При выборе щебня для строительства специалисты принимают во внимание характеристики насыпного материала. Камни должны соответствовать определенным требованиям прочности, лещадности, фракции и морозостойкости. По этим признакам определяют марки щебня. Рассмотри основные параметры этого востребованного строительного компонента.
Определение
Марка щебня означает минимальную прочность каменистой породы. Она напрямую зависит от характеристик основополагающего массива. Кроме прочности за показателем скрывается способность выдерживать количество циклов замораживания-оттаивания, а также истирание. Не всегда эти величины связаны между собой.
Марки щебня приведены в ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». Он также содержит нормирование материала по фракции, лещадности, плотности и радиоактивности и подробные технические характеристики.
Прочность
При выборе крупного заполнителя для бетона или подсыпки под дорожное полотно в первую очередь ориентируются на прочность камня. Марка по дробимости щебня показывает, какое минимальное давление способна выдержать порода при испытании на сжатие в конусе.
По этому признаку существует единая классификация:
| Марка прочности | Тип | Описание |
|---|---|---|
| М200, М300…М600 | Слабый | До 15% включений слабых горных пород |
| М600…М800 | Средний | Максимальное содержание слабых частиц – 10% |
| М800…М1200 | Прочный | Слабых частиц до 10% с увеличенным пределом прочности основных камней |
| М1200 и выше | Высокопрочный | Слабых пород не более 5%. К группе относится преимущественно шлаковый и гранитный щебень |
На марку оказывают влияние несколько факторов:
- удельный вес щебня, который зависит от фракции и типа породы и в среднем составляет 1340…1500 кг/м 3 ;
- твёрдость основной породы. Например, пемза шлаковая имеет широкий диапазон прочности в зависимости от состава (М300… М1600), гранитный – не менее М1400, а слабый известняк не более М600;
- лещадность основного объема насыпи. Камни плоской формы менее прочные, чем объёмные.
Оптимальная марка щебня для дорожных работ – М800…М1200, для обустройства пешеходных садовых дорожек достаточно М300-М400. В данном случае ГОСТ не определяет марку морозостойкости, но значение истираемости учитывать следует.
Марка щебня для щебеночной подготовки, как и для приготовления строительных растворов, определяется потребностью в надежности и предполагаемых нагрузках. Обычно используют М600…М1200.
Морозостойкость
Марка по морозостойкости щебня означает минимальное количество циклов замораживания/оттаивания, которое может выдержать насыпь. Она определяется преимущественно плотностью камней – чем она выше, тем меньше воды впитывает щебень, тем лучше он переносит перепады температур.
Марки гранитного щебня по морозостойкости самые внушительные – F350-F400. Можно сказать, этот материал долговечный и не боится никаких погодных воздействий. Щебень из гранита сочетает высокую прочность со способностью выдерживать замораживание, что делает его идеальным компонентом для строительных работ, проводимых вне помещения:
- устройство наружных стен дома, подвалов, фундаментов;
- укрепления опорных стенок;
- изготовление уличных конструкций, требующих высокой прочности: тротуарная плитка, дорожное полотно, бордюры, элементы набережных.
Ввиду высокой стоимости используется не повсеместно, преимущественно на частных территориях.
У щебня из природного камня или искусственного материала с менее плотной структурой морозостойкость ниже, чем у гранита.
Истираемость щебня
Марка по истираемости щебня определяется лабораторно в испытательном барабане. Партию загружают в приемник, запускают круг с определенной скоростью на некоторое время. Затем измеряют потерю веса массы основных камней. По результату камню присваивается группа:
| Марка износостойкости (группа) | Потеря массы при испытании, % |
|---|---|
| И – I | До 25 |
| И – II | 25…35 |
| И – III | 35…45 |
| И – IV | 45…60 |
Степень износа важна при выборе щебня для дорожного строительства. Чем она выше, тем лучше.
(Создан взамен ГОСТа 7392-85)
ГОСТ 7392-2002
УДК 691.22:006.354
Группа Ж18
Crushed natural stone for railway ballast. Specifications
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ГУП ВНИИЖТ) при участии Министерства путей сообщения Российской Федерации
ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 октября 2002 г.
За принятие проголосовали
Наименование органа государственного управления строительством
Минстройархитектуры Республики Беларусь
Казстройкомитет Республики Казахстан
Государственный комитет по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики
Министерство экологии и благоустройства территорий Республики Молдова
Комархстрой Республики Таджикистан
Госархитектстрой Республики Узбекистан
3 ВЗАМЕН ГОСТ 7392-85
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 апреля 2003 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 27 февраля 2003 г. № 20
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на щебень из изверженных горных пород со средней плотностью зерен более 2,4 г/см 3 , получаемый их дроблением и используемый для устройства балластного слоя железнодорожного пути в соответствии с действующими строительными нормами и правилами.
