Плотность щебня

Характеристика

Щебень – это специальный строительный материал, который производится путем искусственного дробления гравия, валунов и многих других горных пород. Специалисты различают две разновидности данного материала – первичный и вторичный щебень.

Он отличается преимущественно тем, какие виды камней используются для его создания. В первом случае – природные материала, во втором – отходы после строительства.

Это влияют на сцепление с цементом в растворах. Чаще всего щебень используются для укладки фундаментов различных сооружений.


Заливка фундамента

Так же он используется для приготовления цементных растворов, для насыпи на колеях железнодорожных путей или для укладки асфальтного покрытия.


Насыпь железных дорог

Ввиду того, что камни щебня довольно острые и имеют плоскости, они хорошо трамбуются между собой. Благодаря этому получается довольно хорошая прочностью будущих изделий из данного материала. Также большую роль в этом играет фракция щебня.


Фракция 5 20

Она бывает различной в зависимости от степени дробления, а также последующего просеивания

На данные параметры следует обращать внимание при выборе материала, его покупке и его использовании на строительстве. Щебень марки 5.20 используется в основном для производства бетона и бетонных изделий


Производство бетона

Этот материал хорошо применяется в местах, где требуется выдерживание больших механических и физических нагрузок. Именно поэтому данный щебень является незаменимым камнем в строительстве фундаментов, дорог, трасс, создании железобетонных конструкций и т.д.


Сооружения из железобетона

К тому же он сравнительно недорогой и достаточно распространенной. Поэтому его купить может практически любой желающий, если такая необходимо появляется.

Более подробно о характеристиках щебня смотрите на видео:

Расчет

Чаще всего плотность щебня фракции 5-20миллиметровизмеряют при помощи специальной цилиндрической емкости от пяти до пятидесяти литров (кубических сантиметров). Ее специалисты наполняют материалом с горкой.

После этого они снимают верхний слой щебня для того, чтобы он занимал лишь объем, ограниченный кромкой самого сосуда. Как только это будет сделано, вес емкости измеряют на весах. Полученный результат будет представлять собой массу самого щебня и сосуда, в котором он находится.

Эти два показателя следует разделить между собой,тем самым получив реальную насыпную плотность определенной партии полученного материала.

Таким образом, можно определить следующую формулу, которой необходимо пользоваться:

P=(M2-M1)/V, где:

  • P – это плотность щебня, получаемая в килограммах на кубический метр (кг/м3);M2 – это масса емкости вместе с массой самого щебня, измеряемая в килограммах (кг);M1 – это масса емкости, в которой находился щебень при взвешивании, также измеряемая в килограммах (кг);V – это внутренний объем сосуда, в которой находился материал (см3, м3, л).

Стоит отметить то, что плотность щебня должна измеряться в соответствии с определенными стандартами, принятыми в стране. Для России ими являются ГОСТы, которым следует руководствоваться, осуществляя расчет. Они предполагают использования емкости определенной формы и объема.

Также в них одним из условий определения плотности является необходимость отсутствия утрамбовки материала. Если это правило будет нарушенным, результат может показать неверное число.

Общая плотность щебня всегда является большей, нежели его насыпная плотность. Эта закономерность вполне понятная и не может быть нарушена ни при каких условиях.

Щебень мелкий

Керамзитовый щебень 5-10. Фото Грунтовозов

Щебень представляет собой сыпучий материал, получивший широкое распространение в строительстве и изготовлении бетонных растворов. Щебень находит применение при выполнении работ при благоустройстве территорий различного назначения, при воплощении практичных и декоративных идей в ландшафтном дизайне, производстве удобрений и т.д. Активному использованию щебня в различных сферах деятельности способствует разнообразие видов материала. Классификация щебня позволяет упорядочить информацию, что облегчает выбор для потребителя. Несколько критериев обеспечивает разделение материалов на группы, одним из основных является фракция.Далее

Виды

Существует несколько критериев, в соответствии с которыми выполняется классификация:.

