ПЩС (песчано-щебеночные смеси)

Песчано-щебеночная смесь (ПЩС) – сыпучий нерудный строительный материал, 50% которого составляет щебень и вторые 50% - отсев. Применяется при проведении строительных работ, создании оснований дорожного покрытия, насыпей, в производстве бетона.

Классификация по зерновому составу

Согласно ГОСТ 25607-2009, 32495-2013, 8268-82, 8736-85 диаметр гранул варьируется от 0,5 до 5 сантиметров. В соответствии с тем, какой размер отличает зерно, материал делят на одиннадцать классов, каждый из которых носит название «фракция».

• С1. Величина частиц – до 4 сантиметров, главную часть составляют гранулы диаметром 0,05-10 миллиметров. Причем доля самых больших не должна быть выше 10% от объема смеси.
• С2 отличается максимальной крупностью гранул в 2 сантиметра, основной объем приходится на частицы 0,05-5 миллиметров. Наибольшие должны составлять максимум 10%.
• С3 характеризуются диаметром до 12 сантиметров. Таких крупных гранул допускается не больше десяти процентов, частицы в 4 сантиметра могут занимать до половины объема, а основу составляют мелкие – до двух сантиметров в диаметре.
• С4 состоят главным образом из частиц до 2 сантиметров, на гранулы до четырех сантиметров в диаметре приходится 15-35% объема, а крупные имеют величину до 8 сантиметров.
• С5: материал, в котором диаметр самых больших частиц может достигать 4 сантиметров (максимум 10%), 25-60 процентов составляют гранулы до 2 см, а основу – тоже частицы до двух сантиметров в диаметре.
• С6 состоит главным образом из гранул до пяти миллиметров, до 40-60 процентов приходится на частицы до 1 сантиметра, а наиболее массивные не должны превышать 2 сантиметров (до 10 процентов объема).
• С7 содержат частицы до 1 сантиметра в диаметре, максимальная доля которых – не выше 37%. Частицы до 5 миллиметров должны занимать 30-50% объема, небольшие (до 2,5 миллиметра) – составлять главный объем.
• С8 включают гранулы крупностью максимум пять миллиметров (не больше 40 процентов). 20-55% приходится на частицы до двух с половиной миллиметров в диаметре, а остальная часть – на гранулы до 0,63 миллиметра.
• С9 содержат частицы до 8 сантиметров величиной, которых не должно быть больше десяти процентов объема. 15-35% допускается гранул в 4 сантиметра, 28-55% - до 2 сантиметров. Остальную массу составляют небольшие камешки до 1 сантиметра в диаметре.
• С10 – материал, крупнейшие гранулы в котором достигают 4 сантиметров (максимум 10%). 25-60% составляют частицы до 2 сантиметров величиной, остальное – до 1 см.
• С11 содержит максимум 10% гранул до 2 сантиметров, 25-60% - до 1 см. Наибольшая часть приходится на небольшие камешки до 15 миллиметров величиной.

Способы производства

Производятся ПЩС тремя способами. В первом случае это остаточный материал, получаемый при дроблении горной породы, которую дробят, а потом просеивают сквозь сита. Конечный продукт данного процесса - щебень, а отсев (отходы), состоящий из частиц разных размеров - ПЩС. По технологии получают материал низкого качества, который стоит дешево.

Второй способ – смешать щебень и песок. Как правило, такая ПЩС производится на заказ. Важно, чтобы соблюдались заданные пропорции компонентов.

Третий вариант – целенаправленное производство. Сначала добывают горную породу, затем выполняют ее дробление. Далее – просеивают через сита, чтобы разделить в зависимости от диаметра частиц. Для получения соответствующих классов ПЩС добавляют гравий. Для достижения требуемой доли мелких частиц (менее 0,5 миллиметров) добавляют песок.

Материалы, не проходящие дополнительной обработки, называют природными. Они содержат немного пыли, глины и мусора, и используются сразу после того, как получены.

ПЩС, которые дополнительно обрабатываются в процессе производства, именуют обогащенными. Обработка включает дробление для улучшения однородности; просеивание – отделение частиц нужной величины; промывка – обработка с помощью воды (вымываются пыль и глина, удаляются другие посторонние примеси и чересчур большие гранулы), обогащение – достижение требуемых пропорций.

Сырье для ПЩС

В основе материала частицы разных горных пород, что придает конечному материалу определенные свойства.

• Гранит – минерал вулканического происхождения, с высокой твердостью.
• Диорит – магматическая порода, содержащая 52-63 процента кремнезема.
• Габбро – порода плутонического магматического типа, в котором присутствует кремнезем в количестве 45-52%.
• Базальт – вулканический магматический минерал, лежащий в нижней слое коры Земли.
• Известняк – осадочная порода, в которой содержатся части других пород и минералов, карбонат кальция в высокой доле.
• Мрамор состоит из кальцита, метаморфическая порода.
• Серпентинит обладает массивной текстурой главным образом зеленых оттенков с включениями других цветов. По свойствам близок к магматическим породам.
• Кварц – магматическая порода, ПЩС на основе которой часто применяется в качестве декора.

На рынке представлена также вторичная ПЩС, состоящая из отходов стройматериалов: кирпича, бетона. Отличается средним качеством, но использование дает заметную экономию по сравнению с вариантами, исходным сырьем для которых становятся горные породы.

