Виды и особенности песчано-гравийных смесей: свойства и применение ПГС

Смеси ПГС, играют важную роль в современной строительной индустрии, предоставляя для проектов широкий спектр материалов с разнообразными свойствами.

Уникальные характеристики и технические преимущества способствуют популярности ПГС на рынке. Благодаря универсальному применению и доступности, эти нерудные материалы становятся неотъемлемым компонентом в создании устойчивых и надежных строительных конструкций.

Виды ПГС по составу и способу добычи

• ПГС классифицируется по следующим признакам — происхождение и состав;

• Существует природная песчано-гравийная смесь и обогащенный нерудный материал.

Извлечение естественного песчано-гравийного сырья происходит без дополнительной обработки или очистки, и его состав формируется под воздействием природных условий месторождения. Присутствуют различные компоненты и примеси, которые являются неотъемлемой частью естественного характера данного региона.

Обогащенная ПГС, или сырье ОПГС, характеризуется повышенным содержанием гравия. Это добавление гравийных частиц придает материалу дополнительную прочность и устойчивость. 

Процесс обогащения может осуществляться путем дополнительной обработки или смешивания с другими материалами, что позволяет усилить и улучшить характеристики смеси с точки зрения ее применения в строительстве и других отраслях.

• В соответствии с ГОСТ 23735-2014 определяются оптимальные пропорции гравийных и песчаных элементов, а также размер частиц для различных фракций;

• Регламент устанавливает стандарты, подразумевающие определенное включение глиняных комков и прочих примесей.

Добыча песчано-гравийной смеси

Требования позволяют систематизировать и контролировать технические свойства и качественные показатели различных видов ПГС, обеспечивая их соответствие стандартам и требованиям в строительстве.

ПГС может включать известняк, что обеспечивает ему устойчивость к воздействию воды. Некоторые ПГС богаты кварцем и часто используются при производстве бетона и асфальта. Иногда в смесь добавляют другие породы для повышения прочности – например, гранит, обеспечивая отличные характеристики и долговечность.

Речные ПГС добываются из русел рек и водоемов, частицы характеризуются хорошей формой и однородной текстурой. Природные песчано-гравийные смеси состоят из материалов, извлекаются из карьеров.

Классификация ПГС по фракциям

• Крупнофракционный 70-150 мм – крупные частицы, обеспечивающие высокую прочность и устойчивость для дорожного строительства и формирования оснований;

• Средний размер зерен 30-60 мм– стандартные фракции, подходящие для бетонных смесей, железобетонных конструкций и других строительных работ;

• Мелкофракционный 5-20 мм – основная масса состоит из небольших частиц и часто используется в асфальтовых смесях, для засыпки территорий и создания дренажных систем.

Свойства смесей определяются характеристиками их компонентов, особенно размером фракций гравия, который определяет область применения материала.

ПГС с разными фракциями гравия 10-70 мм используют для различных целей: от создания спортивных площадок до дорожного строительства и возведения плотин.

Содержание гравийных зерен в природных материалах должно соответствовать установленным нормам: не более 10-95%. Материал, обладающий размером фракций 5-20 мм или 20-40 мм наиболее востребован в строительстве.

На какие параметры ПГС обращать внимание

Учитывая желаемую прочность, текстуру и характеристики стройматериалов, можно использовать сочетание разных классификаций.

• Обогащенная ПГС, включающая 60% гравий от всего состава, может быть применена в случаях, где необходимо обеспечить повышенную прочность за счет высокого содержания гравия;

• Смесь, содержащая до 20% гравия, предпочтительна там, где важна хорошая текстура и форма, как часто бывает в строительстве на берегах рек;

• Гравийные смеси с содержанием песка, обогащенные гравием 40-80%, предлагают баланс между прочностью и текстурой, в зависимости от требований проекта.

Перевозка песчано-гравийной смеси

Рекомендуется уделить внимание нескольким техническим характеристикам, которые определены ГОСТом и другими стандартами.

Один из важных аспектов – это состав зерна, который играет ключевую роль в определении качества материала. Минимальный размер песчаной фракции - 0.16 мм, максимальное зерно имеет размер около 5 мм. Эти показатели варьируются для гравия от 5 мм до 70 мм.

Еще одним важным параметром является объем содержания элементов в смеси. Содержание гравия может составлять от 15-20%, при максимальном до 90%, и минимальном – не менее 10%. Это влияет на характеристики, долговечность и класс прочности.

