шлаковые, граббо-диабазовые, керамзитовые и вторичные (искусственные) щебни.

Вернуться к оглавлению

Схема производства щебня.

При выборе того или иного вида для проведения строительных работ необходимо учитывать 3 его основных параметра:

Прочность — параметр, на который плотность оказывает непосредственное влияние. Прочность маркируется буквой «М».

Например, самый прочный гранитный обозначают «М 1400», а известковый с низким запасом прочности — «М 600».Морозостойкость — определение числа циклов замораживания и оттаивания, которые выдерживает материал без ущерба для полезных свойств. Морозостойкость обозначается буквой «F», цифра указывает на число таких циклов (F400 — морозостойкость гранитного щебня).Фракция — это размеры зерен щебенки в миллиметрах. С этим показателем связана лещадность или форма зерен, влияющая на качество адгезии материала с раствором.

Вернуться к оглавлению

Каждый бетонщик знает: чем качественнее материал, тем выше его плотность и последующий запас прочности конструкции. Именно поэтому плотность щебня — показатель, имеющий для строительства первостепенное значение.

Таблица характеристик щебня.

Под плотностью (она измеряется в килограммах или тоннах на м³) понимают отношение массы материала к его определенному объему.

Различают 2 вида плотности щебня:

Первый — истинная плотность, показатель которой определяют в лабораторных условиях. В таком случае замеряется масса единицы объема предварительно высушенного и измельченного материала.Второй, более важный вид — это «насыпная плотность».

Данное свойство позволяет определить вес 1 м³ гравия с учетом всех пустот, образовавшихся между его зернами. Такой показатель имеет прямую зависимость от плотности исходного материала в неуплотненном (насыпном) виде. Здесь наблюдается прямая зависимость: чем меньше фракция, тем выше показатель.

На практике насыпная плотность измеряется довольно просто. Для ее определения в лабораториях используют емкости специальной формы, имеющие объем до 50 л, которые взвешивают, перед тем и после того как наполнят щебнем до высоты 1 м и вровень с верхом.

Затем разницу этих измерений делят на объем емкости. Результат — показатель плотности стройматериала в кг/м³. Такие замеры фиксируются в паспорте качества конкретной партии щебня.

Применение щебня при строительстве дороги.

В условиях стройки расчет физической величины прост и состоит из 5 шагов:

Берутся замеры строительного корыта для раствора, и путем умножения длины, ширины и высоты вычисляется его объем (V).Производится измерение массы пустого корыта (m1).Корыто заполняется щебнем вровень с краями и повторно взвешивается (m2).Вычисляется масса щебня (m2-m1).Полученная масса делится на объем корыта. Общая формула такова: Pн (плотность) = (m2-m1)/V.

Знать этот показатель необходимо по нескольким причинам. Во-первых, можно существенно сэкономить на цементе для замешивания раствора.

Чем больше насыпная плотность, тем меньше бетона понадобится, чтобы связать щебень.

Во-вторых, расчеты можно использовать для определения тоннажа и габаритов транспорта, чтобы перевозить такой объемный материал. В-третьих, при складировании можно правильно подобрать площади для хранения.

Вернуться к оглавлению

Рациональный расход средств — это неотъемлемое правило любых строительных работ. Зная специфику объекта и руководствуясь ГОСТом, подрядчик легко сможет подобрать оптимальный вариант материала в соотношении цена — качество.

Каждый вид щебня имеет утвержденные нормативные параметры (паспортизацию). Например, насыпная плотность, в зависимости от фракции, колеблется для гранитного от 1320 до 1690. Для гравийного этот показатель составляет от 1350-1450 кг/м³, а для известнякового — 1250-1330 кг/м³.

Определить плотность можно и с помощью марок. Так, маркировка «М 250» означает, что материал имеет плотность до 250 кг/м³, «М 300» — 250-300 кг/м³. Самыми прочными и высокопрочными считаются, соответственно, марки 800-1200 и 1400-1600.

Удельный (насыпной) вес строительного щебня широко используется при подборе пропорций бетона, расчете количества для засыпки подушек и оснований, проверки массы и объема отгрузки, планировании условий хранения и аналогичных операциях. На его точное значение влияют плотность зерновой основы, размер фракций, происхождение наполнителя и степень его насыщения влагой.

Оглавление:

От чего зависит показатель?Методы нахожденияОписание разных видов щебня

Факторы влияния плотности на другие рабочие характеристики

С учетом сыпучей природы данный основополагающий параметр описывается как отношение массы к занимаемому объему.

Расчет проводят исходя из замеров, проведенных в обычных условиях (поддержке нормативной влажности и отсутствии трамбовки). Полученное число является усредненным, но оно косвенно определяет прочностные, весовые и аналогичные рабочие характеристики. Существует прямая связь между величиной насыпной плотности и:

Размерами отдельных фракций: мелкозернистые виды ПГС и их аналоги имеют большой удельный вес (1600 кг/м3), востребованная марка 20-40 с примерно одинаковой прочностью – 1400.

