Что значит морозостойкость
Данный параметр определяет способность материала сохранять структуру и вес после многократных циклов замораживания-оттаивания. В любых видах щебня присутствуют микротрещины, в которые может попасть вода, что снижает прочность строительных конструкций. Морозостойкий щебень должен характеризоваться низким водопоглощением (не более 2-4% от весу), компактной и однородной структурой, значительной прочностью на сжатие (не менее 800 кг/кв. см). Он используется в дорожном строительстве, при возведении фундаментов и опор для критически важных инфраструктурных объектов.
Почему важны показатели морозостойкости щебня
При замерзании вода в микротрещинах начинает давить на поверхность камня, а после оттаивания вымывает частички минерала. Постепенно это приводит к нарушению его целостности. При недостаточной морозостойкости щебня происходит преждевременное разрушение оснований и стен, построенных с его использованием:
- на дорогах с твердым покрытием появляются трещины,
- проседает фундамент построек,
- начинают осыпаться стены.
Сопротивляемость температурным перепадам различается у каждой партии щебня. Для того чтобы оценить долговечность материала и его поведение в конкретных климатических условиях, проводятся специальные испытания.
Методы определения морозостойкости щебня
Анализы делаются в лабораторных условиях. Для большей точности из одной партии отбирается несколько проб. Марка морозостойкости щебня определяется по ГОСТ 8269.0-97 (п 4.12). Данный стандарт допускает два метода испытаний:
- замораживание (морозостойкость рассчитывают по потере массы камня после нескольких циклов замораживания и оттаивания);
- погружение в насыщенный раствор сульфата натрия с последующим высушиванием (ускоренный метод оценки по потере массы пробы).
Внутри партии каждую фракцию камня испытывают по отдельности.
Метод замораживания-оттаивания
Отобранную пробу щебня определенной фракции насыпают в металлический сосуд ровным слоем заливают водой температурой 20±5 °С и оставляют на 2 суток, чтобы она проникла во все микротрещины. Затем воду сливают, а емкость на 4 часа ставят в морозильную камеру с температурой 18±2 °С. После замораживания щебень оттаивают под проточной или регулярно сменяемой водой температурой 20±5 °С. Цикл испытаний повторяют 25 раз.
Затем пробу полностью высушивают, пропускают через контрольное сито и взвешивают. Потерю массы (∆m, %), рассчитывают по формуле:
∆m = [(m-m1)/m]*100, где m – масса пробы до испытания, а m1 – масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.
За результат принимают среднеарифметическое значение параллельных испытаний нескольких фракций. Щебень (гравий) фракций от 40 до 70 (80) мм со свежей поверхностью раскола считается неморозостойким. Данные частицы не включаются в массу остатка на контрольном сите.
Если в первом цикле испытаний потеря массы не превысила показатели, допустимые ГОСТом, процедура замораживания-оттаивания повторяется следующие 25 раз с повышением коэффициента морозостойкости. В тот цикл, когда потеря массы становится больше, чем предусмотрено стандартом, испытание прекращают. Щебню присваивают марку морозостойкости, характерный для предшествующего цикла.
Метод насыщения
Пробу для анализа укладывают в емкость в один слой, заливают раствором сульфата натрия и оставляют на 20 часов при комнатной температуре. Щебень должен быть полностью покрыт раствором. После этого материал на 4 часа ставят в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 105±5 °С. Высушенный щебень охлаждают до комнатной температуры и заливают раствором повторно.
Через 3, 5, 10 и 15 циклов пробу промывают горячей водой, чтобы полностью удалить частицы сульфата натрия, высушивают до постоянной массы и пропускают через контрольное сито. Потерю массы и марку морозостойкости определяют по тем же критериям, что и при методе замораживания-оттаивания.
Классы щебня по морозостойкости
По показателю морозостойкости материал делится на 8 марок, которые обозначаются буквой F с цифровым показателем циклов:
- F15 и F25 – неустойчивые, используются для создания насыпей и ненагруженных конструкций;
- F50–150 – устойчивые;
- F200, 300 и 400 – высокоустойчивые.
Какие проекты требуют высокой морозостойкости?
Чтобы получить бетон с показателем F50, марка морозостойкости щебня-заполнителя должен быть не менее F150. Фракции гранита F400 идут на производство бетона F300 и выше. Морозостойкий щебень требуется для возведения высоконагруженных наружных конструкций:
- дорожных подушек,
- мостов,
- железнодорожных насыпей,
- фундаментов многоэтажных зданий и промышленных объектов.
Факторы, влияющие на морозостойкость камня
Ключевым показателем является водопоглощающая способность щебня. Чем она ниже тем меньше воды скапливается в породе. Еще одна очень важная особенность - зернистость материала. Чем она выше, тем меньше количество микротрещин между зернами, куда может проникнуть вода.
У наиболее качественного щебня коэффициент морозостойкости равен единице. Таким показателем обладают в основном различные виды гранита (300-500 циклов). Несколько уступает им гравийный щебень (100-300 циклов). Самая низкая морозостойкость у известняка (до 100 циклов).
Рекомендации по выбору щебня
Марка морозостойкости зависит от климатической зоны, где планируется строительство объекта. Максимальный коэффициент требуется там, где в межсезонье наблюдается переизбыток влаги, которая, проникает в породу, а зимний период характеризуется частой сменой мороза и оттепели. Поэтому в сфере дорожного и капитального строительства здесь используется преимущественно щебень марки не ниже F300. В нашей компании вы можете заказать материал, прошедший лабораторные испытания и соответствующий ГОСТу. Мы являемся надежным поставщиком и предлагаем качественный щебень различных пород для любых типов конструкций.
