Данный материал используется при строительстве фундаментов для многоэтажных жилых комплексов, частных домах, а также для выравнивания дорожного покрытия на автотрассах и укрепления насыпей железных дорог. Кроме того, он применяется при создании систем дренажа, что позволяет эффективно управлять водными потоками и повышает устойчивость конструкций.
ЩПС: что это такое?
Щебеночно-песчаная смесь, сокращенно называемая ЩПС, представляет собой строительный материал, который является результатом естественного формирования в процессе добычи и переработки горных пород. Это композитный продукт, включающий в себя щебень, гравий и песок, поступающий на специализированные перерабатывающие предприятия. Здесь он подвергается процессам измельчения, очистки от мусора и правилам сортировки. Технология производства этих смеси отличается относительной простотой и не требует сложного и дорогого оборудования. Именно это способствует его доступной цене. Качественные характеристики ЩПС, которые используются в строительстве автомагистралей и аэродромов, регламентируются актуальным стандартом — ГОСТ 25607-2009.
Области применения ЩПС напрямую зависят от композиции зерен. По этому критерию они делятся на несколько групп, каждая из которых предназначена для определенных задач.
Материалы для покрытий имеют следующие группы:
- ЩПС С1. В этой смеси максимальный размер фракций достигает 40 мм, причем их количество не превышает 10%. Она применяется для создания покрытий с идеально ровной поверхностью, например, для взлетно-посадочных полос аэродромов.
- ЩПС С2. Этот вид имеет максимальный размер частиц в 20 мм и содержит щебень с высокой морозостойкостью. Используется для создания дорожных покрытий I-III категории, обустройства взлетно-посадочных полос и ландшафтного благоустройства частных участков. Покрытие, изготовленное из ЩПС С2, обладает высокой устойчивостью к воде, механическим нагрузкам и температурным перепадам.
Смеси для оснований включают:
- ЩПС С9. Данная крупнофракционная смесь содержит гранулы размером до 80 мм и применяется при строительстве автомагистралей, автостоянок и для укрепления обочин.
- ЩПС С10. В этой смеси максимальный размер частиц составляет 40 мм и востребован на начальных стадиях дорожного строительства.
- ЩПС С11. Содержит фракции, не превышающие 20 мм, и главным образом используется в дорожном строительстве.
Основные характеристики ЩПС
При выборе щебеночно-песчаной смеси имеют значение не только зерновой состав, но и другие характеристики, такие как:
- Создание бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий.
- Уплотнение и выравнивание оснований перед укладкой окончательного дорожного покрытия.
- Строительство балластных и основных слоев для железнодорожных насыпей.
- Обустройство площадок различного назначения, а также путей для работы строительных кранов.
- Устройство оснований и покрытия аэродромов и взлетно-посадочных полос.
- Производство смесей для бетона и асфальтобетона.
Классификация щебеночно-гравийно-песчаных смесей по зерновому составу
Применение ЩПС во многом зависит от их зернового состава. В соответствии с этим признаком, смеси делятся на несколько категорий:
Материалы для покрытий представлены следующими группами:
- С1. Максимальная фракция составляет 40 мм, и это ограничение не превышает 10%. Основная цель применения — создание покрытий с высококачественной ровной поверхностью, например, для взлетных полос.
- С2. Размер частиц достигает 20 мм, и эта смесь включает морозостойкий щебень. Применяется для создания дорожных покрытий I-III категории, для взлетных полос и при ландшафтном дизайне. Произведённое покрытие отличается стойкостью к различным климатическим условиям и высоким механическим нагрузкам.
Смеси для оснований имеют следующие группы:
- С9. Содержит крупные гранулы до 80 мм и используется в широком спектре для создания автодорог, стоянок и укрепления обочин.
- С10. Максимальный размер зерен — 40 мм, востребован на первоначальных этапах строительства дорожных покрытий.
- С11. Размеры этой фракции не превышают 20 мм и в основном используются в дорожном строительстве.
Основные области применения ЩПС
- Создание бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий.
- Уплотнение и выравнивание оснований перед укладкой финального дорожного покрытия.
- Строительство балластных слоев для железнодорожных насыпей.
- Обустройство площадок различного назначения и путей для перемещения строительных кранов.
- Строительство аэродромов и взлетных полос.
- Производство бетонных и асфальтобетонных смесей.
Щебеночно-песчаные смеси приобрели популярность в строительстве благодаря своим выдающимся качествам, среди которых:
- Низкая себестоимость, поскольку они представляют собой побочный продукт добычи щебня.
