Механические свойства керамзита
Механическими называют такие характеристики материала, которые отражают его способность сопротивляться действию внешних сил, и в первую очередь – различным нагрузкам.
В этой статье мы подробно расскажем об этой группе свойств керамзита и керамдора (дорзита, дорожного керамзита).
К ним относятся:
- Прочность
- Коэффициент размягчения
Несмотря на то, что эта группа – не очень многочисленна, она имеет важное практическое значение.
Отметим также, что характеристики керамзита и керамдора нормируются следующими документами:
- ГОСТ 32496-2013
В нем описаны технические требования к керамзиту. - ГОСТ 9758-2012
Этот стандарт содержит описание различных методов испытаний керамзита. - Методические рекомендации по применению керамдора в дорожном строительстве
В этих рекомендациях даны технология получения керамдора, требования к нему и условия применения его в различных слоях дорожной конструкции.
Прочность керамзита
Эта характеристика показывает способность материала противостоять механическим нагрузкам и сопротивляться разрушению. От нее напрямую зависят возможности использования керамзита в тех или иных работах. Так, например, прочность крайне важна для материала, который применяется в роли крупного заполнителя в бетоне, в стяжке пола либо при обустройстве садовых дорожек. А вот для отсыпки клумб, утепления крыш и чердаков, изготовления теплых кладочных растворов и теплой штукатурки этот показатель не имеет значения.
Прочность обозначается латинской буквой «R», измеряется в МПа (кгс/см2). Для керамзита этот параметр определяется в лабораторных условиях при сдавливании образца в цилиндре либо на гидравлическом прессе. В первом случае прочность определяют по нагрузке, соответствующей погружению пуансона на 20 мм в слой испытуемого образца, а во втором – при раскалывании зерен, помещенных между двумя цилиндрическими опорами.
Схематично эти опоры выглядят вот так:
Оба метода подробно описаны в ГОСТ 9758-2012.
В зависимости от того, какую нагрузку может выдержать керамзит, ему присваивается марка. Она обозначается буквой «П».
Всего их 13:
- П15
- П25
- П35
- П50
- П75
- П100
- П125
- П150
- П200
- П250
- П300
- П350
- П400
Информацию о том, какую нагрузку выдерживает каждая из этих марок, мы разместили в нашей следующей таблице.
Таблица марок по прочности керамзитовых гравия и щебня
Марка керамзита по прочности | Прочность (МПа) для керамзитового… | |
гравия | щебня | |
П15 | До 0,5 | – |
П25 | 0,5-0,7 | – |
П35 | 0,7-1 | 0,5-0,6 |
П50 | 1-1,5 | 0,6-0,8 |
П75 | 1,5-2 | 0,8-1,2 |
П100 | 2-2,5 | 1,2-1,6 |
П125 | 2,5-3,3 | 1,6-2 |
П150 | 3,3-4,5 | 2-3 |
П200 | 4,5-5,5 | 3-4 |
П250 | 5,5-6,5 | 4-5 |
П300 | 6,5-8 | 5-6 |
П350 | 8-10 | 6-7 |
П400 | Более 10 | 7-8 |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Как вы можете видеть в таблице, показатель по прочности вычисляется отдельно для керамзитовых гравия и щебня. Это связано с тем, что из-за строения своих зерен они могут выдержать разные нагрузки. Так, округлый гравий, покрытый плотной обожженной оболочкой, прочнее, чем щебень, для которого характерно наличие сколов.
Прочность керамзита зависит от:
- Состава исходного сырья
- Пористости материала
- Цельности его зерен
- Наличия слабообожженных частиц
- Влажности
- Плотности
- Наличия специальных добавок
Сама же прочность влияет на:
О последнем параметре, а также о зависимости прочности и насыпной плотности керамзита мы подробно рассказали в нашей статье Общефизические свойства керамзита. Там же мы описали, как именно насыпная плотность керамзита соотносится с показателем материала по прочности.
Что касается керамдора, то, согласно Методическим рекомендациям, прочность материала:
- Во-первых, оценивается визуально по характеру разрушения на крупные куски или с образованием значительного количества мелочи
- Во-вторых, характеризуется не просто маркой, а маркой по дробимости; последняя определяется по проценту потери массы образца после проведения испытания со сжатием в цилиндре
Дробимость керамдора – одна из важнейших его характеристик, так как именно она определяет способ его использования в дорожном строительстве. Информацию об этом мы разместили в следующей таблице.
Требования к керамдору по дробимости в зависимости от способа его применения в дорожном строительстве
Применение керамдора | Дробимость, %, не более | |
Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей: | верхний слой | 15 |
нижний слой | 25 | |
Для битумоминеральных смесей: | верхний слой | 25 |
нижний слой | 30 | |
Для цементобетонных покрытий и оснований: | однослойное покрытие и верхний слой двухслойного покрытия | 20 |
нижний слой двухслойного покрытия | 25 | |
основания усовершенствованных покрытий | 35 | |
Для оснований дорожных одежд из необработанного щебня | 20 | |
Для оснований дорожных одежд из щебеночного материала, обработанного битумом, цементом или другим вяжущим | 35 |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Если вы хотите узнать больше о способах использования этого материала, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Керамзит для дорожных работ (керамдор).
Коэффициент размягчения керамзита
Коэффициентом размягчения называют отношение прочности керамзита в насыщенном водой состоянии к его же прочности в сухом виде. При этом образец сдавливают в специальном цилиндре. Обозначается характеристика буквой «К» с индексом «р». Измеряется она в долях единицы.
Если говорить простыми словами, данное свойство показывает, какую нагрузку и какое давление способен выдержать керамзит в водонасыщенном состоянии. Ведь этот материал – очень пористый, и из-за этого он способен впитывать в себя достаточное количество влаги. Очень важно, чтобы при этом керамзит не размягчался и не превращался в труху от любого, даже самого незначительного давления.
По ГОСТ, коэффициент размягчения керамзитовых гравия и щебня, которые будут использоваться в роли заполнителей в легком бетоне, должен быть не менее 0,75. Для остальных работ, в которых могут применять керамзит, этот показатель государственным стандартом не нормируется. Также он не определяется и для керамдора.
Подведем итог.
Механические свойства керамзита отвечают за его способность сопротивляться различным нагрузкам. В эту группу входят прочность и коэффициент размягчения материала. Первый параметр показывает способность материала противостоять нагрузкам в обычном состоянии, а коэффициент размягчения – в насыщенном водой.
О других характеристиках керамзита и керамдора вы можете прочитать в наших статьях по теме:
- Водно-физические свойства керамзита
- Зерновой состав керамзита
- Общефизические свойства керамзита
- Химические свойства керамзита
- Эксплуатационные свойства керамзита
Также читайте нашу обзорную статью Характеристики и свойства керамзита.