Стандарт не распространятся на щебень, применяемый в качестве заполнителя для тяжелого бетона, а также для строительства автомобильных дорог и других видов строительных работ.
Требования, изложенные в 4.2—4.8, разделах 5 и 6, являются обязательными.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 6613—86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 8267—93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8269.0—97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
ГОСТ 24104—2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
ГОСТ 29329—92 Весы для статического взвешивания. Общие технические требования
ГОСТ 30108—94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
3 Определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути — неорганический зернистый сыпучий материал с номинальным размером зерен от 25 до 60 мм, получаемый дроблением изверженных горных пород с последующим рассевом продуктов дробления.
Контроль — процедура оценки соответствия путем наблюдения и выводов, сопровождаемых соответствующими измерениями, испытаниями или калиброванием.
Испытание — техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой [1].
Партия (производственная) — определенное количество товарной продукции или услуг, произведенное в одно время и при условиях, которые можно считать однородными [2].
Контролируемая партия — определенное число единиц продукции, материала или услуг, собранных вместе и представленных для испытания [2].
Приемочный контроль — контроль, проводимый с целью определения, приемлема или нет поставленная или предполагаемая для поставки единица или партия продукции [2].
Поставка — количество товарной продукции или услуг, представленное в одно время и сопровождаемое одним комплектом документов [2].
4 Технические требования
4.1 Щебень должен изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке предприятием-изготовителем.
4.2 Основные параметры и размеры
4.2.1 Щебень выпускают в виде смеси фракций от 25 до 60 мм. Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня должны соответствовать указанным в таблице 1.
Размер отверстий контрольных сит, мм
Полный остаток на сите, % по массе
Примечание — Проход через сито 0,16 мм должен быть не более 1 % по массе.
4.2.2 Форма зерен щебня, характеризуемая содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы, должна соответствовать указанной в таблице 2.
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, % по массе
Примечание — По согласованию с потребителем допускается выпуск щебня с содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы свыше 15 до 18 %.
4.3 Прочность щебня характеризуют маркой по истираемости и маркой по сопротивлению удару на копре ПМ.
Марка щебня по истираемости, определяемая в полочном барабане, должна быть И1, для которой потеря массы при испытании не должна быть более 25 %.
Марка щебня по сопротивлению удару, определяемая по степени разрушения зерен и оцениваемая изменением зернового состава щебня, должна быть У75, для которой показатель сопротивления удару должен быть более 75.
4.4 Содержание зерен слабых пород в щебне должно быть не более 5 % по массе.
4.5 В щебне не должно быть глины в комках, почвы растительного слоя, других органических и засоряющих примесей.
4.6 Щебень по морозостойкости выпускают марок F50, F100, F200. Показатели морозостойкости щебня данных марок должны соответствовать указанным в таблице 8 ГОСТ 8267.
4.7 Щебень должен обладать электроизоляционными свойствами. Удельная электрическая проводимость насыщенного раствора, получаемого при перемешивании размельченного щебня с дистиллированной водой, должна быть не более 0,32 См/м.
4.8 Щебню должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой определяют область его применения. Щебень в зависимости от величины суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф применяют [3]:
при Аэфф до 740 Бк/кг — для строительства в пределах территорий населенных пунктов и зон перспективной застройки;
при Аэфф свыше 740 до 1500 Бк/кг — для строительства вне населенных пунктов.
При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.
5 Правила приемки
5.1 Щебень должен быть принят техническим контролем предприятия-изготовителя.
5.2 Приемку щебня производят партиями. Партией считают суточную выработку щебня каждой технологической линии.
5.3 Для проверки соответствия качества щебня требованиям настоящего стандарта проводят приемочный контроль и периодические испытания.
Приемочный контроль щебня на предприятии-изготовителе проводят ежесуточно путем испытания объединенной пробы, отобранной с каждой технологической линии.
При приемочном контроле определяют:
— наличие и содержание глины в комках;
— содержание зерен слабых пород.
5.4 При периодических испытаниях определяют:
— один раз в десять дней — содержание частиц размером менее 0,16 мм, содержание зерен пластинчатой и игловатой формы;
— один раз в квартал — марку по истираемости и марку по сопротивлению удару;
— один раз в год — марку по морозостойкости, удельную электрическую проводимость, удельную эффективную активность естественных радионуклидов.