Во-первых, это фракция:

  • мелкая — 5-10 и 5-20 мм., используется для укладки верхнего слоя;
  • средняя — 20-40, является наиболее популярной разновидностью;
  • крупная — 40-70, требует расклинивания.

В отдельную категорию выделяют также смешанный вид щебня, представляющий собой смесь фракций разных размеров.

Во-вторых, температура смеси:

Гравийный щебень. Фото Грунтовозов

1) Горячий щебень производится при температуре от 120 до 160 градусов, укладывается — 100-120. Технология изготовления включает сушку щебня, нагрев щебня и вяжущего состава, в качестве которого применяются битумы типов БНД, БН и СГ, деготь марки Д-6, дозирование компонентов в смеситель и перемешивание. Укладка горячей смеси выполняется в сухую погоду весной при температуре воздуха не менее +5 градусов Цельсия или осенью при +10 и более.

2) Теплый производится при температуре 80-100 градусов, укладывается при 60-100. Для изготовления применяются битумы БНД (дорожно-нефтяной) и БН (нефтяной), деготь Д-5. Укладку следует осуществлять в сухую погоду, при температуре воздуха от -10 до -5 градусов.

3) Холодный может производиться с нагреванием и без в зависимости от типа вяжущего компонента. При использовании эмульсий нагрев не выполняется, битума СГ (средне-густеющий) или МГ (медленно-густеющий), а также дегтя Д-3 и Д-4 — нагрев осуществляется до 90-120 градусов. Укладка проводится после остывания, при температуре равной температуре окружающей среды. Работы по укладке следует выполнять в сухую погоду весной (температура не менее +5) и осень (+10). Холодный черный щебень в отличие от первых двух типов может храниться несколько месяцев, но уступает им в водонепроницаемости и износоустойчивости.

В зависимости от вида исходного сырья щебень разделяется на материалы из осадочных, изверженных и метаморфических пород. В некоторых случаях черная щебеночная смесь производится из гравия, который уступает в износостойкости и водоустойчивости щебню. В качестве сырья для изготовления черной смеси используются также гравийный, гранитный, известняковый щебень.

8 Определение истинной плотности (пикнометрический метод Б)

8.1 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам

и реактивам

8.1.1 Шлаковый щебень

При проведении испытаний применяют средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы в соответствии с 7.1.1. Дополнительно применяют вакуумную установку с возможностью создавать и поддерживать давление (2000 ± 100) Па.

8.1.2 Шлаковый песок

При проведении испытаний применяют средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы в соответствии с 7.1.1, за исключением гидравлического пресса и лабораторной дробилки. Дополнительно применяют вакуумную установку с возможностью создавать и поддерживать давление (2000 ± 100) Па.

8.2 Подготовка к проведению испытания

8.2.1 Шлаковый щебень

8.2.1.1 Отбор и формирование проб шлакового щебня проводят в соответствии с 7.2.1.1.

Подготовку мерной пробы шлакового щебня проводят в соответствии с 7.2.1.

8.2.2 Шлаковый песок

8.2.2.1 Отбор и формирование проб шлакового леска проводят в соответствии с 7.2.1.1.

Подготовку мерной пробы шлакового песка проводят в соответствии с 7.2.2.

8.3 Порядок проведения испытания

8.3.1 Шлаковый щебень

8.3.1.1 взвешивают по одному сухие чистые пикнометры.

8.3.1.2 Мерные пробы массой (10 ± 1) г засыпают в пикнометр и пикнометр взвешивают.

8.3.1.3 В пикнометры наливают дистиллированную веду в таком количестве, чтобы материал был полностью покрыт водой, но не более 2/3 объема пикнометра, содержимое аккуратно перемешивают и устанавливают в вакуумную установку.

8.3.1.4 В вакуумной установке создают давление (2000 ± 100) Па и выдерживают указанное давление не менее 30 мин.

8.3.1.5 Извлекают пикнометры из вакуумной установки и наполняют их дистиллированной водой до отметки, расположенной ниже метки на горловине.

