Основное направление, в котором песчано-гравийные смеси (ПГС) востребованы — это дорожное строительство. Однако благодаря своей легкости в добыче и производстве, а также высокому уровню эффективности, эти составы из песка и гравия также активно применяются в других областях строительных работ.
Характеристика и применение песчано-гравийной смеси
ПГС представляет собой нерудный строительный материал, формируемый из песка и гравия в определенных пропорциях. Это универсальный, недорогой, доступный и распространенный компонент, который находит применение не только в строительстве, но и в изменении ландшафта, рекультивации земель и производства железобетонных изделий.
Виды песчано-гравийной смеси
Специалисты в области строительства и производства строительных материалов классифицируют песчано-гравийные смеси на две основных категории:
- Натуральная ПГС — это природный продукт, который получается путем прямого извлечения из природных месторождений без какой-либо дополнительной обработки. Такой состав сохраняет все природные свойства и может содержать различные примеси в зависимости от места его добычи.
- Обогащенная ПГС — это состав, который проходит специальную промышленную обработку. В процессе производства в него добавляются гранулы песка и гравия, в то время как нежелательные элементы, такие как камни, пыль и глина, отсеиваются.
Наличие дополнительных компонентов в составе натуральной ПГС зависит от геологии конкретного месторождения. Например, в необработанную смесь могут быть включены кварцевые гранулы и фрагменты других пород.
Регламентации пропорций и характеристик компонентов этих природных смесей осуществляются согласно установленным нормам ГОСТ:
- № 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ».
- № 8736-14 «Песок для строительных работ».
Материалы, состоящие из песка и гравия, также классифицируются в зависимости от регионов их добычи. Это может быть:
- озерно-речные ПГС;
- морские смеси;
- горно-овражные составы.
Смеси также подразделяются на пять категорий в зависимости от процентного содержания гравия:
Категория
Процент гравия в ПГС
Особенности производства и виды ПГС
Изготовление материала осуществляется согласно ГОСТ 23735-2014 «Смеси песчано-гравийные для строительных работ. Технические условия». В зависимости от соотношения песка и гравия, системы могут быть двух видов:
1. Природный. Этот вид добывается и поставляется без дополнительной обработки, его состав колеблется от 10 до 90% гравия с зернами размеров от 5 до 70 мм. Состав может включать кварц, глину и другие примеси, что делает его свойства различными в зависимости от специфики месторождения. Качество гравия регулируется ГОСТ 8267-93, а качество песка определяется ГОСТ 8736-14.
2. Обогащенный. Этот вид поставляется после проведения коррекции состава: в процессе которого удаляются или добавляются различные гранулометрические частицы песка или гравия, а также осуществляется очистка от валунов, пыли и глины. В смесь допускается добавление как щебня, так и дробленого песка, что дает возможность комбинировать состав для достижения необходимых характеристик.
Различают 5 категорий смеси по проценту гравия: первая категория включает 15-25% гравия, вторая — 25-35%, третья — 35-50%; четвертая категория на уровне 50-65%, пятая же достигает 65-75% гравия.
По месту добычи ПГС можем выделить:
- горно-овражная — в составе находятся зерна различной формы и размеров, с угловатой текстурой, а также органические частицы;
- морская — содержит округлые частицы, преимущественно мелкозернистые фракции;
- озерно-речная — округлые частицы с однородной зернистостью и незначительным содержанием органических примесей.
Преимущества ПГС
Ключевые характеристики ПГС включают низкую подверженность морозному пучению и высокий уровень дренажных свойств.
В зимний период начальная сила пучения воздействия на глинистые грунты может быть настолько колоссальной, что она будет в состоянии поднять фундамент вместе с домом. В этом случае не существует никакой гарантии, что с наступлением весны дом вновь займет свое привычное место. В результате неравномерного подъема могут появиться искривления в стенах, а также трещины в кирпичной кладке. Использование ПГС помогает устранить такие негативные последствия, обеспечивая прочную опору. Именно поэтому без данного материала невозможно обойтись ни в жилищном, ни в дорожном строительстве — он необходим на самых ранних этапах возведения здания, включая закладку фундамента, обратную засыпку котлована и устройство подушки.
Песчано-гравийные смеси могут храниться неограниченный срок без потери своих эксплуатационных характеристик. Этот материал является экологически чистым и безопасным для среды обитания. В частном строительстве ПГС удобно применять для смешивания с цементом при производстве бетона, поскольку он уже включает в себя как песок, так и гравий.