Морозостойкость щебня, прочностные характеристики, удельную электрическую проводимость, удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют также в каждом случае изменения свойств разрабатываемой горной породы.
5.5 Для контроля качества щебня отбирают точечные пробы. Отбор точечных проб на предприятии-изготовителе проводят с помощью пробоотборника или вручную при транспортировании продукции на склад путем пересечения потока материала на ленточном конвейере или в местах перепада потока материала.
Места отбора проб выбирают на каждом предприятии индивидуально в зависимости от условий технологического процесса и соблюдения требований безопасности. Масса одной точечной пробы должна быть не менее 5,0 кг.
Интервал отбора точечных проб на каждом предприятии устанавливают индивидуально в зависимости от стабильности технологического процесса, но не реже трех раз в смену.
После отбора точечные пробы объединяют, перемешивают и квартуют в соответствии с 4.26 ГОСТ 8269.0. Масса объединенной пробы должна не менее чем в четыре раза превышать массу лабораторной пробы.
Масса лабораторной пробы должна быть не менее 40 кг, аналитической — не менее 30 кг. Из аналитической пробы для проведения конкретных испытаний отбирают навески. Минимальная масса навески для проведения испытаний должна соответствовать указанной в таблице 3.
Минимальная масса навески для
проведения одного испытания, кг
щебень фракции от 25 до 60 мм
щебень размером зерен от 25 до 40 мм
Определение зернового состава
Определение содержания частиц размером менее 0,16 мм
Определение содержания в щебне глины в комках
Определение содержания в щебне зерен пластинчатой и игловатой формы
Определение истираемости в полочном барабане
Определение сопротивления ударным воздействиям на копре ПМ
Определение содержания в щебне зерен слабых пород
Определение удельной электрической проводимости
Примечание — Навески щебня с размером зерен от 25 до 40 мм получают путем рассева из щебня фракции от 25 до 60 мм.
5.6 Результаты приемочного контроля и периодических испытаний приводят в документе о качестве, в котором указывают:
— наименование предприятия-изготовителя и его адрес;
— номер и дату выдачи документа;
— наименование получателя и его адрес;
— номера накладных и количество отгружаемого щебня;
— наименование горной породы;
— содержание частиц размером менее 0,16 мм;
— содержание зерен слабых пород;
— содержание зерен пластинчатой и игловатой формы;
— прочностные характеристики щебня;
— марку по морозостойкости;
— наличие в щебне глины в комках и засоряющих примесей;
— удельную электрическую проводимость;
— суммарную удельную эффективную активность естественных радионуклидов;
— обозначение настоящего стандарта.
5.7 Потребитель при контрольной проверке соответствия щебня требованиям настоящего стандарта должен соблюдать следующий порядок отбора проб.
При контрольной проверке качества щебня, поставляемого железнодорожным транспортом, точечные пробы отбирают при объеме партии до трех вагонов — из каждого вагона, при большем объеме — из любых трех вагонов. Точечные пробы отбирают из пяти разных мест вагона (в четырех углах и в центре). Для этого поверхность щебня в вагоне выравнивают и в точках отбора отрывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Точки отбора должны находиться не ближе 0,5 м от бортов вагона. Из лунок точечные пробы отбирают совком, перемещая его снизу вверх вдоль стенки лунки.
При контрольной проверке качества щебня, поставляемого автомобильным транспортом, точечные пробы отбирают при разгрузке автомобилей. Если партия состоит менее чем из десяти автомобилей, то пробы щебня отбирают из каждого автомобиля; если партия состоит из большего количества автомобилей, то методом случайного отбора отбирают от десяти автомобилей по одной точечной пробе. Точечную пробу отбирают из центра автомобиля с глубины 0,2—0,4 м из вырытой лунки.
При контрольной проверке качества щебня, поставляемого водным транспортом, точечные пробы отбирают при разгрузке судов через равные интервалы времени по мере их разгрузки.
При наличии конвейерного транспорта точечные пробы отбирают совком с конвейеров, при разгрузке грейферным краном точечные пробы отбирают с вновь образованной поверхности щебня в судне, а не из лунок.
После отбора точечные пробы объединяют и перемешивают; масса объединенной пробы, отбираемой для проверки партии, должна не менее чем в пять раз превышать суммарную массу навесок для испытаний, указанных в таблице 3. Сокращение пробы до размера, требуемого для испытаний, проводят также методом квартования.
