Щебеночно-песчаные смеси (ЩПС) классифицируются по различным критериям, которые включают размеры частиц, соотношение компонентов, виды используемого щебня и песка, а также их предназначение в конкретных строительных проектах.
ЩПС: состав, виды, характеристики, области применения
Щебеночно-песчаная смесь представляет собой сложный строительный материал природного происхождения, состоящий из песка и щебня различных фракций. В зависимости от зернового состава, ЩПС делят на множество групп и фракций (от С1 до С11). Данный материал активно используется в дорожном строительстве, а также в производстве бетонных и асфальтобетонных смесей.
Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС) является результатом обработки природных горных пород, возникающим в процессе их добычи и переработки. Смесь щебня, гравия и песка перевозится на специализированные обогатительные заводы, где она дробится, очищается от посторонних загрязнений и сортируется. Производственный процесс не требует сложного и дорогостоящего оборудования, что значительно снижает стоимость конечного продукта. Качественные характеристики ЩПС, широко используемых при строительстве как автомобильных дорог, так и аэродромов, регулируются стандартом ГОСТ 25607-2009.
Классификация щебеночно-гравийно-песчаных смесей по зерновому составу
Области использования ЩПС зависят от их зернового состава. Согласно этому критерию их классифицируют на несколько категорий.
Материалы для покрытий:
- С1. Максимальная фракция розделяемого материала составляет 40 мм, при этом ее количество не превышает 10%. Основные области применения включают создание покрытий, требующих идеально ровной поверхности, таких как взлетно-посадочные полосы аэродромов.
- С2. Размер зерен до 20 мм. Эти смеси используют щебень с высокой морозостойкостью, что делает их идеальными для дорожных покрытий I-III категории, формирования посадочных полос и благоустройства приусадебных участков. Покрытие, созданное с использованием ЩПС С2, отличается хорошей устойчивостью к влаге, механическим нагрузкам и температурным изменениям.
Смеси для оснований (непрерывная гранулометрия):
Материалы для основания (прерывистая гранулометрия):
- С9. Крупнофракционная смесь, содержащая крупные гранулы до 80 мм. Используется в строительстве автодорог, автостоянок и для укрепления обочин.
- С10. Максимальный размер зерен — 40 мм. Этот сыпучий материал востребован на начальном этапе строительства автодорог.
- С11. Наибольшая фракция достигает 20 мм и наиболее востребована в дорожном строительстве.
Для чего предназначен состав и где он применяется
Выпуск песчано-щебеночной смеси происходит с соблюдением требований стандарта ГОСТ 25607-2009. В данном нормативе указано, что при содержании пыли и глины выше 4% данный продукт не может применяться для выполнения ответственных строительных работ. Также стандарт подразумевает контроль радиационного фона, который не должен превышать 300 Бк/кг, так как это значение является допустимым и безопасным для использования, особенно при строительстве жилых зданий.
Смесь из щебня и песка востребована для выполнения следующих работ:
- строительство дорог для автомобилей;
- создание основания для укладки дорожного покрытия;
- формация насыпей для железных дорог;
- производство бетонных и асфальтобетонных смесей;
- создание как начальных, так и основных поверхностей для аэродромов и взлетно-посадочных полос;
- возведение площадок и путей для перемещения тяжелой строительной техники.
Применение данного материала не ограничивается только строительной отраслью. Он активно используется в ландшафтном дизайне, где на его основе создаются зоны отдыха, дорожки и декоративные элементы.
Основные достоинства применения
В выборе между песчаными смесями часто предпочтение отдается ЩПС, поскольку этот материал имеет ряд значительных преимуществ:
- Неограниченный срок службы.
- Нет нужды в дополнительной обработке. Продукция, соответствующая ГОСТу, уже готова для использования.
- Универсальность. Подходит как для гражданского, так и для промышленного строительства.
- Простота транспортировки, так как для этого используется обычный грузовой транспорт.
- Разнообразие по фракциям. ЩПС представлен в большом количестве различных гранул, что позволяет применять его для различных задач.
Для достижения высоких качественных показателей в процессе выполнения работ необходимо правильно выбирать щебеночно-песчаные смеси в зависимости от их зернового состава и характеристик.
Способ получения и основные свойства ЩПС
Процесс получения ЩПС включает отдельное дозирование фрагментов щебня разных фракций и песка, который отбирается с учетом стандартов ГОСТ. Все компоненты загружаются в специальные смесительные установки, где проходят несколько этапов обработки. Сначала крупные части минерала измельчаются, затем смесь очищается от ненужных примесей и мусора. Путем просеивания и сортировки материал получает нужный размер фракций, что важно для дальнейшего использования.
Песок и щебень добываются также в местах, где происходит естественное выветривание скальных пород, и потом отправляются на переработку.
В зависимости от пластичности, определяемой количеством воды, необходимой для переведения материала в текучее состояние, выделяют три марки смеси, каждую из которых характеризует содержание различных примесей. Если концентрация пыли велика, материал начинает рассыпаться. В качественной ЩПС содержание пыли не превышает 5% от общего объема.
Свойства смеси могут ухудшаться из-за присутствия глины, которая способствует пучению и увеличению набухаемости, а также снижает фильтрационные характеристики. Поэтому содержание глины и пыльных частиц в смеси для создания покрытий не должно превышать 10%.
Для точного расчета усадки и массы, необходимых для осуществления технических работ, рассчитывается вес смеси и ее насыпная плотность.