Преимущества ПГС
Среди множества качеств, выделяющих песчано-гравийные смеси, можно отметить ряд преимуществ, которые способствуют их растущей популярности в строительной индустрии. Познакомимся с основными достоинствами этого материала:
Сопротивляемость к морозному пучению и отменные дренажные свойства. Глинистые грунты подвержены силе пучения, особенно в зимний период, что может стать причиной поднятия фундамента вместе с самими постройками. Более того, возвращение теплой весны никак не обеспечивает восстановление конструкций. Неравномерный подъем может вызвать искривление стен и перекос проемов. Использование песчано-гравийной смеси помогает предотвратить подобные ситуации, обеспечивая стабильную опору. Без ПГС практически невозможно отчетливо представить любые строительные мероприятия на начальных этапах: это включает в себя формирование фундамента, укладку «подушки», или обратную засыпку котлована.
ПГС имеет бесконечный срок годности. Материал можно использовать даже по истечении длительного срока хранения, это никак не меняет его качества. Как правило, важно, чтобы он находился в сухом месте — перепады температур не оказывают негативного влияния на его состояние.
Экологическая безопасность и натуральность материалов. Из-за того, что смесь состоит всего лишь из двух компонентов — гравия и песка — использование ПГС совершенно не влияет неблагоприятно на окружающую среду и абсолютно безопасно для здоровья.
- для укладки нижнего слоя основания под дорожное покрытие;
- для создания дренирующего слоя;
- для формирования дорожной насыпи;
- для обратной засыпки котлована;
- для траншей;
- для устройства “подушки” под монолитный фундамент;
- для отсыпки основания;
- для благоустройства окружающей территории;
- для обустройства временной автодороги;
- для рекультивации земель;
- и для других строительных работ.
Натуральная ПГС широко используется для укладки нижнего слоя основания дорожных покрытий, для прокладки трубопроводов, благоустройства участков, устройства “подушки”, обратной засыпки и систем дренажа. Обогащенная же смесь часто применяется для создания верхнего слоя дорог, возведения фундаментов и для производства различных бетонных смесей.
Виды песчано-гравийных смесей (ПГС)
Разнообразие песчано-гравийных смесей может быть классифицировано по видам на основе их конкретного зернового состава.
Основываясь на способах получения и поставки, песчано-гравийные смеси могут быть двух типов:
- природные, извлекаемые из месторождений посредством традиционного подхода, их транспортируют без какой-либо дополнительной переработки;
- искусственно обогащенные (ОПГС), которые формируются путем добавления к природным ПГС различных компонентов, повышающих их потребительские свойства (например, разные гранулометрические фракции песка и/или гравия), либо удаления ненужных включений (валунов, глинистых и пылевидных элементов).
Каждый вид песчано-гравийной смеси обладает свойственными для всех ПГС общими характеристиками и уникальными показателями как для песчаной, так и для гравийной составляющих.
Характеристики ПГС
При оценке любого вида песчано-гравийной смеси учитываются следующие девять общих показателей:
- Зерновой состав;
- Присутствие песка, гравия, а иногда и валунов;
- Количество частиц глины и пыли;
- Коэффициент фильтрации;
- Крупность зерен гравия;
- Количество глиняных комков;
- Эффективная радиоактивность радионуклидов естественного происхождения (не более 370 Бк/кг и 740 Бк/кг), что соответствует требованиям приложения А ГОСТа 30108;
- Насыпная плотность смеси;
- Отсутствие нежелательных загрязняющих компонентов.
Частные показатели свойств песчаной и гравийной составляющих
ГОСТ прописал ряд показателей смесей, раскрывающих потребительские свойства их гравийной составляющей:
- конкретный зерновой состав (при наличии соответствующей заявки);
- прочность;
- доля слабых пород среди зерен гравия;
- морозостойкость;
- содержание минералов, которое определяется посредством петрографической разборки и минералогического анализа;
- наличие комков глины;
- количество пыль и глиняных частиц.
Значения норматива для природной и обогащенной смесей, касающиеся прочности, морозостойкости и наличия зерен слабых пород, заданы в ГОСТ 8267.
Показатели песчаных составляющих ПГС следующие:
- зерновой состав, в который включены 4 размера песка — крупный, средний, мелкий и очень мелкий;
- присутствие пылевидных и глинистых частиц;
- наличие глиняных комков;
- по требованию потребителя – минералого-петрографический состав смеси;
- модуль крупности песка.
Требования к зерновому составу песка ПГС природного происхождения обоснованы в ГОСТ 8736.