8.3.1.6 Помещают в ведя ной термостат таким образом, чтобы верхняя часть горловины находилась на 0,5—1 см выше уровня веды, и выдерживают при температуре (20 ± 0,5) °С в течение 20—30 мин.

8.3.1.7 По истечении 20—30 мин в пикнометры добавляют дистиллированную воду до отметки на горловине, обтирают поверхность пикнометров салфеткой или бумажным полотенцем и взвешивают. Температура добавляемой дистиллированной воды должна быть (20 ± 0.5) °С.

8.3.2 Шлаковый песок

8.3.2.1 Подготовленные мерные пробы шлакового песка засыпают в пикнометры и взвешивают.

8.3.2.2 В пикнометры с песком добавляют дистиллированной воды примерно до заполнения 2/3 их объема и аккуратно перемешивают.

8.3.2.3 Устанавливают пикнометры в вакуумную установку. Создают давление в вакуумной установке (2000 ± 100) Па и выдерживают указанное давление не менее 30 мин.

8.3.2.4 Извлекают пикнометры из вакуумной установки и наполняют их дистиллированной водой до отметки, расположенной ниже метки на горловине.

8.3.2.5 Помещают в водяной термостат таким образом, чтобы верхняя часть горловины находилась на 0.5—1 см выше уровня воды, и выдерживают при температуре (20 ± 0.5) °С в течение 20—30 мин.

8.3.2.6 По истечении 20—30 мин в пикнометры добавляют дистиллированную веду до отметки на горловине, обтирают поверхность пикнометров салфеткой или бумажным полотенцем и взвешивают. Температура добавляемой дистиллированной воды должна быть (20 ± 0.5) °С.

8.4 Обработка результата испытания

8.4.1 Истинную плотность шлаковых щебня и песка (пикнометрический метод Б) ря. г/см3 определяют по формуле

hi —

tn — m

(3)

где m — масса пикнометра со шлаковым щебнем или песком, г: тл — масса пустого пикнометра, г:

т2 — масса пикнометра со шлаковым щебнем или леском, заполненного дистиллированной водой, г. V — объем пикнометра, мл;

Ра — плотность дистиллированной воды, равная 1 г/см3.

Расхождение результатов двух параллельных испытаний в двух пикнометрах не должно превышать значения 0.02 г/смэ. В противном случае проводят третье определение и вычисляют истинную плотность как среднее арифметическое двух ближайших значений.

8.4.2 Истинную плотность в смеси фракций шлакового щебня рассчитывают по 7.4.2.

Классификация

Вес 1 м3 щебня зависит от нескольких факторов:

  • Порода, из которой получены камни;
  • Фракция и лещадность. Для строительных задач часто выбирают размер зёрен 5…20 мм, для подготовительных и других работ более крупные или мелкие фракции.

По происхождению строительный щебень делится на несколько групп:

  • Гранитный – самый прочный и востребованный, одновременно дорогой и долговечный. Камни плотные беспустотные, а лещадность согласно ГОСТ 8267-93 допускает не более 5% плоских зерен. Как следствие – плотность насыпи максимальная.
  • Известняковый природный щебень используется как заполнитель бетонов низкой марки прочности и для приготовления извести и её содержащих материалов. Соединения кальция имеют сравнительно небольшую массу, поэтому 1 куб весит меньше, чем гранитный.
  • Гравийный – это продукт измельчения скалистой породы, которую добывают при разработке карьеров в горах, руслах рек и водоёмов. Это востребованный строительный материал, обладающий оптимальными характеристиками, близкими к граниту, но гораздо более дешевый и распространенный.
  • Шлаковый – это щебень, получаемый в результате переработки металлов. Прочный и дешевый материал с внушительным весом куба.
  • Песчаник – это щебень из твердых горных пород, используется в общестроительных работах.
  • Терриконовый – это черный щебень, продукт отвала старых угольных шахт. Зерна используются в дорожном строительстве в виду загрязнённости.