Это же относится к содержанию частиц с пластинчатой или игольчатой формой: чем выше лещадность, тем больший объем воздуха вовлечен.Истинной плотностью щебня, напрямую зависящей от структуры материала основы и его марки прочности. При равных размерах максимальный удельный вес будут иметь продукты дробления гранитных и габбро-диабазовых пород.Пористостью и водопоглощением. Туф, пемза и схожие наполнители легких видов бетона весят не более 800 кг/м3 и имеют максимальные способности к накапливанию влаги, средние наблюдаются у известняковых пород.

В строительной практике большое значение удельного веса не является однозначным признаком высокой марочной прочности, но оно обязательно учитывается при подборе пропорций. При замесе раствора с таким заполнителем вяжущее расходуется более экономно. Также при использовании разновидностей с высоким удельным весом тратится меньше сил на трамбовку подушек под фундамент и дорожных оснований.

Способы определения показателя в домашних и лабораторных условиях

Методы измерения насыпной плотности регламентированы ГОСТ 9758, полученные параметры в обязательном порядке указываются в паспорте продукции.

Для проведения этого опыта в лаборатории проба высушивается до постоянной массы и засыпается в сосуды с известной емкостью без дополнительного уплотнения. При этом высота насыпания – установленная величина и не превышает 1 м, размеры воронки задаются нормами ГОСТ. Так, для нахождения удельного веса наполнителя с зерном в пределах 5 мм применяется 1 л чаша высотой в 108,5 и диаметром 108 мм, крупных кусков в 70 мм – 234 и 233,8, соответственно.

Вес пустой тары узнается заранее, после чего она еще раз взвешивается в заполненном виде.

Далее расчет ведется по простой формуле – разница масс в кг делится на объем мерного сосуда в м3. Опыт с замерами повторяют дважды, предельно допустимое расхождение результатов не должно превышать 5 %. Одним из важнейших требований стандарта при этом является взятие каждый раз новых проб щебня с той же фракцией и его просушкой с той же длительностью.

В заводских и домашних испытаниях отборы берут при хранении сыпучего материала в условиях естественной влажности, в сушильном электрошкафу при этом нет необходимости. Размер частиц в ходе замеров строго контролируется, для каждой группы определяется своя величина плотности.Полученное среднеарифметическое значение используется в качестве рабочего с учетом его возможного увеличения на 7 % при намокании.

Данный опыт без проблем проводится дома, единственное ограничение – отсутствие правильных мерных сосудов. Оно устраняется увеличением числа замеров и применением емкости с хорошо известным объемом.При необходимости получения истинной плотности опыт усложняется. Проводится только в лаборатории, нужная величина рассчитывается исходя из объема вытесняемой материалом дистиллированной воды из пинометра в процессе кипячения.

Размер фракций при этом роли не играет, в ходе подготовки продукция последовательно измельчается до 5 и 1,25 мм и протирается до полного прохождения через сито №008.По аналогии с опытом по определению насыпного удельного веса полученная взвесь нуждается в просушивании до постоянной массы в условиях комнатной температуры, дальнейшие действия отличаются – проба кипятится в пикнометре 15-20 минут и взвешивается. Окончательный результат выбирается исходя из данных двух параллельных опытов, расхождение между ними не должно отклоняться от ±0,05 г/см3, при значительной разнице дистиллированную воду заменяют керосином.Таблица плотности для разных видов щебняВ зависимости от способа происхождения условно разделяется на первичный (получаемый при пропускании через грохоты и дробилки гравия, гальки и камня, добываемого в отвалах и карьерах) и вторичный (являющийся продуктом измельчения старых кусков бетона, кирпича, асфальта, шлаков и аналогичного сырья).ВидСредняя плотность, кг/м3Ориентировочный вес 1 строительного ведра объемом в 12 л, кгГранитный или гравийный147017,5Габро-диабазовый158018,9Песчаник130015,5Туф и аналогичный наполнитель для легких бетонов80095Терриконовый (черный)115014Шлаковый150018Вторичный щебень (отходы строительства)120014,4Известняковый130015,5Мраморный150018На практике помимо истинной плотности и пористости на значение оказывает сильное влияние размер фракций, форма и лещадность. Взаимосвязь между ними для наполнителей с разным происхождением отражена в таблице:ВидРазмер, ммЗначение насыпной плотности, кг/м3Продукты дробления гранитных пород20-401370-140040-701380-1400от 70 и выше1400Известняковый10-20125020-40128040-701330Шлаковый20-40800Вторичный строительныйНефракционный1170-1310ПГС0-51600Гравийный щебень и просеянная галька5-20143040-1001650более 1601730

Источники:

• ostroymaterialah.ru
• cemgid.ru