Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС) – комплексный строительный материал природного происхождения, который является побочным продуктом при добыче и переработке горных пород. Смесь щебня, гравия, песка доставляется на специальные обогатительные заводы. Там ее дробят, очищают от мусора, сортируют. Производство этой продукции отличается простотой и отсутствием сложного дорогостоящего оборудования, что обеспечивает ее невысокую стоимость. Качественные характеристики ЩПС, широко применяемых при строительстве автомобильных дорог и аэродромов, регламентируются ГОСТом 25607-2009.
Классификация щебеночно-гравийно-песчаных смесей по зерновому составу
Области применения ЩПС во многом зависят от зернового состава. В соответствии с этим параметром их разделяют на несколько групп.
Материалы для покрытий:
- С1. Самая крупная фракция, которая присутствует в этой смеси, – 40 мм. Ее количество не превышает 10 %. Основная область применения – устройство покрытий, которые должны иметь идеально гладкую поверхность, например посадочных полос аэродромов.
- С2. Максимальный размер зерен – 20 мм. В состав входит щебень с высокой морозостойкостью. Материал используется для создания дорожных покрытий I-III категории, устройства посадочных полос, при благоустройстве ландшафта на частных территориях. Покрытие, полученное с использованием ЩПС С2, отличается устойчивостью к воздействию воды, механических нагрузок, температурных перепадов.
Смеси для оснований (непрерывная гранулометрия):
- С3. Максимальный размер зерна – 120 мм. Основная цель применения этого материала – создание дополнительных слоев основания дороги. Применение ЩПС С3 позволяет сэкономить бетон и асфальтобетон.
- С4. Наибольший размер зерна – 80 мм. Содержание крупной фракции не должно превышать 10 %. Материал, содержащий щебень с радиационным показателем не более 300 Бк/кг, может использоваться в жилом строительстве. Также он востребован при устройстве автодорог, укрепления обочин, создание балластной призмы трамвайных и ЖД путей.
- С5. Максимальный размер зерна – 40 мм. Смесь применяется при строительстве зданий жилого и производственного назначения, устройстве автодорог, для укрепления обочин.
- С6. Наибольшая фракция – 20 мм. Используется практически во всех областях жилого, промышленного, дорожного строительства.
- С7 и С8. Эти мелкофракционные материалы применяются для создания нижнего слоя автодорог.
Материалы для основания (прерывистая гранулометрия):
- С9. Крупнофракционная смесь содержит крупные гранулы до 80 мм. Применяется при строительстве автодорог, автостоянок, площадей, укреплении обочин.
- С10. Максимальный размер зерен – 40 мм. Этот сыпучий материал востребован на начальном этапе строительства автодорог.
- С11. Наибольшая фракция – 20 мм. Основная область применения – дорожное строительство.
Основные характеристики ЩПС
При выборе ЩПС, помимо зернового состава, учитывают следующие характеристики:
- Морозостойкость. Показывает, сколько циклов замораживания/оттаивания может выдержать материал. Морозостойкость обозначается буквой F.
- Марка прочности щебня, присутствующего в ЩПС. Слабой прочности – до М600, средней прочности – до М800, прочный – до М1200, высокопрочный – до М1400.
- Коэффициент фильтрации ЩПС. Характеризует глубину, на которую влага за сутки проникает в материал.
- Содержание глинистых и пылевидных частиц. Смеси, используемые для строительства оснований, могут содержать не более 20 % таких частиц, для покрытий – не более 10 %.
- Насыпная плотность ЩПС (насыпной объемный вес). Средний показатель насыпной плотности для ЩПС составляет 1,7 т/м3. В зависимости от вида щебня и гранулометрического состава смеси, эта характеристика изменяется в большую или меньшую сторону от среднего показателя. Ее определяют лабораторным путем и указывают в паспорте на партию материала. При транспортировке сыпучий продукт уплотняется. Коэффициент уплотнения ЩПС находится в пределах 1,1-1,5.
Основные области применения ЩПС
- Устройство бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий.
- Уплотнение и выравнивание оснований перед укладкой финишного дорожного покрытия.
- Устройство балластного и основного слоев железнодорожных насыпей.
- Обустройство площадок различного назначения, путей для передвижения строительных кранов.
- Устройство оснований и покрытий аэродромов и взлетных полос.
- Производство бетонных и асфальтобетонных смесей.
Преимущества использования щебеночно-песчаных смесей
Щебеночно-песчаные смеси популярны в строительстве, благодаря комплексу ценных характеристик, среди которых:
- Низкая себестоимость, поскольку ЩПС являются побочным продуктом добычи щебня.
- Простота транспортировки – можно перевозить в любом грузовом транспорте.
- Бесконечный срок хранения и неприхотливость к условиям хранения.
Для повышения степени уплотнения и недопущения слишком высокого увлажнения ЩПС обрабатывают жидкими стабилизаторами – растворимыми эмульсиями на базе сульфированного масла, органическими материалами, содержащими протеин или серную и буферную кислоты. Стабилизаторы снижают набухание, усадку, пылеобразование, толщину конструктивных слоев. Они повышают плотность материала, несущую способность, водонепроницаемость.