Существуют и другие разновидности крупного заполнителя, но в строительстве используются преимущественно перечисленные виды.

Представленные типы пород, из которых получается щебень, имеют разные характеристики: водопоглощение, вес, пористость и т.д. Это является определяющим фактором веса кубического метра материала.

Схожі:

Гост 8269. 1-97 межгосударственный стандарт щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ методы химического анализа межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации,Разработан институтом внипистромсырье с участием института ниижб российской Федерации Государственный стандарт союза сср щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ гост методы испытанийОбласть применения методов испытаний, предусмотренных настоящим стандартом, указана в справочном приложении
Гост 5578-94 межгосударственный стандарт щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов технические условия межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (мнткс) Москва Гост 30494-96 межгосударственный стандарт здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях
Гост 22233-2001 межгосударственный стандарт профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций технические условия межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, Гост 11897-94 межгосударственный стандарт штативы для геодезических приборов общие технические требования и методы испытаний межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации минскРазработан центральным ордена «Знак Почета» научно-исследовательским институтом геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф. Н. Красовского…
Гост 30767-2002 межгосударственный стандарт оборудование для газлифтной эксплуатации скважин требования безопасности и методы испытаний межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации минск Гост 30774-2001 межгосударственный стандарт ресурсосбережение Обращение с отходами паспорт опасности отходов основные требования межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации минскВсероссийским научно-исследовательским Центром стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (вницсмв) Госстандарта…
Гост 30775-2001 межгосударственный стандарт ресурсосбережение Обращение с отходами классификация, идентификация и кодирование отходов основные положения межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации минскВсероссийским научно-исследовательским Центром стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (вниицсмв) Госстандарта… Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации (мгс) Interstate council for standardization, metrology and certification (isc)Гост 0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и гост 2-97 «Межгосударственная система стандартизации….

Документи

Документи

Гранитный щебень

Особенности гранитного щебня.

Этот вид стройматериала производится из твердых гранитных пород с зернистой структурой. Обычно они характерного серого или розоватого цвета с темными крапинками из-за большого содержания полевого шпата и слюды. Плотность щебня (и, соответственно, его прочность) может колебаться от 1300 до 1700 кг/м³.

В классификации материала по размерам гранул выделяют пять групп. I группу составляют самые мелкие фракции, меньше 5 мм. Это отсев с большим содержанием пыли, вплоть до 25%. Его применяют в ландшафтном дизайне, для декоративной отделки, обустройства спортивных и детских игровых площадок, зимой посыпают им тротуары при гололеде.

II группа фракции размерами от 5 до 20 мм, так называемый сопутствующий материал с незначительным содержанием пыли. Это более востребованный щебень для возведения фундаментов, бетонных конструкций, мостов, автодорог, аэродромов.

III группа фракции среднего, наиболее востребованного размера: от 20 до 40 мм, почти без пыли. Это самый ходовой щебень для фундаментов, железобетонных конструкций, строительства автомобильных, железных дорог. Его используют и как наполнитель в бетонах при сооружении площадок для тяжелой строительной техники.

Физико-механические свойства шлакового щебня.

IV группу составляют довольно редко используемые фракции от 25 до 60 мм. Такой крупный материал годится для работ с большим количеством бетона, при возведении массивных конструкций. Иногда его используют как фильтрующий элемент.

Наконец, V группа самые крупные фракции от 40 до 70 мм. Фактически это бутовый камень, если даже он и дробленый. Длина его обычно 20-30 мм. Он хорош для фундаментов, подпорных стен, отделки бассейнов, различных оградительных сооружений.

Для гранитного щебня II-V групп в целом характерны:

  • объемная насыпная масса при средней влажности 1370 кг/м³,
  • марка прочности 1400,
  • количество фракций слабых пород не более 3,5%,
  • наличие пыли не более 0,25%,
  • морозостойкость F-400.