В хорошей природной смеси объем примесей не должен превышать 6%, к обогащенному составу требования более жесткие – допустимо лишь 3%. Примеси могут влиять на структуру, определяя показатели и класс материала.

Одним из факторов, важных для оценки свойств продукта, является плотность. Эта характеристика оказывает влияние на прочность и общую структуру строительной сыпучей смеси.

При выборе ПГС важно учесть эти технические аспекты, чтобы обеспечить соответствие материала стандартам и его оптимальные характеристики для конкретных строительных задач.

Технические параметры и свойства песчано-гравийной смеси

• Нормальная прочность, определяемая качеством состава;

• Устойчивость к замораживанию и оттаиванию;

• Средний коэффициент плотности;

• Экологичность и безопасность.

Среднее количество циклов заморозки и оттаивания для песчано-гравийной смеси определено на уровне F350. Это означает, что материал способен выдерживать приблизительно 350 циклов данного процесса. Важное условие - необходимо, чтобы материал при эксплуатации не терял более 10% своей массы. 

Эти параметры зависят от содержания слабых элементов в составе смеси, которые существенно влияют на прочность и стойкость материала в условиях эксплуатации. Прочность зависит от содержания гравия: чем больше гравия, тем выше качество материала.

Прочность гравия, измеряемая по классам от М400 до М1000, является важным фактором. М400 обычно не обладает достаточной прочностью, класс М1000 считается максимально прочным гравием. Средние значения представлены классами М600 и М800.

Содержание слабых элементов важно контролировать, не допуская превышение 5% для марки М1000 прочности и 10% в диапазоне классов М400-М800.

Как применяют Песчано-гравийную смесь

Где используется ПГС в строительстве:

• Строительство дорожного полотна;

• Создание бетонных смесей;

• Дренажные системы;

• Формирование насыпей;

• Возведение оснований.

Материал широко используется для формирования оснований и дорожных покрытий благодаря своей высокой прочности и дренажным свойствам. Гравий и песок, включенные в бетонные растворы, применяются при строительстве фундаментальных сооружений. 

Песчано-гравийная смесь находит применение в создании дренажных систем в сельском и городском строительстве. Ее использование способствует улучшению водоотведения и повышению прочности дорожного полотна. В инженерных решениях часто предпочтительна природная ПГС, не подвергнутая дополнительной обработке, и среднее или низкое содержание гравия, в зависимости от места добычи. 

Песчано-гравийная смесь

Преимущества и недостатки использования песчано-гравийной смеси

ПГС является уникальным строительным материалом с рядом особенностей, которые определяют ее универсальное использование в строительстве.

Плюсы

• Многофункциональность – универсальные свойства позволяют использовать смесь в различных строительных проектах – дорожное строительство, формирование фундаментов, бетонирование и другие;

• Хорошие дренажные свойства – благодаря разнообразию фракций и структуре, материал способствует хорошему дренажу и подходит для создания дорожных покрытий, фильтрующих систем;

• Прочность и устойчивость по доступной цене – высокое содержание гравия придает ПГС выдающиеся механические свойства, что обеспечивает прочность и устойчивость конструкций. 

Контролируя содержание элементов, можно получить различные типы ПГС, адаптированные к конкретным требованиям проекта. Песчано-гравийные смеси являются природным материалом, что делает их экологически безопасными и устойчивыми к воздействию окружающей среды.

ПГС легко поддается формовке и идеально подходит для создания равномерных и прочных поверхностей при строительстве. Песчано-гравийные смеси являются экономичным решением, обеспечивая отличное соотношение цены и качества для различных строительных проектов.

Минусы

• В процессе использования ПГС может образоваться пыль, что может быть нежелательным на стройплощадке и требовать дополнительных мер очищения;

• В разных месторождениях ПГС может иметь различный состав, что требует внимательного контроля качества при его выборе для конкретного проекта;

• В некоторых конструкциях и условиях ПГС не является оптимальным выбором, требуется тщательное обоснование его использования;

• Природная смесь может реагировать на воздействие влаги, поэтому для улучшения характеристик требуется водоотталкивающая обработка.

Природная песчано-гравийная смесь является экономически выгодным решением, обеспечивая высокое качество дорожного полотна и позволяя сэкономить средства на дорогостоящих строительных материалах.

Обогащенная ПГС, будучи более затратным вариантом, применяется локально для решения конкретных задач. Правильный выбор нерудного материала и соблюдение технологических норм позволяют максимально использовать его преимущества, минимизируя возможные недостатки в строительстве.