- Легкость транспортировки – подходят для перевозки любым грузовым транспортом.
- Долговечность хранения и неприхотливость к условиям, в которых они хранятся.
Чтобы повысить степень уплотнения и предотвратить чрезмерное увлажнение, ЩПС обрабатывают жидкими стабилизаторами. Это растворы на основе сульфированных масел, органических материалов с содержанием белков, а также серной и буферной кислот. Стабилизаторы помогают уменьшить набухание и усадку, снижают пылеобразование, а также влияют на толщину конструктивных слоев. Они повышают плотность сыпучего материала, его несущую способность и водонепроницаемость.
Способ получения и основные свойства ЩПС
Процесс получения ЩПС начинается с доставки фрагментов щебня различных фракций и песка, который выбирается в соответствии с установленными стандартами (ГОСТ) на специальные смесительные установки. Происходит несколько этапов: крупные фракции минералов поддаются дроблению для дальнейшего измельчения. Затем смесь очищается от мусора и примесей, оставшихся после добычи камня, в частности, пыли. Для этого используются специальные сита. Далее происходит сортировка на основе размеров частиц, чтобы получить зёрна заданной величины, которые определяют вид смеси.
Песок и щебень также добывают в местах выветривания скальных пород, прежде чем отправить на переработку.
В зависимости от уровня пластичности, который определяется количеством воды, поглощаемого материалом для превращения в текучую форму, выделяют три марки смеси, которые различаются по содержанию примесей. При высокой концентрации пыли материал может рассыпаться. В качественной ЩПС процент содержания пыли по сравнению с другими компонентами не должен превышать 5%.
Негативное влияние на свойства смеси оказывают глиняные включения, которые усиливают пучение и набухание, снижая фильтрационные характеристики. Содержание глины и пылевидных частиц не должно превышать 10%, особенно если смесь предназначена для покрытия поверхностей.
Для правильного расчёта усадки и определения массы, необходимых для выполнения различных строительных работ, важно учитывать вес смеси и ее насыпную плотность.
К материалам, используемым в строительстве, есть определенные требования по радиационной безопасности. Этот показатель определяется уровнем радиоактивности. Уровень радиации зависит от наличия таких элементов, как торий, радий и изотоп калия. Искусственный уровень зависит от концентрации стронция и цезия.
Если для возведения жилых зданий допустимо использовать ЩПС с радиоактивностью до 370 Бк/кг, то для прокладки автомагистралей или покрытия аэродромов безопасной считается смесь с уровнем радиоактивности не выше 740 Бк/кг.
Смеси можно разделить на три вида по назначению:
- для создания основания;
- для возведения фундаментов;
- для укладки покрытий.
Смеси с непрерывной гранулометрией содержат фракции разного размера, тогда как в материалах с прерывистой гранулометрией присутствуют зерна одинакового размера.
В чем разница между ЩПС и ПГС?
В песчано-гравийной смеси, предназначенной для бетона (используемого, к примеру, для заливки фундаментов, укрепления насыпей или создания спортивных площадок), процентное содержание гравия составляет от 10%. Зерна в этой смеси округлы, тогда как у щебня в ЩПС края острые, что объясняется методом его получения, заключающимся в дроблении скального материала. Чтобы повысить процент содержания гравия в ГПС, сырьё дополнительно обрабатывается, что позволяет получить несколько фракций с различной концентрацией основного элемента, что важно для таких применений, как дренаж, сельское хозяйство и производство бетона.
Мелкие зерна и песок, присутствующие в ЩПС, легко уплотняются и помогают выравнивать почву, осушая затопленные участки. Щебеночная смесь средней фракции используется в качестве дренажа при строительстве автотрасс и редко применяется для производства бетона.
Разновидности по размеру фракционного состава
По размеру фракций, входящих в состав, ЩПС делятся на следующие категории, обладающие различными характеристиками:
- С1 — в данной смеси содержатся частицы размером до 4 см. Разрешено наличие камней размером от 5 до 10 мм, но их доля не должна превышать 10%.
- С2 — размер гранул в этой смеси составляет 2 см, также допускается наличие гранулированных фракций 10 мм. Высокая прочность этой смеси достигается благодаря использованию морозоустойчивого гранитного щебня.
- С3 — размер гранул достигает 12 см, а содержание сторонних примесей (пыли и глины) должно составлять не более 4%. Такой материал отличается морозоустойчивостью и прочностью, к тому же его укладка происходит проще по сравнению с другими вариантами.