5.8 Поставку щебня производят париями. Количество поставляемого щебня определяют путем обмера на месте погрузки, а при наличии весов — путем пересчета единиц массы в единицы объема по его насыпной плотности. Насыпную плотность щебня определяют по ГОСТ 8269.0. При контрольных измерениях щебня у потребителя его объем пересчитывают с учетом коэффициента уплотнения щебня при транспортировании, который зависит от способа погрузки и дальности перевозки и устанавливается в договоре на поставку.
6 Методы контроля
6.1 Зерновой состав щебня, содержание зерен слабых пород, наличие и содержание глины в комках, прочностные характеристики по показателям истираемости в полочном барабане, сопротивления удару на копре ПМ, содержание зерен пластинчатой и игловатой формы, морозостойкость определяют по ГОСТ 8269.0.
Морозостойкость и прочностные характеристики щебня смеси фракций от 25 до 60 мм определяют на щебне фракции от 25 до 40 мм, полученной путем рассева смеси фракций на ситах 25 и 40 мм соответственно.
6.2 Определение содержания в щебне частиц размером менее 0,16 мм
6.2.1 Средства контроля
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные — по ГОСТ 24104.
Сита с круглыми отверстиями диаметром 25 и 5 мм.
Сита с сеткой № 1,25 и 0,16 по ГОСТ 6613.
6.2.2 Проведение испытаний
Навеску щебня массой 10 кг высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы G. Высушенный щебень высыпают в сосуд, заливают водой и энергично перемешивают. После перемешивания образовавшуюся мутную воду сливают через предохранительные сита с отверстиями диаметром 5 мм, ячейками 1,25 и 0,16 мм, а щебень высыпают на верхнее сито и промывают чистой водой до тех пор, пока стекающая вода не станет прозрачной. Промытый таким образом щебень, оставшийся на ситах с отверстиями диаметром 5 мм и ячейками 1,25 и 0,16 мм, объединяют и высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы. Высушенную навеску щебня просеивают через набор сит с отверстиями размером 25 и 0,16 мм. Остатки щебня на каждом сите взвешивают раздельно.
6.2.3 Обработка результатов испытания
Содержание зерен размером 25 мм, менее 25 мм, 0,16 мм и менее 0,16 мм, % по массе, вычисляют по формулам:
где G — масса пробы, г;
G25, G0,16 — масса остатка на ситах 25 и 0,16 мм.
6.3 Удельную электрическую проводимость определяют по подразделу 4.27 ГОСТ 8269.0 со следующими дополнениями.
Для проведения испытаний отбирают щебень смеси фракций от 25 до 60 мм массой не менее 8 кг, который измельчают и получают насыщенный раствор в соответствии с 4.27.3. Насыщенность раствора определяют путем периодического измерения его электрической проводимости в емкости размером 50x50x50 мм из изолирующего материала, после измерения раствор выливают в оцинкованный сосуд без меток.
Перемешивание насыщенного раствора и определение его электрической проводимости проводят в соответствии с 4.27.2. Затем насыщенный раствор объемом 2 л наливают в сосуд для выпаривания и выпаривают его до объема 0,5 л.
Проведение испытания осуществляют в соответствии с 4.27.3, при этом емкость заполняют раствором так, чтобы верхние края электродов были скрыты раствором.
Обработку результатов испытания проводят по 4.27.4, при этом, если удельная электрическая проводимость не превышает 0,32 См/м, то щебень пригоден для устройства балластного слоя железнодорожного пути.
6.4 Удельную эффективную активность естественных радионуклидов в щебне определяют в специализированных лабораториях гамма-спектрометрическим методом по ГОСТ 30108.
7 Транспортирование и хранение
7.1 Щебень перевозят навалом в транспортных средствах любого вида согласно действующим правилам перевозки грузов и техническим условиям погрузки и крепления грузов, утвержденным Министерством путей сообщения, правилам перевозки грузов автомобильным и водным транспортом.
При транспортировании щебня железнодорожным транспортом вагоны следует загружать с учетом полного использования их грузоподъемности.
7.2 При хранении щебня должна быть обеспечена защита его от загрязнения.
Маркировка показателей качества щебня
Марки строительных материалов представляют собой условные показатели, устанавливаемые по главнейшим технико-эксплуатационным характеристикам или физико-механическим свойствам материала. Например, для теплоизоляционных материалов важнейшей характеристикой является марка по плотности, огнеупорные изделия маркируют по предельным температурам применения. Марка щебня характеризует его прочностные свойства и является одним из основных критериев, по которым оценивается возможность дальнейшего применения этого материала.
