Чтобы щебень и гравий соответствовали предъявляемым требованиям, они должны удовлетворять определённым эксплуатационным свойствам, а также производиться по строго требующимся технологиям. Однако не всегда удаётся однозначно установить геологию предлагающихся ресурсов, а также порядок их переработки в строительный материал. В таких ситуациях на помощь застройщикам всегда придёт испытательная лаборатория «СтройэкспертЭкология».

Щебень и гравий перед непосредственным применением на строительных площадках проходят испытания, суть и методика которых регламентируется нормами ГОСТ 8269.0-97. Технические требования стандарта распространяются на минеральные материалы, которые получены из сплошных пород или из безопасных при использовании или переработке производственных отходов промышленных предприятий.

Исходные требования к щебню и гравию

  • Насыпная плотность зёрен должна находиться в диапазоне значений 2000…3000 кг/м3;
  • Возможно применение шлаков, полученных в результате деятельности предприятий чёрной и цветной металлургии;
  • Для строительства зданий и сооружений допустимо использовать щебень/гравий только первого класса радиоактивности, естественный радиоактивный фон которого не может превышать 370 Бк/кг. Прочие виды рассматриваемого строительного сырья допускается использовать только для нужд дорожного строительства.

Первичный строительный заполнитель может быть произведен из любого источника породы, если он соответствует требованиям спецификации конечного пользователя.  Производство строительного щебня должно вестись по стандартным условиям – экстракции из горных пород, последующему измельчению и просеиванию, которое обеспечивает выпуск исключительно сортовой продукции.

ГОСТ 8269.0-97 определяет порядок оценки физико-механических характеристик рассматриваемых материалов, который доступен для воспроизведения в условиях специализированных лабораторий.

Определение размеров частиц заполнителя

Размер фракций и их распределение является ключевой определяющей характеристикой строительного щебня/гравия и часто используется в качестве товарной классификации продукта.  В ходе оценки учитываются:

  1. Форма частиц.
  2. Плотность.
  3. Механическая прочность;
  4. Истираемость (абразивный износ).
  5. Химическая инертность материала.

При лабораторной оценке качества строительного щебня в ходе испытания обычно используется совокупность методов, от простых и недорогих до сложных и дорогих испытаний. 

Фундаментальным свойством для всех строительных заполнителей является их гранулометрический состав, по которому часто определяют пригодность продукта для применения в тех или иных строительных работах.

Сортировку обычно проводят ситовым анализом "Образец" – во влажном или сухом состоянии - последовательно проходит через определённое количество сит. При этом определяется весовая доля минерала на каждом сите.

Чтобы обеспечить эффективное связывание цемента, заполнитель должен быть чистым (без глины, ила и пыли).

Форма частиц заполнителя зависит от типа породы, среды осаждения и принятой технологии разработки карьеров.  Например, твердые, прочные или хрупкие породы часто создают фрагменты увеличенных размеров, тогда как в карьерах более мягких пород производится больше мелких частиц.  Предпочтительной формой считается угловой или кубовидный щебень, поскольку плоские, чешуйчатые или длинные, тонкие частицы плохо сцепляются друг с другом. Это впоследствии приведёт к получению непрочного дорожного камня или бетонной продукции. Кроме того, заполнитель плохой формы отличается увеличенной (против обычного) площадью поверхности и потребует большого количества связующих материалов.

Форма фракций определяется с помощью петрографического анализа и может быть округлой, кубовидной, неправильной, угловатой, чешуйчатой или удлинённой.  Фракционность заполнителя учитывается как весовая доля, проходящая через специально использованное щелевое сито. 

Проверка плотности щебня

Насыпная плотность строительного щебня выражается в кг/м3.  Параметр рассчитывается как для щебня в сыпучем, так и в уплотнённом состоянии. Последний вариант используется для заполнителя поле его транспортировки на объект применения.

Измерения осуществляются с использованием калиброванных ёмкостей известного объёма.  Плотность мелкого заполнителя может быть определена при помощи баллона со встроенным пикнометром.

Определение плотности щебня согласно ГОСТ 8269.0-97 рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

  • Высушить пробу в сушильном шкафу;
  • После охлаждения взвесить образец на лабораторных весах;
  • Для обеспечения параллельности граней обработать образец на шлифовальном станке.

Оценку плотности производят преимущественно на цилиндрических или кубических образцах, используя для измерений тарированную линейку. Для измерения углов граней применяют щуп или стальной угольник.

Определение механической прочности

Испытания щебня на прочность используются при оценке пригодности заполнителя для использования в дорожном строительстве или для изготовления бетонных блоков. Прочность оценивают по следующим характеристикам:

  1. Суммарному значению устойчивости материала к повторяющимся внешним воздействиям и ударам.
  2. Итоговое значение сопротивления дроблению в процессе раздавливания образца внешними сжимающими усилиями.
  3. Показателю истирания, который характеризует устойчивость материала к процессам абразивного износа.
  4. Общее испытание на долговечность и разрушение. Такой вид тестирования разделяют на два типа: испытание на механическое повреждение и на физико-химическую деструкцию.
  5. Суммарное значение абразивного износа, которое представляет собой оценку общего поверхностного износа образца, подвергаемого шлифовке, а затем - полировке на станке.

ГОСТ 8269.0-97 устанавливает количественные критерии физико-механической прочности строительного заполнителя.

Испытания на совокупную долговечность и надёжность

Тестирование на работоспособность используется для выявления тех заполнителей, которые могут быть подвержены деградации в насыщенных условиях влажности, а также при повышенных или пониженных температурах. При тестировании выявляют значения следующих показателей:

  1. Показателя прочности кристаллов сульфата магния, который определяет разрушение щебня/гравия после его ускоренного физического выветривания в результате кристаллизации соли.
  2. Величину поглощения метиленового синего, что характеризует содержание глины в заполнителе.
  3. Тестирование реакционной способности кремнезёма, проявляющейся в реакции между кремнезёмом и щелочами, которая может вызвать расширение и последующее растрескивание бетона. Реактивный кремнезём можно определить с помощью петрографического анализа.

Испытательная лаборатория строительных материалов «СтройЭкспертЭкология» сертифицирована для проведения всех вышеописанных разновидностей тестирования требуемых свойств гравия/щебня. Штат лаборатории составляют высококвалифицированные специалисты, которые смогут оперативно и точно установить все характеристики строительных щебня и гравия.