Сравнение показателей

Как мы знаем, щебень производят из нескольких видов пород. Какие-то из них являются более доступными, и отыскать их на рынке не представляет сложности.

Используя щебень в строительных работах, следует помнить, что насыпная плотность фракционного заполнителя незначительно изменяется в зависимости от степени его трамбовки. Так, например, хорошо уплотненный щебень фракции 40-70 мм может иметь такой же вес в т/м3, что и рыхлый фракции 20-40. Данная особенность этого стройматериала вызывает немало вопросов при его приемке после доставки на стройплощадку. Согласно ГОСТу коэффициент уплотнения является равным 1,1. Однако при составлении договора возможны варианты его пересмотра в сторону уменьшения. В этом случае щебень еще в кузове грузовика следует обмерить и умножить на заранее оговоренный с поставщиком коэффициент. Если результат соответствует оплаченному объему либо немного превышает его, то претензии к продавцу, понятное дело, отсутствуют.

Понятие плотности

Основным параметром, который характеризуется щебень, как строительный материал, является егоплотность. Именно от нее зависит то, какими прочностными характеристики будет обладать приготовленный раствор, а соответственно и будущая конструкция или же дорожное покрытие.

Плотностьщебня определяется в соотношении его массы к объему, который он занимает.

Связанно это с тем, что обычно щебня требуется достаточно много, поэтому более мелкие единицы измерения не будут оптимальными. Более точные показатели плотности можно получить, измерив ее в двух различных вариантах.

Первый представляет собой насыпнойпоказатель, который показывает плотность камней вместе с теми воздушными промежутками, которые образовываются в них. Второй – это истинная плотность, отличающаяся без учета свободного пространства, для чего используют специальную мерную емкость.

Плотность

Необходимо понимать различия между разными величина, чтобы корректно оперировать ими при осуществлении расчетов количества материала.

Требуется это для высокоточных инженерных расчетов, хотя в обычном строительстве подобные измерения являются не очень полезными. Гораздо большее применение имеет насыпная плотность, так как именно в таком состоянии щебень и используют для приготовления цементно-песчаных смесей.

В настоящее время карьерный песок является самым распространенным и востребованным материалом в строительстве.

Для измерения насыпной плотности используют различные методы, но все они представляют собой примерно одинаковый механизм осуществления. Материал сначала насыпают в специальную емкость, после чего его весизмеряют.

Существует множество факторов, которые, так или иначе, могут повлиять на плотность материала, в том числе и щебня. Стоит рассмотреть все из них, чтобы понимать, как может меняться данный показатель в зависимости от имеющихся условий.

Обратить внимание необходимо на следующие факторы:

материал,из которого произведен щебень. Он может быть совершено различным, как природного, так и искусственного происхождения. Щебень бывает из гравия, валунов, различных руд и горных пород;каждый из этих камней обладает определенными свойствами и характеристиками, которые напрямую влияют на сам щебень;поэтому одинаковыми свойствами, в том числе и насыпной плотностью, материал из-за этого обладать не может.

Например, плотность гранитного щебня 5 20миллиметров является достаточно высокой;наличие примесей или включений. Однородный щебень имеет приблизительно одинаковую плотность, какая бы его часть не была взята. Если же в нем находятся частички других материалов, существует возможность того, что его физические показатели будут немного отличаться в разных объемах;влажностькамней.

Эта характеристика является не очень важной, так как она незначительно влияет на показатели плотностиматериала. Всего лишь на 5-10% данная физическая величина может отклонится от истинной в большую сторону, если в щебне находится больше жидкости, чем предполагалось;степень утрамбовки

Она является наиболее важным фактором.

Связанно это с тем, что, чем меньше материал занимает места, из чего бы он ни был приготовлен, тем больше его будет плотность;таким образом, довольно часто при покупке щебень может иметь одну насыпную плотность, а после транспортировки по ухабистой дороге на место строительства – другую;фракциязерен. Между большими камнями находится довольно большое количество воздушного пространства, поэтому плотность такого материала не очень высокая;если их сделать мельче, то материал сможет занять некоторые свободные пространства, тем самым повысив показатели уплотненности. Это значит, что фракция зерен напрямую влияет на степень плотность щебня;степень водопоглощения.