- С4 — размеры фракций щебня не превышают 8 см. Эти смеси востребованы в жилищном строительстве благодаря приемлемым нормам радиационного фона. Используются для создания дорожных покрытий, а также для проектирования железнодорожных и трамвайных путей.
- С5 — размер фракций варьируется от 4 до 8 см. Высокое качество такого материала обеспечивается низким содержанием сторонних примесей (до 4%).
- С6 — в этой смеси указанные фракции изменяются в пределах от 5 до 40 мм. Это универсальный вариант ЩПС, который находит применение в большинстве видов строительных работ. Она прекрасно подходит для бульдозерных работ даже при неблагоприятных, низких температурах.
- С7 и С8 — составляют самые мелкофракционные варианты смесей с размером гранул от 5 до 10 мм.
- С9 — этот вид содержит зерна размером 8 см.
Интересно! Среди множества видов щебеночно-песчаных смесей особой популярностью пользуется тип С4, благодаря своему близкому к натуральным материалам составу.
Что важно знать о свойствах и характеристиках ЩПС
При намерении приобрести щебень или заказать ЩПС, необходимо учитывать не только размеры входящих в её состав зерен, но и технические характеристики, такие как:
- Морозоустойчивость. Этот параметр характеризует количество циклов заморозки и оттаивания, которые материал может перенести. Наиболее распространенный тип ЩПС имеет морозостойкость F300. Это надежный показатель, позволяющий эксплуатировать продукцию в условиях холодного климата.
- Прочность. Данный параметр указывает на сопротивляемость фракций механическим воздействиям. В продаже имеются ЩПС с прочностью в диапазоне от М600 до М1400.
- Процентное содержание сторонних веществ. К ним относятся пыль и глина, которые способны снижать качественные характеристики материала. Как правило, востребованы смеси, содержащие не более 4% подобных примесей, хотя на рынке также имеются и с более высоким содержанием — до 20%.
- Насыпная плотность. Средняя величина для щебеночно-песчаной смеси составляет 1,7 т/м³. Этот показатель определяется в лабораторных условиях и фиксируется в технической документации на каждую партию продукции. Его необходимо учитывать для правильного расчёта расходных норм.
- Коэффициент фильтрации. Этот параметр показывает, как глубоко влага проникает в сыпучий состав за 24 часа.
Важно! Рекомендуется обращать внимание на форму зерен щебня. Предпочтительно выбирать смеси, в которых фракции имеют кубовидную форму. Однако для использования в ландшафтном дизайне более подходят смеси с угловатыми формами щебня.
Транспортировка и хранение
ЩПС может быть доставлена навалом любым грузовым транспортом в соответствии с правилами транспортировки. По железной дороге доставка осуществляется в открытых вагонах. Если требуется защита от загрязнения, смесь накрывают или отправляют в контейнерах. При использовании органических вяжущих, транспортировка осуществляется грузовыми автомобилями. Для ЩПС, обработанных вяжущими, установлены временные ограничения между производством смеси и завершением уплотнения.
При отгрузке каждой партии предоставляется паспорт качества, в котором упоминаются гранулометрический состав, физико-механические характеристики и уровень естественной радиоактивности. Не допускается проводить промежуточные погрузочно-разгрузочные операции во время транспортирования груза к объекту. В зимнее время отгрузка и хранение сопровождаются специальными мерами, направленными на предотвращение смерзания, в том числе обработкой специальными растворами.
При складировании не разрешается смешивать с мусором или другими смесями, чтобы избежать загрязнения и увлажнения. Составы, обработанные жидким битумом, следует хранить в закрытых помещениях или под навесом. Смеси, подвергшиеся комбинированной обработке органическими и неорганическими вяжущими, не подлежат хранения.
Вопрос-ответ
В чем отличия ЩПС со щебнем из гранита и известняка?
Гранит демонстрирует более высокую прочность по сравнению с известняком, поэтому смеси с гранитным щебнем применяются для дорожного строительства с интенсивным транспортным потоком. В то же время у ЩПС с известняком есть свои плюсы: стоимость такого материала ниже, а уровень природной радиоактивности ниже, что делает его более безопасным.
Какие смеси используются для строительства аэродромов?
В таких случаях используют материалы, содержащие высокопрочные марки щебня, такие как М1200 и М1400, которые обеспечивают сохранность конструкции и ее способность выдерживать высокие нагрузки.