Деление на марки показателей качества щебня
По своему смыслу термин «марка» означает сорт изделия или материала и несет в своем обозначении информацию о качестве товара, которой может воспользоваться его потребитель. Один и тот же строительный материал может иметь несколько марок по различным свойствам, однако условия его эксплуатации требуют выделения основного свойства, из которого исходят при выборе материала. Щебень используется в строительных и дорожно-ремонтных работах, в производстве бетона и при обустройстве балластного слоя железнодорожных путей. Из востребованных от щебня показателей качества на первый план выходят его прочностные свойства, от которых зависит долговременная безаварийная эксплуатация строительной конструкции. Маркировка прочности щебня проводится по следующим основным параметрам:
- по дробимости;
- истираемости;
- морозостойкости;
- сопротивлению удару.
Соответствие марок щебня регламентированным требованиям по прочности отражено в следующих документах:
- ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»;
- ГОСТ 7392-85 «Щебень из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия»;
- ГОСТ 7392-2014 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия»».
Марка щебня по дробимости
Дробимость характеризует способность щебня противостоять сжимающим нагрузкам. Испытания щебня проводят в специальном цилиндре с плунжером. Щебень засыпается в цилиндр и раздавливается сжимающим усилием от пресса. По результатам дробления щебень классифицируется на марки по дробимости (р.4.4 ГОСТ 8267-93).
Марка по дробимости при сжатии устанавливается в диапазоне от М200 до М1200 – для щебня из осадочных и метаморфических пород (табл. 3 в р.4.4) и М600-М1400 – для щебня из изверженных пород (табл. 4 этого раздела).
Марки щебня по дробимости разделены на группы, в которые входят гранитные, гравийные и известняковые щебни в соответствии с градацией по степени увеличения/уменьшения величины предела прочности исходной породы на сжатие:
- щебень высокой прочности (гранитный щебень) – М1200–1400;
- прочный щебень (гранитный и гравийный щебень) – марки М800–1200;
- среднепрочный щебень (гравийный и известняковый щебень) – марки М600–800;
- щебень слабой прочности (известняковый щебень) – марки М300–600;
- щебень очень слабой прочности (известняковый щебень) – марки М200-М300.
Это важно! Числовые значения предела прочности на сжатие основных пород, дробимых для производства щебня, имеют следующие значения:
- гранитные породы (граниты, габбро, диабазы, диориты) – от 800 до 1400 кг/кв.см;
- гравий – в среднем 800 кг/кв.см;
- доломиты – от 600 до 1200 кг/кв.см;
- известняки – от 300 до 600 кг/кв.см.
Марка щебня по истираемости
Истираемость характеризует износостойкость щебня при воздействии истирающей нагрузки. Образцы щебня засыпаются в барабан вместе со стандартными металлическими шарами, усиливающими измельчающий эффект. После вращения барабана оценивают потерю массы щебня и классифицируют на марки по истираемости (п.4.4.3 табл.6) от И1 (наиболее износостойкий) до И4 (наименее стойкий к износу).
Показатель истираемости особо востребован при выборе материала для дорожно-строительных работ.
Марка щебня по сопротивлению удару
Марка щебня по сопротивлению удару, называемая ударной или динамической прочностью, характеризует способность щебня выдерживать динамические ударные нагрузки, воздействующие на материал балластного слоя железнодорожного полотна при движении тяжелогруженых составов. Щебень испытывают в металлической ступе, называемой копром. По степени сопротивления удару щебень классифицируют марками от У75 (максимальная ударопрочность), У50, У40 и У30 (наименьшая ударопрочность) в соответствии с ГОСТ 7392-85 (п.1.6 табл.3).
Дополнительная информация. Свойства сопротивления удару у щебня маркируются в ГОСТ 7392-85. В более поздней редакции этого стандарта (ГОСТ 7392-2014) ударопрочность через марку по сопротивлению удару не регламентируется.
Марка щебня по морозостойкости
Морозостойкость характеризует способность щебня выдержать определенное число циклов замораживания / оттаивания без потери своих эксплуатационных качеств. По морозостойкости щебень классифицируют на марки от F15 до F400 (ГОСТ 8267-93, р.4.6, табл.8).
Заключение
Классификация щебня по маркам позволяет объективно оценивать возможности этого строительного материала при подготовке строительных работ или производства бетона.
