Морозостойкость щебня и гравия (марка по морозостойкости)

Марка по морозостойкости (морозостойкость щебня)

марка морозостойкости щебня F

Свойства щебня / Морозостойкость

Морозостойкость — важное свойство щебня и гравия, которое необходимо во многих областях строительства. Морозостойкость относится к способности материала выдерживать воздействие повторяющихся циклов замораживания-оттаивания без растрескивания, разрушения или ослабления. Щебень, который не является морозостойким, может быть поврежден расширением воды при замерзании, что может привести к растрескиванию, разрушению и, в конечном счете, разрушению материала.

Чтобы понять морозостойкость щебня (гравия), важно понять, как циклы замораживания-оттаивания влияют на материал. Когда вода попадает в трещины в щебне, она расширяется при замерзании, вызывая увеличение давления внутри трещин. Со временем это повторяющееся расширение и сжатие может привести к увеличению трещин и ослаблению структуры щебня, что делает его более восприимчивым к разрушению.

На морозостойкость щебня и гравия влияет несколько факторов, в том числе тип породы, из которой он изготовлен, размер и форма частиц, а также количество присутствующего цементирующего материала. Щебень, изготовленный из плотных, однородных пород, таких как гранит или базальт, обычно более устойчив к повреждениям от мороза, чем щебень, изготовленный из более пористых или неоднородных пород, таких как песчаник или известняк. Размер и форма частиц также могут влиять на морозостойкость материала, при этом более мелкие и угловатые частицы, как правило, более устойчивы к повреждению от мороза, чем более крупные и округлые частицы.

Чтобы обеспечить морозостойкость щебня (гравия), важно выбрать материал, подходящий для конкретных условий проекта. Например, в регионах с холодным климатом и частыми циклами замораживания-оттаивания может возникнуть необходимость в использовании более плотного и морозостойкого вида щебня. Кроме того, правильная установка и техническое обслуживание также могут помочь повысить морозостойкость материала. Например, важно убедиться, что щебень правильно утрамбован и выровнен, чтобы предотвратить скопление воды в трещинах и швах, что может привести к повреждению от замерзания и оттаивания.

Морозостойкость щебня

Способ определения морозостойкости горной породы и щебня (гравия)

Определение морозостойкости щебня выполняется на основании ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ». Лабораторное определение морозостойкости щебня происходит путем сравнивания потери массы при попеременном замораживании и оттаивании.

Средства контроля и оборудование: 

  • камера морозильная (до -20℃);
  • весы настольные циферблатные (по ГОСТ 29329) и лабораторные (по ГОСТ 24104);
  • шкаф сушильный;
  • сита (стандартный набор);
  • ёмкость для насыщения водой и оттаивания образцов;
  • сосуд металлический.

Порядок подготовки и проведения испытаний: 
Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают на морозостойкость отдельно. Фракции, содержание которых в щебне (гравии) не превышает 5% не испытывают. Для проведения испытания отбирается две пробы. Масса одной пробы должны соответствовать минимальному количеству (аналитической пробе), установленному ГОСТом, а именно:

  • для фракции от 5 до 10 мм — 1 кг;
  • для фракции от 10 до 20 мм — 1,5 кг;
  • для фракции от 20 до 40 мм — 2,5 кг;
  • для фракции от 40 до 70 мм — 5 кг.

Образцы горной породы засыпают в металлическую ёмкость и заливают водой, имеющей температуру 15-25℃. Через 48 часов воду из сосуда сливают и помещают образцы в морозильную камеру и доводят до температуры -18℃ (+/-2℃). Продолжительность цикла замораживания щебня (гравия) в морозильной камере при температуре не выше -16℃ должна составлять не менее 4 часов. Далее сосуд с пробой помещают в ёмкость с проточной (сменяемой водой), температура которой 15-25℃ и выдерживают пробу в ней до полного оттаивания, но не менее 2 часов. После чего циклы повторяются.

После 15,25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания образец (пробу) высушивают до постоянной массы и просеивают через контрольное сито (на котором проба полностью оставалась перед испытанием). Зерна щебня (гравия) фракции от 40 до 70мм, которые имеют свежую поверхность раскола относят к неморозостойким и их массу не учитывают.

Морозостойкость щебня определяют по формуле:

Δm = (m — m1) / m * 100%, где

m — масса пробы до испытания, г;
m1 — масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г;
Примечание: за результат принимается среднеарифметическое значение двух испытаний.

Если потеря массы при данном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает допустимую по ГОСТ 8267-93, испытания продолжаются в течение следующих 25 циклов. Если потеря массы превысила допустимую, испытание прекращается и морозостойкость данной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов (при которой потеря массы не превышала допустимую). 

ГОСТ 8267-93 выделяет 8 основных марок щебня по морозостойкости:

  • F15 — количество циклов замораживания-оттаивания 15 / потеря массы после испытаний 10%;
  • F25 — количество циклов замораживания-оттаивания 25 / потеря массы после испытаний 10%;
  • F50 — количество циклов замораживания-оттаивания 50 / потеря массы после испытаний 5%;
  • F100 — количество циклов замораживания-оттаивания 100 / потеря массы после испытаний 5%;
  • F150 — количество циклов замораживания-оттаивания 150 / потеря массы после испытаний 5%;
  • F200 — количество циклов замораживания-оттаивания 200 / потеря массы после испытаний 5%;
  • F300 — количество циклов замораживания-оттаивания 300 / потеря массы после испытаний 5%;
  • F400 — количество циклов замораживания-оттаивания 400 / потеря массы после испытаний 5%;

В заключение, морозостойкость щебня и гравия является важным свойством, которое необходимо во многих областях строительства. Чтобы обеспечить морозостойкость материала, важно выбрать подходящий тип щебня, а также правильно применять материал. Понимая влияние циклов замораживания-оттаивания на щебень и предпринимая необходимые шаги для обеспечения его морозостойкости, можно с уверенностью использовать этот универсальный материал в широком спектре строительных применений.

Назад

Другие свойства и характеристики щебня: