Свойства и особенности песчано-гравийной смеси

Песчано-гравийной смесью (ПГС) называют нерудный сыпучий материал неоднородного состава. Помимо песка и гравия различной фракции в составе могут обнаруживаться глинистые и илистые примеси. Добыча происходит несколькими способами: со дна водоема или в карьере.

ПГС активно используется в строительстве, а также на производстве. Например, при укладке асфальта, установки фундаментов, выравнивании дорог и формировании железнодорожных путей.

Производство песчано-гравийной смеси

Материал изготавливается по ГОСТу 23735-2014 «Смеси песчано-гравийные для строительных работ. Технические условия». В зависимости от процентного содержания песка и гравия, ПГС квалифицируется как:

Природная ПГС. Добывается без использования дополнительной обработки. Гравий составляет от 10% до 90% смеси. Также в составе природной ПГС есть частицы кварца, глины и др. В зависимости от места добычи различаются состав, свойства и размер зерен гравия.
Обогащенная ПГС. Состав такой смеси корректируется после добычи. Гранулы удаляются либо добавляются для достижения необходимых свойств и пропорций. Добавками помимо гравия могут быть частицы песка. Также обогащенная ПГС часто проходит курс очистки от валунов, пыли и глинистых частиц.

Состав песчано-гравийной смеси

ПГС состоит из двух основных компонентов:

Песок: мелкозернистый материал с размером зерен от 0,16 до 2 мм. Основной минеральный компонент песка — кварц (SiO₂), также могут присутствовать полевые шпаты, карбонаты и глинистые минералы.
Гравий: крупнозернистый материал с размером частиц от 2 до 60 мм. Гравий также преимущественно состоит из кварца, но может содержать и другие минералы, такие как гранит, известняк и доломит.

Физические свойства песчано-гравийной смеси

Плотность

Насыпная плотность: Зависит от соотношения песка и гравия, содержания влаги и примесей. Обычно составляет от 1500 до 1800 кг/м³.
Истинная плотность: Плотность твердых частиц, обычно находится в пределах 2600-2700 кг/м³ для кварцевых материалов.

Пористость

Зависит от размера и формы частиц, а также от степени уплотнения материала. Обычная пористость ПГС составляет от 30% до 40%. Пористость влияет на водопроницаемость и прочность смеси.

Гранулометрический состав

ПГС характеризуется широким диапазоном размеров частиц: от мелкого песка до крупного гравия. Гранулометрический состав определяет структуру и плотность материала, а также его применимость в различных строительных процессах.

Влагопоглощение

Способность ПГС поглощать и удерживать влагу зависит от пористости и гранулометрического состава. Высокое влагопоглощение может быть нежелательным в определенных строительных приложениях.

Химические свойства песчано-гравийной смеси

Основные химические компоненты ПГС включают:

Кварц (SiO₂): Основной компонент, обладающий высокой химической стойкостью.
Полевые шпаты: Содержат калий, натрий и кальций, которые могут влиять на реакцию материала с водой и другими химическими веществами.
Карбонаты: Могут присутствовать в виде кальцита или доломита и влиять на щелочность смеси.
Глинистые минералы: Влияют на пластичность и адгезию смеси.

Эксплуатационные характеристики

Прочность и устойчивость. Высокое содержание гравия увеличивает прочность и устойчивость к механическим нагрузкам, делая ПГС подходящей для использования в фундаментах и дорожных покрытиях.
Водопроницаемость. Пористость и гранулометрический состав определяют водопроницаемость материала. Смеси с высоким содержанием мелкого песка менее водопроницаемы, что может быть полезно в гидротехнических сооружениях.
Уплотняемость. Оптимальное соотношение песка и гравия позволяет легко уплотнять материал, обеспечивая высокую плотность и минимальные осадки в строительных конструкциях.
Адгезионные свойства. Примесь глинистых частиц может улучшать адгезию между компонентами смеси, что важно при использовании ПГС в бетонах и растворах.
Долговечность. Минеральный состав, в частности наличие устойчивых минералов, таких как кварц, повышает долговечность материала, особенно в условиях воздействия агрессивных сред.

Песчано-гравийная смесь благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам является незаменимым материалом в строительной отрасли. Ее состав и характеристики позволяют эффективно использовать ПГС в различных приложениях, от фундаментостроения до дорожного строительства. Понимание свойств и особенностей ПГС помогает инженерам и строителям выбирать оптимальные материалы для конкретных задач, обеспечивая высокое качество и долговечность строительных объектов.

Каталог