Основные характеристики

Функциональные свойства ПЩС основываются на том, что материал включает три компонента – гравий, щебень и песок. Первый и третий являются продуктами природы – они образованы естественным путем. Второй (щебень) производится промышленным способом. В состав должно входить как минимум 15% щебня и гравийных гранул.

Создается такая смесь из камней разных горных пород – известняка, гранита, доломита и других. Также присутствуют суглинистые пылевые частицы, которых не должно быть больше 20% в объеме.

Свойства материала принято определять по показателям прочности, радиоактивности, морозостойкости, коэффициента фильтрации, гигроскопичности и водостойкости.

• Прочность определяется тем, из какой породы произвели щебень. Выделяется пять групп щебня по прочности: высокопрочный (М1200-1400), прочный (М800-1200), средней прочности (М600-800), слабой прочности (М300-600), очень слабой прочности (М200). При производстве ПЩС используется щебень марки не ниже М400, как предписывает госстандарт 25607-2009.
• Морозоустойчивость – способность сохранять характеристики при замораживании и оттаивании. В маркировке указывается, сколько таких циклов может выдержать щебень. Значение идет после литеры F: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400.
• Содержание включений глины и пылевидных. Этот показатель может варьироваться в зависимости от сферы применения материала. В производстве покрытий используются ПЩС с параметром до 10%, при обустройстве оснований зданий – до 20%.
• Коэффициент фильтрации указывает, до какой глубины в ПЩС за сутки может проникнуть влага. Диапазон – от 0,2 до 1 метра. Основания для автодорог можно делать из материала с коэффициентом 1, морозозащитные слои для автомагистралей – 0,2.
• Плотность – вес на кубический метр. При плотности 1320-1340 г/м³ возможно наличие не более 0,4% примесей, лещадность (доля частиц неправильной конфигурации) – не выше 14,5%. Плотность выше 1400 г/м³ предполагает величину частиц 0,16-2,5 миллиметров, лещадность – максимум 17% и не выше 0,6% примесей. 1300 г/м³ означает плотность, при которой диаметр гранул – от 2 до 5 миллиметров, показатель лещадности – до 12 процентов и примесей – до 2 процентов.

Области применения

Сферы использования ПЩС соответствуют ее характеристикам. Так, стоянки для авто и площадки аэродромов, технические основы для дорожных насыпей (обочин) и асфальтового покрытия требуют применения С1, С4, С6.

При выборе ПЩС действует правило: чем при больших нагрузках предстоит эксплуатировать готовый объект, тем с меньшим диаметром частиц необходим материал. Играет также роль, из какой горной породы произведен щебень. Для основания под взлетно-посадочные полосы необходим материал с диаметром частиц от 0 до 2 сантиметров.

 ПЩС с щебнем, прочность которого высока, используется при формировании оснований автодорог. При низкой доле щебня (ниже 15%) материал можно использовать в сооружении насыпей дорог.

Основная масса материала идет на

• дорожное строительство и ремонтные работы на автодорогах: с его помощью уплотняют слои, укрепляют обочины, устраивают покрытия и основания автомагистралей и аэродромных площадок, выравнивают грунт на стройплощадках, на участках под крановые пути; он используется в производстве асфальтобетона и в качестве основы перед заливкой бетона;
• создание и ремонт слоев дренажа в основаниях аэродромов и автомобильных дорог;
• на производство бетона: добавление ПЩС дает существенную экономию при создании конструкций из бетона и выполнении заливки этого стройматериала;
• на изготовление асфальтобетона: используется ПЩС с величиной гранул до 4 сантиметров;
• расклинку: применяются С9-С11;
• временные автодороги, подъездные пути и садово-парковые дорожки (С5).

Преимущества использования

В числе плюсов называют невысокую стоимость материала, что снижает затраты на строительство зданий, дорог и других объектов. Второй значимый момент – отсутствие необходимости дополнительно готовить материал перед применением, а также независимость укладки от погоды. Перечислим другие достоинства ПЩС.

• Экологическая, химическая и механическая чистота.
• Долговременное хранение на открытом воздухе без риска снижения качества. Это позволяет покупать материал оптом, крупнооптовыми партиями, что помогает сокращать расходы.
• Применение ЩПС делает обустройство дорожных оснований и возведение построек проще, ускоряет проведение таких работ.
• Материал равномерно уплотняется по толщине.
• Высокие дренажные характеристики, благодаря чему влага не скапливается на поверхности, а быстро уходит.

Недостатки

Минусов этот вид стройматериалов имеет немного. Первое – присутствие в природном ПЩС значительной доли посторонних включений, что может снижать качество материала. Избежать этого несложно, если приобретать сырье у надежных производителей.

Второе – покрытия дорог, дорожек, площадок из этого материала пылят. Поэтому не стоит делать из него пешеходные дорожки. Третий момент – довольно значительная стоимость обогащенного сырья. Но это окупается соответствующими эксплуатационными характеристиками.

Стоимость

Цена определяется на основании нескольких параметров. Чем выше доля гравийных гранул и щебня, тем дороже стоит ПЩС. Учитывается исходный материал для производства щебня: горные породы, например, гранит, требуют больше затрат на добычу и дробление, чем мягкие известняковые.