Существует ограничение по содержанию частиц, способных проходить через сетку N 016: по массе их должно быть не более 20%.
Требования к мелким, средним и крупным пескам в обогащенных ПГС также выводятся по указанному ГОСТу.
Устанавливается лимит на содержание частиц, проходящих через сетку N 016 — максимум 10% от общего веса смеси.
Технические параметры и свойства песчано-гравийной смеси
- Регулярная прочность, определяемая качеством состава;
- Сопротивляемость к замораживанию и оттаиванию;
- Средний коэффициент плотности;
- Экологичность и безопасность.
Нормативное количество циклов заморозки и оттаивания для песчано-гравийной смеси составило F350. Это означает, что материал может сохранять устойчивость примерно до 350 циклов этого процесса. Главное условие заключается в том, что при эксплуатации материал не теряет более 10% своей массы.
Эти характеристики непосредственно зависят от доли слабых элементов в составе смеси, которые оказывают значительное влияние на прочность и долговечность материала в процессе эксплуатации. Прочность напрямую связана с содержанием гравия: чем больше гравия, тем выше уровень качества готового продукта.
Прочность гравия, которая измеряется по классам от М400 до М1000, также играет ключевую роль. Гравий класса М400, как правило, недостаточно прочен, тогда как М1000 представляет собой самый прочный вариант. Средние значения прочности обычно находятся на уровнях классов М600 и М800.
Как применяют песчано-гравийную смесь
Вот несколько областей, в которых широко используется ПГС в строительстве:
- Строительство дорожного покрытия;
- Создание бетонных смесей;
- Системы дренажа;
- Формирование насыпи;
- Возведение оснований.
Этот материал активно применяется для формирования основ и дорожных покрытий благодаря своей высокой прочности и исключительным дренажным свойствам. Гравий и песок, входящие в состав бетонных растворов, находят применение при строительстве фундаментов.
Песчано-гравийная смесь используется также для создания дренажных систем как в сельском, так и в городском строительстве. Ее применение существенно улучшает водоотведение и увеличивает прочность дорожных покрытий. В инженерных решениях зачастую предпочтительнее применять натуральную ПГС, которая не подвергалась дополнительной обработке, с средним или низким содержанием гравия, что напрямую зависит от условий добычи.
Преимущества и недостатки использования песчано-гравийной смеси
ПГС представляет собой уникальный строительный материал, обладающий всеми необходимыми свойствами, что делает его универсально применимым в строительной практике.
Плюсы
- Многофункциональность — универсальные свойства данной смеси позволяют использовать ее в различных строительных проектах, включая дорожное строительство, создание фундаментов, бетонирование и многое другое;
- Отличные дренажные свойства — благодаря разнообразию фракций и структуре, этот материал обеспечивает качественный дренаж и подходит для создания дорожных покрытий, а также фильтрующих систем;
- Прочность и долговечность по доступной цене — высокое содержание гравия придаёт ПГС выдающиеся механические характеристики, что позволяет обеспечить прочность и устойчивость конструкций.
При внимательном контроле содержания компонентов можно получить различные типы ПГС, адаптированные к конкретным требованиям проекта. Песчано-гравийные смеси являются естественным, экологически чистым материалом, что делает их безопасными для окружающей среды и устойчивыми к воздействию внешних факторов.
ПГС легко формируется и отлично подходит для создания ровных и прочных поверхностей в ходе строительных работ. Песчано-гравийные смеси представляют собой экономически выгодное решение, обеспечивая отличное соотношение цены и качества при выполнении самых разных строительных проектов.
Минусы
- В процессе использования ПГС может образовываться пыль, что нежелательно на строительной площадке и может требовать дополнительных мер по очистке;
- Состав ПГС может варьироваться в зависимости от месторождения, что требует внимательного контроля качества выбранного материала для конкретной задачи;
- В некоторых случаях и строительных условиях использование ПГС может быть не оптимальным решением, что требует тщательного обоснования его использования;
- Природная смесь может реагировать на влагу; для улучшения ее свойств может понадобиться водоотталкивающая обработка.
Природная песчано-гравийная смесь является экономически целесообразным выбором, гарантируя высокое качество дорожных покрытий и давая возможность сэкономить средства на более дорогих строительных материалах.
Обогащенная ПГС, несмотря на более высокую стоимость, используется локально для решения специфических задач. Правильный отбор нерудного материала и соблюдение технологических норм позволяют в полной мере реализовать преимущества ПГС, уменьшая потенциальные недостатки в строительстве.