Согласно требованиям к строительным материалам, важно учитывать и параметры радиационной безопасности. Этот показатель определяется уровнем радиоактивности, который может варьироваться в зависимости от содержания определенных элементов, таких как торий, радий, изотоп калия, а также концентрации стронция и цезия.
Для строительства жилых зданий допустимо использовать ЩПС с уровнем радиации до 370 Бк/кг, тогда как для автодорог и аэродромов безопасно использование материала с показателем до 740 Бк/кг.
Материалы имеют три категории назначения:
- для формирования основания;
- для устройства фундаментов;
- для укладки верхнего покрытия.
Смеси с непрерывной дисперсией включают фракции различных размеров, тогда как в материалах с прерывистой гранулометрией присутствуют зерна одинаковой величины.
В чем разница между ЩПС и ПГС
В песчано-гравийной смеси (ПГС) для создания бетона, используемого для заливки фундаментов и укрепления насыпей, доля гравия составляет от 10%. Зерна в этой смеси имеют округлую форму, в то время как у щебня, присутствующего в ЩПС, края острые — это следствие дробления скального камня. Для увеличения доли гравия в ПГС сырье подвергается дополнительной обработке, что позволяет получить до пяти фракций материала с различным содержанием основного компонента. Эти смеси нашли свое применение в дренажных системах, а также в сельском хозяйстве и при производстве бетона.
Мелкие зерна и песок, входящие в состав ЩПС, легко уплотняются и при насыпке выравнивают почву, а также сушат подтопленные участки. Щебеночная смесь со средними фракциями также используется как дренаж при укладке автодорог, но редко применяется в производстве бетона.
Области применения
Щебеночно-песчаные смеси (ЩПС) находят широкую область применения в разных сферах строительства и инфраструктуры:
- при строительстве дорог и автомобильных трасс, обеспечивая прочную и стабильную основу для покрытия;
- при укладке железнодорожных насыпей, обеспечивая безопасность движения поездов;
- в строительстве фундаментов и подземных сооружений ЩПС служат надежной основой и защитой от воздействия влаги;
- для создания декоративных элементов, пешеходных дорожек, а также укрепления склонов и берегов водоемов;
- для создания эффективных дренажных систем и водоотводов, предотвращая затопления и аккумулируя лишнюю воду.
Щебеночно-песчаные смеси широко применяются благодаря своим уникальным свойствам и возможностям, что делает их важным компонентом многих строительных проектов.
Преимущества использования
Применение щебеночно-песчаных смесей в строительстве предоставляет ряд преимуществ, что делает их незаменимым материалом:
- Прочность и долговечность. ЩПС отличаются высокой прочностью и устойчивостью к нагрузкам, что делает их идеальным выбором для дорожных оснований, фундаментов зданий и других сооружений. Они способны без проблем выдерживать механические нагрузки и негативные воздействия окружающей среды, тем самым обеспечивая долгий срок службы конструкций.
- Универсальность применения. ЩПС могут использоваться для различных строительных задач, таких как укладка дорожных покрытий, устройства фундаментов, берегоукрепительных работ и создания дренажных систем.
- Отличные дренирующие свойства. Структура, состоящая из щебня и песка, обеспечивает эффективный отвод воды от поверхности, что критически важно для создания надежных дорожных оснований и дренажных установок. Это помогает избежать образования луж и застой воды, тем самым поддерживая качество покрытий и предотвращая разрушение конструкций.
- Экономическая эффективность. Использование ЩПС позволяет существенно снизить затраты на строительство благодаря его доступной стоимости и легкости в транспортировке. Кроме того, долговечность и многофункциональность такого материала позволяют сократить затраты на обслуживание и ремонт в будущем.
- Экологическая безопасность. Большинство видов щебня и песка, используемых в ЩПС, являются натуральными материалами, не содержащими вредных химических веществ. Это делает их экологически безопасными для применения в строительстве, минимизируя негативное воздействие на окружающую среду.
Транспортировка и хранение
ЩПС доставляется на строительные объекты навалом любым подходящим транспортом в соответствии с принятыми правилами логистики. По железной дороге отгрузка осуществляется в открытых вагонах. В случае необходимости защиты материала от загрязнения, его укрывают или используют контейнеры для транспортировки. Для Смесей, обработанных органическими вяжущими, применяется грузовой транспорт. Для щебеночно-песчаных смесей, обработанных вяжущими, существует предельно допустимое время между производством смеси и окончанием её уплотнения.
При отгрузке каждой партии поставляется паспорт качества, в который включены данные о гранулометрическом составе, другие физико-механические характеристики и уровень естественной радиоактивности. Промежуточные погрузочно-разгрузочные операции в процессе транспортировки материалов запрещены. В зимний период отгрузку и хранение следует сопровождать мерами защиты от смерзаемости, такими как перелопачивание и обработка специальными растворами.
При складировании следует избегать смешивания ЩПС с мусором или другими составами, а также загрязнений и увлажнений. Составы, обработанные жидким битумом, нужно хранить на закрытых складах или под навесом, а смеси, подвергшиеся комбинированной обработке органическими и неорганическими вяжущими, не подлежат хранению.
Вопрос-ответ
В чем отличия ЩПС со щебнем из гранита и известняка?
Гранит по прочности значительно превосходит известняк. Поэтому смеси с гранитным щебнем предпочтительнее для прокладывания дорог с высоким транспортным потоком. Однако у ЩПС, в состав которых входит известняк, имеются свои плюсы: такой материал дешевле и отличается меньшим природным радиационным фоном.
Какие смеси идут на строительство аэродромов?
В этом случае используются материалы, состоящие из высокопрочных марок щебня, таких как М1200 и М1400.