От этого фактора зависит то, сколько жидкости будет удерживать на поверхности и в структуре камней материала. Она в свою очередь будет влиять на вес щебня, которая используется для осуществления расчетов его плотности (как насыпной, так и истинной);условия хранения. Данный фактор по своей сути отражает все вышеперечисленные, так как от него зависит и степень утрамбовки, и влажность, и наличие примесей;именно поэтому можно считать, что именно от условий, в которых находится щебень, больше всего зависит то, какая у него будет насыпная плотность при осуществлении расчетов.

Выбирая щебень, необходимо обращать внимание на все вышеперечисленные факторы. Это позволит приобрести действительно хороший материал, соответствующий всем требованиям строительства конкретных объектов

От этого будет зависеть их эксплуатационные свойства, длительность использования и многое другое.

Добыча и производство

Добыча сырья для производства щебня осуществляется в карьерах, открытым способом. Работы включают очистку территории, вскрышивание и разрушение породы, которое выполняется в соответствии с несколькими технологиями и с использованием различного оборудования. Процесс производства щебня включает транспортировку, подачу сырья для дробления, сортировку (грохочение), а также фасовку и доставку продукции в места продаж.

Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов

Исходным сырьем для изготовления материала могут служить не только горные породы, а иногда и минералы (как в случае с кварцевым щебнем), но и строительные отходы (вторичный), шлаки от металлургической промышленности (шлаковый), современное сырье с уникальными свойствами (пеностекольный). Для производства данных материалов не требуется добыча исходного сырья.

Справка. Характеристики исходного сырья, технологии добычи и производства влияют на свойства готового материала, в том числе, и на лещадность.

Плотность

Самым главным параметром определения качества щебня является плотность. Именно плотность определяет прочность будущего дорожного покрытия или строительной конструкции. Плотность щебня определяется отношением массы к объему. Принято измерять ее в тоннах или килограммах на один кубический метр. Для более точной оценки плотности ее измеряют в двух вариантах. Первый это общая (насыпная) плотность, которая учитывает воздушное пространство между кусками сухого щебня. Второй вариант — это истинная плотность, которую измеряют без учета пустого пространства в мерной емкости. Для этого щебень в лаборатории дополнительно измельчают до полной ликвидации пористости массы. Такой анализ делается для получения наиболее точного результата для проведения ответственных инженерных расчетов. На практике же параметр насыпная плотность используется гораздо чаще. Именно эта единица измерения применяется при производстве щебеночно-цементных смесей.

Плотность щебня может быть измерена разными способами. Чаще всего это делается с использованием мерных емкостей или же таблиц. В качестве мерной емкости используют цилиндрический сосуд емкостью от пяти до пятидесяти литров. Его заполняют щебнем с горкой. Затем горку снимают так, чтобы ни одна крошка не возвышалась над кромкой сосуда. После этого сосуд со щебнем взвешивают и от полученного результата отнимают вес пустого сосуда. Чистый вес щебня разделяют на объем сосуда и получают реальный показатель плотности данной партии щебня.

Такое измерение можно выразить по формуле: Рн = (m2 — m1): V, где m1 — масса пустого сосуда; m2 — его масса со щебнем, V — его внутренний объем.

Измерение плотности щебня делается в соответствии с требованиями ГОСТа. Допускается использовать сосуды строго определенной формы и размеров. Для измерения плотности щебня разной фракции используются только соответствующие измерительные емкости. При засыпке щебня в сосуд запрещается утрамбовывать материал, в противном случае измерение не будет соответствовать действительной плотности данной партии щебня. Общая плотность щебня всегда выше насыпной, и это вполне понятно. И тот и другой результат измерений указывается в сопроводительных документах. Аналогичным способом измеряют плотность любых сыпучих строительных материалов.

Допускается измерять плотность щебня и с использованием специальных таблиц. При этом погрешность измерения будет составлять порядка одного процента. То есть такая погрешность не является критичной при проектировании дорожного покрытия или строительных конструкций. В таблицах приведены результаты измерений плотности различных видов щебня, ранее полученные лабораторным путем. Используя коэффициент перевода и данные таблицы легко определить плотность конкретной партии щебня.

Для строителей важным показателем является именно насыпная плотность щебня. Именно от ее величины будет зависеть прочность строения или дорожного полотна. Кроме того, показатель насыпной плотности позволяет учесть плотность той субстанции, которой будут заполнены пустоты между кусочками щебня. Плотность субстанции в любом случае будет ниже плотности щебня, даже если это будет сухой песок. Таким образом, инженеры могут рассчитывать реальную прочность строительных или дорожных элементов. Кроме того, знание реальной величины насыпной плотности щебня, позволяет получить определённую экономию. К примеру, при высокой насыпной плотности щебня можно существенно сократить норму расхода цемента для производства смеси. Этот показатель также важен для оптимальной организации перевозок щебня и выбора для этого наиболее экономичного транспортного средства.

От чего зависит показатель плотности

Чтобы примерно можно было сориентироваться в показателях, не обращаясь в каждом случае к таблицам и в лаборатории, давайте выведем некоторую общую совокупность факторов, от которых зависят показатели плотности:

  • основа материала,
  • размер фракций,
  • лещадность.

Источник, из которого был добыт щебень, оказывает влияние в первую очередь на истинную прочность материала, а размер фракций — на насыпную и на коэффициент уплотнения. А также на насыпную влияет лещадность. Остановимся на этом понятии чуть подробнее.

Лещадность

Фракции щебня бывают трех видов:

  • кубовидные — все грани зерна примерно равны,
  • пластинчатые — толщина зерна втрое меньше длины,
  • игольчатые — ширина втрое меньше длины.

Наибольшей прочностью и остальными высокими характеристиками обладают кубовидные фракции. В частности, они прекрасно утрамбовываются, что оказывает значительное влияние на коэффициент уплотнения.

А вот пластинчатые и игольчатые, называемые лещадными, подобными показателями похвастаться не могут. Тем не менее, они есть в составе любой партии щебня. И показатель лещадности рассчитывается как раз по тому, какой процент подобных зерен содержится в конкретной группе материала.

Существует разделение на пять таких групп. В первой — самой качественной — содержание лещадных зерен может быть до 10%. Во второй — 10–15%, в третьей — 15–25%, в четвертой — 25–25%, в пятой — 35–50%.

Понятно, что чем больше процент содержания лещадных зерен, тем больше пустот будет между ними в слое. А значит, и показатель насыпной плотности будет ниже, и уплотняться они будут хуже. Как правило, пятая группа из-за этого даже не используется в строительстве, она применяется для различных отсыпок или в декоративных целях.

А вот группы с низким показателем могут применяться где угодно, включая сооружение фундаментов для зданий с высокой нагрузкой: многоэтажек, башен и т. д. В общем, при выборе щебня и при попытке определить его плотность «на глазок» крайне необходимо учитывать лещадность.

Дорогие друзья! Как видите, расчет плотности щебня — дело необходимое, но не такое уж сложное. В общем и целом, всегда есть три варианта: ориентироваться на сопроводительную информацию, заказать исследование в лаборатории или провести его самостоятельно. Любой из этих путей может дать вам необходимый показатель.

Поэтому не пугайтесь предстоящих работ с данным материалом, делается это все гораздо быстрее и проще, чем может показаться на первый взгляд, особенно в том случае, если это взгляд новичка в строительных делах. Удачи вам!

Истинная, насыпная, средняя плотности щебня. Методы определения

Лидирующие позиции в конкуренции строительных материалов, используемых в современных строительных технологиях, занимает щебень. Многогранные, небольшие, твердые камни, с шероховатой поверхностью применяются в качестве заполнителя при производстве бетона и изделий из него, для устройства автомобильных и железнодорожных магистралей, как декоративный элемент.

При выборе щебня для строительных работ, одним из основных критериев, является плотность щебня, от неё зависят качественные характеристики бетонных изделий и возводимых конструкций. Масса единицы объема щебня называется его плотностью, и зависит от свойств монолитной породы из которой он получен.

Однако в результате дробления цельная порода измельчается и между отдельными камнями появляются пустоты. В результате, одни и те же весовые меры материнской породы и дробленных камней с пустотами между ними, имеют разные объемы. Но и влажность, температура и наличие примесей изменяют вес одного и того же объема сыпучего материала. Поэтому различают три типа плотности щебня: истинную, насыпную и среднюю.

Под истинной плотностью P понимается масса M материала в единичной мере объема Va монолитного материала. Для такого сыпучего материала как щебень — это плотность породы самих камней без учета пустот между ними.

Истинная плотность щебня зависит от свойств породы, продуктом дробления которой он является.

Истинная плотность щебня, кг/м 3

Качественные характеристики щебня взаимосвязаны друг с другом, чем выше показатель истинной плотности щебня, тем ниже его пористость и следовательно, выше показатели прочности и морозостойкости.

Находят истинную плотность пикнометрическим методом в соответствии с ГОСТом 5180-84 10,11. Для получения абсолютно плотного материала лабораторную пробу щебня высушивают до постоянной массы, и измельчают до порошкообразного состояния. Взвешивая в пикнометре контрольный объем воды с добавлением 10 граммовой навески порошка и без неё, через разницу в массе, по формуле определяют истинную плотность щебня.

Так же применяется ускоренный метод, для этого в контрольный объем воды в приборе Ле Шателье постепенно засыпают 50 граммовую навеску порошка, до вытеснения 20 мл объема воды. Оставшийся порошок взвешивают и по формуле вычисляют истинную плотность щебня.

Сыпучие материалы между отдельными зернами имеют пустоты поэтому для щебня так же используется показатель насыпной плотности — это масса единичной меры объема рыхло засыпанного щебня, с учетом пустот между камнями.

Насыпная плотность щебня связана с размером зерна, чем меньше фракция, тем выше насыпная плотность. Форма зерна так же влияет на насыпную плотность, чем меньше лещадность щебня тем выше его насыпная плотность.

Фракции гранитного щебня, мм

Насыпная плотность гранитного щебня, кг/м 3

При проведении строительных работ необходимо определиться с требуемым весом материала и рассчитать его объемную стоимость. В расчете веса кубического метра сыпучего материала применяется насыпная плотность. С её помощью рассчитывается необходимая грузоподъемность транспорта для перевозки щебня и размеры складов для его хранения. Данные о насыпной плотности щебня позволяют качественно подобрать состав бетонного раствора.

Точное измерение насыпной плотности выполняется в специализированных лабораториях в соответствии с ГОСТом 9758-86 и указывается в паспорте качества щебня. Для этого взвешивают засыпанную без утрамбовки, в заданного объема сосуд, исследуемую фракцию щебня, и по формуле рассчитывают насыпную плотность.

Pнас.пл. = Mщебня / Vсосуда т/м³

Приближенное значение можно рассчитать самостоятельно, для этого взять в качестве мерной емкости: кузов автомобиля, корыто для приготовления раствора, ведро или просто ящик с известным объёмом. Мерная емкость засыпается щебнем и взвешивается, отнимается вес пустой емкости, и по формуле для насыпной плотности рассчитывается приближенное значение.

В естественном состоянии на значение плотности щебня оказывает влияние степень влажности и температура. Для учета этих характеристик используется показатель средней плотности щебня.

Pср = Mест / V т/м³

Зависит от относительной влажности W щебня и определяемой в лабораторных условиях плотности во влажном состоянии Pв щебня.